PVC johdoissa ja kaapeleissa: materiaalien ominaisuudet, joilla on merkitystä

Teknologialehdistö

PVC johdoissa ja kaapeleissa: materiaalien ominaisuudet, joilla on merkitystä

Polyvinyylikloridi (PVC)Muovi on komposiittimateriaali, joka on muodostettu sekoittamalla PVC-hartsia erilaisiin lisäaineisiin. Sillä on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kemiallinen korroosionkestävyys, itsestään sammuvat ominaisuudet, hyvä säänkestävyys, erinomaiset sähköeristysominaisuudet, helppo prosessoida ja alhaiset kustannukset, mikä tekee siitä ihanteellisen materiaalin johtojen ja kaapeleiden eristykseen ja vaippaukseen.

PVC

1.PVC-hartsi

PVC-hartsi on lineaarinen termoplastinen polymeeri, joka muodostuu vinyylikloridimonomeereiden polymeroinnista. Sen molekyylirakenteen ominaisuudet:

(1) Termoplastisena polymeerinä sillä on hyvä plastisuus ja joustavuus.

(2) C-Cl-polaaristen sidosten läsnäolo antaa hartsille voimakkaan polaarisuuden, mikä johtaa suhteellisen korkeaan dielektriseen vakioon (ε) ja häviökertoimeen (tanδ) samalla, kun se tarjoaa korkean dielektrisen lujuuden matalilla taajuuksilla. Nämä polaariset sidokset edistävät myös voimakkaita molekyylien välisiä voimia ja korkeaa mekaanista lujuutta.

(3) Molekyylirakenteen klooriatomit antavat sille palonestoominaisuuksia sekä hyvän kemikaalien ja sään kestävyyden. Nämä klooriatomit kuitenkin häiritsevät kiteistä rakennetta, mikä johtaa suhteellisen alhaiseen lämmönkestävyyteen ja huonoon kylmänkestävyyteen, joita voidaan parantaa asianmukaisilla lisäaineilla.

2. PVC-hartsin tyypit

PVC:n polymerointimenetelmiin kuuluvat: suspensiopolymerointi, emulsiopolymerointi, massapolymerointi ja liuospolymerointi.

Suspensiopolymerointimenetelmä on tällä hetkellä vallitseva PVC-hartsin tuotannossa, ja sitä käytetään myös johto- ja kaapelisovelluksissa.

Suspensiopolymeroidut PVC-hartsit luokitellaan kahteen rakenteelliseen muotoon:
Irtohartsi (XS-tyyppi): Huokoinen rakenne, korkea pehmittimien imeytyminen, helppo plastisoituminen, kätevä prosessoinnin hallinta ja vähäinen geelihiukkasten määrä tekevät siitä ensisijaisen valinnan johto- ja kaapelisovelluksiin.
Kompakti hartsi (XJ-tyyppi): Käytetään pääasiassa muissa muovituotteissa.

3. PVC:n tärkeimmät ominaisuudet

(1) Sähköeristysominaisuudet: Erittäin polaarisena dielektrisenä materiaalina PVC-hartsilla on hyvät, mutta hieman heikommat sähköeristysominaisuudet verrattuna poolittomiin materiaaleihin, kuten polyeteeniin (PE) ja polypropeeniin (PP). Sen tilavuusresistiivisyys ylittää 10¹⁵ Ω·cm; 25 °C:ssa ja 50 Hz:n taajuudella dielektrisyysvakio (ε) vaihtelee välillä 3,4–3,6 ja vaihtelee merkittävästi lämpötilan ja taajuuden muutosten mukaan; häviökerroin (tanδ) vaihtelee välillä 0,006–0,2. Läpilyöntilujuus pysyy korkeana huoneenlämmössä ja verkkotaajuudella, eikä polariteetti vaikuta siihen. Suhteellisen suuren dielektrisen häviönsä vuoksi PVC ei kuitenkaan sovellu suurjännite- ja suurtaajuussovelluksiin, vaan sitä käytetään tyypillisesti alle 15 kV:n pien- ja keskijännitekaapeleiden eristemateriaalina.

(2) Vanhenemiskestävyys: Vaikka molekyylirakenne viittaa hyvään vanhenemiskestävyyteen kloori-hiili-sidosten ansiosta, PVC:stä on taipumus vapauttaa vetykloridia prosessoinnin aikana lämpö- ja mekaanisessa rasituksessa. Hapettuminen johtaa hajoamiseen tai silloittumiseen, mikä aiheuttaa värjäytymistä, haurastumista, mekaanisten ominaisuuksien merkittävää heikkenemistä ja sähköeristyskyvyn heikkenemistä. Siksi on lisättävä sopivia stabilointiaineita vanhenemiskestävyyden parantamiseksi.

(3) Termomekaaniset ominaisuudet: Amorfisena polymeerinä PVC esiintyy eri lämpötiloissa kolmessa fysikaalisessa olomuodossa: lasimaisessa olomuodossa, korkean elastisuuden olomuodossa ja viskoosin virtausolomuodon olomuodossa. Lasittumislämpötilan (Tg) ollessa noin 80 °C ja virtauslämpötilan noin 160 °C, PVC ei lasimaisessa olomuodossaan huoneenlämmössä täytä johtojen ja kaapeleiden sovellusvaatimuksia. Modifiointi on tarpeen, jotta saavutetaan suurempi elastisuus huoneenlämmössä ja samalla säilytetään riittävä lämmön- ja kylmänkestävyys. Pehmittimien lisääminen voi tehokkaasti säätää lasittumislämpötilaa.

NoinONE WORLD (OW-kaapeli)

Johtavana lanka- ja kaapeliraaka-aineiden toimittajana ONE WORLD (OW Cable) tarjoaa korkealaatuisia PVC-yhdisteitä eristys- ja vaippaussovelluksiin, joita käytetään laajalti voimakaapeleissa, rakennuskaapeleissa, tietoliikennekaapeleissa ja autoteollisuuden johdotuksissa. PVC-materiaaleillamme on erinomainen sähköeristys, palonestokyky ja säänkestävyys, ja ne täyttävät kansainväliset standardit, kuten UL, RoHS ja ISO 9001. Olemme sitoutuneet toimittamaan luotettavia ja kustannustehokkaita PVC-ratkaisuja, jotka on räätälöity asiakkaidemme tarpeisiin.


Julkaisun aika: 27.3.2025