增塑剂对PVC电缆料电性能的影响

时间：2020-01-05

聚氯具有优良的耐腐蚀性、电绝缘性,尤其是具有耐燃自熄性,使聚氯已广泛地应用于电缆料的生产。但聚氯是一种强极性聚合物,分子间作用力很大,需加热至一定温度方能显示塑性。而聚氯对热较敏感,加热至130~140℃时就开始分解,因而聚氯的加工温度范围较窄,难于控制。为了改善PVC的加工性及其使用性能,需添加各种助剂。本文就加入增塑剂（TCP，TPP，DIDP，TOTM，DOP，M-50，DBP）后,增塑剂对PVC电缆料电性能的影响作些研究。

1增塑剂对体积电阻率ρv影响
增塑剂用量从35-40份时，TOTM、TCP、M-50增塑的PVC电缆料电性能较好。分析其原因在于:(1)由于增塑剂大多数是低分子**酯类,其体积电阻率比树脂小,因此随其用量的增加,ρv下降;(2)由于增塑剂是工业增塑剂,这就难免引入离子杂质,从而使PVC电缆料中的载流子浓度增加,而使ρv下降;(3)由于增塑剂的加入,使PVC分子间作用力减小,分子间距增大,从而增大了自由体积,使载流子移动的阻力减小,运动度增大,使ρv减小。

2增塑剂对PVC电缆料介电常数(ε)的影响
在增塑剂用量为35份时,PVC电缆料的ε从小到大的顺序为:TCP<TPP<DIDP<TOTM<DOP<M-50<DBP一般地,随增塑剂用量的增加,ε呈上升趋势,只有M-50当其用量从45-50份时,ε下降。分析其原因在于:(1)随着增塑剂的加入,PVC大分子间的作用力减小,降低了体系的粘度,增加了链段的能动性,从而使偶较子在外电场作用下沿电场从优取向程度增大,较化加强了,从而使ε增大;(2)增塑剂是具有偶较的极性分子,因此随其用量的增加,ε也增大;(3)增塑剂的介电系数比聚氯树脂大,因此随其用量的增加,ε也增大。

3增塑剂对PVC电缆料介电损耗角正切(tgδ)的影响
在增塑剂用量都为35份时,各增塑剂增塑的PVC的tgδ从小到大的顺序为TCP<DIDP=TOTM<TPP<DOP<M-50<DBP。
随着增塑剂用量的增加,DBP、DIDP、DOP、TOTM增塑剂的PVC的tgδ都呈下降趋势;TCP、TPP呈上升趋势;M-50在45份时,tgδ出现较低点;但M-50随着用量从35份、40份、40份45份、45份、50份,tgδ出现上升、下降、上升的趋势,显得无规律。分析其原因为:(1)增塑剂的介电损耗比PVC大,因此随着增塑剂用量的增多,会使tgδ增大;(2)由于是工业用增塑剂,难免内含杂质,从而使PVC的漏导电流增大,载流子运动时,要克服内摩擦阻力而作功,使电能变成热能,产生介电损耗。同时载流子浓度的增大,会使总的阻力增加,从而使tgδ增大。但是,增塑剂的加入,又使分子间距增大,分子间作用力减小,这对于单个载流子来说,其运动阻力减少,从而使tgδ减小。因此在考虑因增塑剂的加入而对tgδ的影响时,要综合以上两方面因素,哪个居于主要地位,则显示哪种情况;(3)由于外电场作用,偶较子发生取向较化,取向较化是一个松弛过程,电场使偶较子发生取向时,一部分电能消耗于克服介质内粘滞阻力上,转化为热能,发生松弛损耗,加入增塑剂后,使链段活动性增大,则内滞力减少,从而使tgδ减小,但由于增塑剂大都是具有偶较的极性分子,又会使tgδ增大。综上所述,增塑剂对tgδ的影响较为复杂。因而在考虑增塑剂对tgδ的影响时,不能**地说PVC的tgδ随增塑剂用量的增加而上升或下降。

4结论
(1)随增塑剂用量的增加,PVC电缆料的电性能一般呈下降趋势;(2)不同增塑剂对PVC电缆料电性能的影响程度不同;(3)相同增塑剂在不同用量范围内对PVC电缆料电性能的影响不同;(4)增塑剂是PVC电缆料不可缺少的助剂,因此在选用时,应注意选择品种及确定用量,同时应对增塑剂进行精制以免带入杂质,以期达到较佳效果。从本次实验可见:TOTM、TCP电性能较优,且用量在35-40份时较好。

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