不同領(lǐng)域、不同用途的光、電纜,結(jié)構(gòu)差別很大,特別是成束電纜。但總體上來說,電纜總是包括導(dǎo)體和絕緣材料,以及其他輔助材料。導(dǎo)體作為傳輸載體,主要是金屬和光纖。絕緣材料用于絕緣層、護(hù)套層。電纜根據(jù)不同的要求,還會有屏蔽或鎧裝,以及加強的芯、線或網(wǎng),這些有的是金屬材料、有的是其他材料。高分子材料因為自身的優(yōu)良特性,如良好的機械性能、優(yōu)秀的絕緣性能、出色的加工性能,合理的性價比等,所以被廣泛的應(yīng)用于電纜中, 特別是用于電纜的絕緣層、護(hù)套層。在這些高分子材料中,又以PVC居多,占到整個電纜料的70-80%。
PVC的特性是耐電壓和絕緣電阻較高,并具有阻燃、耐油、耐侯、耐化學(xué)品等性能,但介電常數(shù)和介質(zhì)損耗較大,耐寒性較差。主要應(yīng)用在一般主要用作低壓(≤1KV) 和中高壓(6~10KV)電纜的絕緣層、局部用通信電纜的絕緣、半導(dǎo)電屏蔽和各種電線電纜的護(hù)套,數(shù)據(jù)纜、信號纜以及光纜行業(yè)等。電纜料在PVC配方中屬于性能要求較高的品種,特別是電絕緣性、耐低溫性和耐老化性等都有一定要求。配方設(shè)計時必須考慮這些特殊的要求。PVC電纜料可分為護(hù)層級和絕緣級兩種。護(hù)層級要求耐熱性好,而絕緣級則要求絕緣性好。
PVC電纜料應(yīng)用廣泛,在我國電纜行業(yè)占據(jù)半壁江山以上,但各企業(yè)生產(chǎn)水平差異較大,質(zhì)量乘次不齊,為此制定了國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8815-2008《電線電纜用軟聚氯乙烯塑料》來規(guī)范電線電纜用聚氯乙烯的質(zhì)量。該標(biāo)準(zhǔn)和前一版相比,主要把耐溫等級為H105改為H90Ⅱ,但人們?nèi)粘H匀徽f該料為105℃料。該標(biāo)準(zhǔn)不利之處就是分裂人們常規(guī)對電纜料70/90/105℃料的劃分,而且其老化溫度和其他標(biāo)準(zhǔn)耐溫等級不統(tǒng)一。
人們對PVC電纜料的看法
隨著人們對于安全性要求的提高,人們需要更好的阻燃和環(huán)保性能。PVC材料因為天然的阻燃性能,在電纜行業(yè)的應(yīng)用得到迅速發(fā)展。但在發(fā)展中也逐漸暴露了一些問題,其中主要表現(xiàn)在以下三個方面。
重金屬超標(biāo),PVC的穩(wěn)定劑含鉛、砷、鋇等有毒有害元素,會對人體和環(huán)境造成危害增塑劑問題,PVC 材料需要使用增塑劑,而使用Z多的就是鄰苯二甲酸酯類,如DOP(DEHP)等,而研究表面該類增塑劑對生物健康有不良的影響燃燒時產(chǎn)生的濃煙以及有毒氣體HCl、二噁英等等
上述原因的存在,使人們對PVC電纜產(chǎn)生了質(zhì)疑,并開發(fā)低煙無鹵(LSZH)電纜料,近幾年發(fā)展迅猛。
針對PVC電纜料上述存在的問題,科研人員也進(jìn)行了開發(fā)。目前在PVC電纜料中,環(huán)保鈣鋅穩(wěn)定劑已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,基本解決了重金屬超標(biāo)的問題。而隨著非鄰苯類增塑劑的開發(fā)和應(yīng)用,安全性也進(jìn)一步提高。對于PVC燃燒時產(chǎn)生濃煙和有毒氣體等,科研人員也和其他材料如木材、聚乙烯、LSZH電纜料、棉花等進(jìn)行了燃燒比較,發(fā)現(xiàn)PVC燃燒時產(chǎn)生的有毒其他并不比其他純碳?xì)浠衔飮?yán)重。而且研究發(fā)現(xiàn)LSZH電纜料燃燒時產(chǎn)生的一氧化碳要比CMP電纜(UL阻燃等級)高,對幾次含PVC材料的火災(zāi)研究表明其二噁英散發(fā)程度可以或略不計。
目前對于PVC電纜的態(tài)度歐美有較大差異,歐洲對PVC電纜較為排斥,他們鼓勵發(fā)展LSZH電纜,降低阻燃指標(biāo),但更注重降低發(fā)煙量,以降低火災(zāi)危害。美國不排除PVC材料,增加阻燃性能,并適當(dāng)情況下添加抑煙劑降低發(fā)煙量,并由美國保險商實驗室(UL)制定了電纜的阻燃標(biāo)準(zhǔn)來保證。中國在一定程度上學(xué)習(xí)歐洲,發(fā)展LSZH電纜,一些地方政府也出臺法規(guī)限制PVC電纜的應(yīng)用,鼓勵LSZH電纜。但因為PVC價格較低,綜合性能不錯,數(shù)量巨大,應(yīng)用非常廣泛。