环保型聚氯乙烯电缆料2009.12
PVC电缆料基本知识
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CGN－DELTA (jiangsu) PLASTIC & CHEMICAL CO., LTD.
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三、PVC电缆料的主要环保标准
批次 第一批 第二批 公布日期 2008年10月28日 2010年1月13日 生效日期 2008年10月28日 2010年1月13日 SVHC清单数量 15 14 SVHC清单数 量累计 15 29
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1、PVC电缆料的主要原材料
g、其他 抗氧剂:防止塑料在生产时老化
光稳定剂：耐紫外线，强光照射
着色剂：给塑料着色 其它特殊性能的助剂
中广核三角洲（江苏）塑化有限公司
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2、PVC电缆料的主要生产工艺
PVC原料
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二、PVC电缆料的主要性能标准
D、澳标AS
表7 AS/NZS 3808电缆型号及材料类型 类型 耐温等级 75℃ 绝缘 90℃ V-90HT 4V-75 75℃ 3V-75 护套 5V-90 5V-90 3V-90 3V-75 V-90HT 4V-75 型号 V-75 V-90 我司产品 V-75 V-90
105℃环保聚氯乙烯护套料的研制
通过研究基础树脂、复合稳定剂、增塑剂、填充剂等对电线电缆用环保聚氯乙烯(PVC)护套料性能的影响,确立电线电缆用环保PVC护套料配方:PVC为100.0phr,Ca/Zn复合稳定剂为7.0phr,偏苯三酸三辛酯(TOTM)为35.0phr,邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)为15.0phr,重质碳酸钙为30.0phr。
并对产物性能进行了表征,测试结果表明,整个配方体系不含有害物质(铅、镉、汞、六价铬等重金属及多溴联苯及其醚类),护套料性能满足国家标准对105℃环保PVC护套料的要求,挤出工艺性能优良。
关键词:聚氯乙烯;环保;护套料;配方中图分类号:TM215;TQ325.3文献标志码:A文章编号:1009-9239(2008)06-0014-041前言进入21世纪,随着人类环保意识的提高和人们对自身健康的关注,环境问题成为人类社会关注的焦点,许多国家、地区及组织纷纷制定了严格的标准与法规,限制有害物质的使用。
特别是欧盟规定2006年7月1日以后进入欧盟国家的产品必需符合环保ROHS规定,否则,产品根本无法进入欧盟国家。
传统PVC电线电缆料因含一定量的重金属元素等有害物质,已成为制约电线电缆在电气设备、基础设施、基本建设等场合应用的重要因素。
为保护人类健康,维护生态环境,降低对社会环境的威胁和污染,实现可持续发展,环保PVC 电缆料的开发已成为当前电缆材料开发的主题。
本环保配方体系不含对人和环境有较大损害的铅、镉、六价铬、汞等重金属及及多溴联苯及其醚类,性能满足国家标准对105℃环保聚氯乙烯护套料的要求,挤出工艺性能优良,目前已投入汽车电线、电气装备线等用环保塑料的批量生产中。
2实验2.1原材料PVC树脂:北京化工二厂;偏苯三酸三辛酯(TOTM)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP):齐鲁石化公司;钙/锌环保复合稳定剂:深圳志海化工公司;重质碳酸钙:苏州立达化工厂;抗氧剂双酚A:台湾化工公司;PE蜡:上海金山石化公司;高耐磨碳黑:辽宁鞍山碳黑厂。
电线电缆用聚氯乙烯塑料分类
电线电缆用聚氯乙烯塑料分类聚氯乙烯塑料是多组份塑料，根据不同的使用条，改变配合剂的品种和用量，能够制得不同品种的电线电缆用聚氯乙烯塑料。
聚氯乙烯电缆塑料按其在电线电缆上用途不同，可分为绝缘级电缆料和护层级电缆料。
1绝缘用聚氯乙烯塑料根据电线电缆的使用要求和特性，绝缘用聚氯乙烯塑料的类型、性能、要求及主要用途如下表所示。
各类聚氯乙烯绝缘料的技术要求见下表。
2护套用聚氯乙烯塑料聚氯乙烯塑料护层具有较好的耐腐蚀性，足够的机械性能，一定的耐大气性能，柔软、耐振、重量轻、加工及敷设方便。
根据电线电缆的使用条件，研究制成了不同类型聚氯乙烯护套料，其性能要求及应用范围见下表。
3半导电聚氯乙烯塑料半导电聚氯乙烯塑料可作为屏蔽材料来使用，例如可作为10kV聚氯乙烯电缆的屏蔽层。
半导电塑料用作高压电缆的屏蔽料时，由于半导电料直接与绝缘料接触，会发生相互迁移，因而尽量选用与绝缘料相同的增塑剂或电性好、迁移小的增塑剂。
否则在使用过程中会影响绝缘料的电绝缘性能。
4环保型防白蚁、防鼠电缆护套料白蚁和老鼠对电缆造成破坏，轻则中断供电，重则酿成重大事故，使电力和通信部门受到损害。
以往采用在电缆护套料内加入有毒添加剂（如氯丹、七氯、狄氏剂、艾氏剂等）的办法，杀灭白蚁、老鼠，以保护电缆安全运行。
但这些有毒添加剂对环境和人身会造成污染和危害。
目前，多使用在护套料中加入环烷酸铅或环烷酸酮做添加剂，制成改型的防白蚁护套料。
5低烟低卤型阻燃护套料用普通（阻燃）PVC电缆料制造的电缆燃烧时会产生大量黑烟，同时释放出大量腐蚀性气体HCl，对人体和仪器装置会造成巨大损害。
低烟低卤阻燃电缆料是以专用PVC树脂为基料，添加各种改性剂、助剂和优良阻燃剂，经过均匀混炼充分塑化加工而成的高科技产品。
它不仅具有优良的阻燃性，而且在燃烧是释放的烟量低，HCl释出量很低，可观察到燃烧火焰及附近的物体。
与普通PVC护套料相比，其拉伸强度及断裂伸长率相当；挤出时无需特种螺杆，其工艺性能亦相当。
PVC电线电缆配方
PVC电线电缆配方PVC电线电缆配方1、通用绝缘PVC电线电缆配方2、绝缘级PVC电线电缆配方树脂 PVC（SG-2） 100 树脂 PVC（SG-2） 100 增塑剂 DOP 25 增塑剂 DOP 48 烷基磺酸苯脂M50 20 硬脂酸盐 0.5氯化石蜡 18 稳定剂三碱式硫酸铅 3环氧脂 5 二碱式亚磷酸铅 3 稳定剂 PbSt 0.2二碱式硬脂酸盐 0.5助剂二酚基丙烷 0.4木糖醇 0.43、耐热105℃绝缘级PVC电缆料配方4、70℃绝缘PVC电线电缆配方【配方1】树脂 PVC（SG-2） 100 树脂 PVC（SG-1） 100 增塑剂 DOP 20 增塑剂 DBP 50 DIDP 10 稳定剂 Ba/Cd/Zn 5 52%氯化石蜡 8 填充料煅烧陶土 3 稳定剂 Pb/Cd 8 硬脂酸盐 1.2 抗氧剂双酚A 0.5 助剂二酚基丙烷 0.5【配方2】树脂 PVC(SG-2) 100增塑剂偏苯三酸三辛酯 50填充料煅烧陶土 7润滑剂石蜡 0.25、高电性能PVC绝缘电线电缆配方6、软质PVC绝缘护套电线电缆配方树脂 PVC（SG-2） 100 树脂 PVC（SG-2） 100 增塑剂 DOP 30 增塑剂 DOP 10 DOS 5 DOS 25 稳定剂 PbSt 0.2 烷基磺酸苯酯 18 抗氧剂双酚A 3.5 氯化石蜡 10 填充料煅烧陶土 5 稳定剂三碱式硫酸铅 3 二碱式硬脂酸铅 1CaSt 1抗氧剂双酚A 0.5润滑剂石蜡 0.27、耐寒PVC电线电缆制品配方树脂 PVC 100 增塑剂 DOP 18 DOS 26 稳定剂三碱式硫酸铅 3 二碱式亚磷酸铅 3 BaSt 0.8 PaSt 0.5 CdSt 0.2 填充料 CaCO3 3 着色剂炭黑 0.5。
常用氯化聚乙烯(CPE)护套料说明书
XH-01A[或称SE4]护套胶料说明（即65℃一般不延燃橡皮护套胶料）本公司经过多次配方试验和性能测试以及对多种材料的精心选择，研制出XH-01A(或称SE4)胶料，无论是硫化胶试片性能还是挤橡连续硫化生产出的电缆护套橡皮性能，均达到和超过相关保准规定。
根据GB7594.5-87规定，适用于电线电缆一般不延燃橡皮护套，其橡皮应由氯丁橡胶或其它相当材料的混合物组成。
适用的导体，长期允许工作温度为65℃，根据电缆的结构、使用环境和产品的要求等，可与工作温度为70℃的绝缘橡皮配合使用。
根据GB5013.4-1997规定，YZW和YCW外层护套橡皮应为SE4型护套橡皮，GB5013.1-1997规定的SE4型为氯丁橡胶混合物或其它相当的合成弹性体材料。
上述两个标准规定的护套橡皮型号，从材料组成和机械物理性能来看基本相同，不同的是热老化温度，XH-0175℃，而SE4型是70℃。
XH-21A护套胶料说明（即85℃一般不延燃橡皮护套胶料）本公司经过多次配方试验和性能测试以及对多种材料的精心选择，研制出XH-21A胶料，无论是硫化胶试片性能还是挤橡连续硫化生产出的电缆护套橡皮性能，均达到和超过相关标准规定。
根据GB7594.5G规定，适用于电线电缆一般不延燃橡皮护套，其橡皮应由氯丁橡胶或其它相当材料的混合物组成。
适用的导体，长期允许工作温度为85℃，根据电缆的结构、使用环境和产品的要求等，可与工作温度为90℃的绝缘橡皮适用。
GB9331-88船用电缆有耐低温要求，因此，XH-21ACPE胶料要满足一般耐寒要求。
GB9331-88船用电缆有成束燃烧的要求，因此，XH-21ACPE胶料要满足用户需要，达到很高的氧指数，实测氧指数为42，满足GB12666.5-90成束燃烧A类和B类试验要求XH-03A及XHFC 矿用电缆护套胶料说明（即65℃一般阻燃橡皮护套胶料）本公司经过多次配方试验和性能测试以及对多种材料的精心选择，研制出XH-03A及XHFC矿用电缆护套胶料，无论是硫化胶试片性能还是挤橡连续硫化生产出的电缆护套橡皮性能，均达到和超过相关标准规定。
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4、邻苯二甲酸酯 2005/84/EC 和 2007/19/EC指令——2008 指令——2008年 日实施—— 2007/19/EC指令——2008年4月1日实施—— 玩具和儿童用品
增塑剂 DNDP+DNOP DEHP DBP DIDP DINP BBP 含量限制 1000 mg/kg 1000 mg/kg 500 mg/kg 1000 mg/kg 1000 mg/kg 1000 mg/kg 迁移限制 5 mg/kg 1.5 mg/kg 0.3 mg/kg 9 mg/kg 9 mg/kg 30 mg/kg
三、环保PVC电缆料配方组分的分析和讨论 三、环保PVC电缆料配方组分的分析和讨论
1、稳定剂 铅稳定剂 无铅稳定剂 有机锡稳定剂 稀土稳定剂 钡／锌复合稳定剂 钙／锌复合稳定剂
使用无铅稳定剂可能会出现的问题：
热稳定时间较短。 热稳定时间较短。 初期变色时间短。 初期变色时间短。 稳定剂贮存时间长会变色或减少稳定效果。 稳定剂贮存时间长会变色或减少稳定效果。 个别品种稳定剂制成塑料表面有析出。 个别品种稳定剂制成塑料表面有析出。 个别品种稳定剂使电线铜丝表面发黑。 个别品种稳定剂使电线铜丝表面发黑。 稳定剂本身及制成塑料有气味。 稳定剂本身及制成塑料有气味。
环保型聚氯乙烯(PVC)电缆料 环保型聚氯乙烯(PVC)电缆料
常熟市中联光电新材料有限责任公司
一、引言
欧盟于2003年颁布WEEE和ROHS指令 POHS 消费性产品中禁用有害物质（18种） PAHS 多环芳烃 2005/69/EC规范 2005/69/EC REACH 化学品管理法律 邻苯二甲酸酯 2005/84/EC和2007/19/EC指令， 2008年4月1日实施 索尼公司SS-00259规范
2005/69/EC——2010年 ——2010 3、多环芳烃 2005/69/EC——2010年1月1 实施—塑料制品、 日 实施—塑料制品、橡胶制品
欧盟在2005/69/EC中对8 欧盟在2005/69/EC中对8种强致癌性多环芳烃 2005/69/EC中对 作了严格限制，其含量总和必须小于10mg/kg， 作了严格限制，其含量总和必须小于10mg/kg，其 10mg/kg 中苯并芘小于1mg/kg。此外，欧盟REACH法规规定 中苯并芘小于1mg/kg。此外，欧盟REACH法规规定 1mg/kg REACH 轮胎中使用的多环芳烃含量应小于轮胎质量的 0.1%(即1000mg/kg)。 0.1%(即1000mg/kg)。
二、电子电气设备用材料有害物质含量指 二、电子电气设备用材料有害物质含量指 标要求
2002/95/EC指令 ROHS）——重金 指令（ 1、ROHS 2002/95/EC指令（ROHS）——重金 属稳定剂和溴系阻燃剂——2003年 ——2003 属稳定剂和溴系阻燃剂——2003年1月
中国出口总量的70%以上涉及到 以上涉及到RoHS指令，——Байду номын сангаас指令， 中国出口总量的 以上涉及到 指令 2004年出台了《电子信息产品污染防治管理办法》、 年出台了《电子信息产品污染防治管理办法》 年出台了 公安部制定了《 公安部制定了《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要 求及标识》 求及标识》
原材料控制 生产设备和区域 人员培训
五、结语
环保型PVC电缆料是PVC电缆料重要发展方 向，在PVC电缆料中比重会越来越高。 无铅稳定剂是环保型PVC电缆料配方中最重 点关注的组分，它的品种发展，质量提高，价格 的合理下降对环保型电缆料发展是重要保证。 PVC电缆料的各种组分包括增塑剂、润滑剂、 着色剂、填充剂、稳定剂等都要保证有害物质不 添加，品种要精心选择。
2、POHS 《消费性产品中禁用特定有害物 2008年12月 日实施—— ——涵盖几乎所 质》—2008年12月1日实施——涵盖几乎所 有消费品（包装、轮胎、玩具等）——禁止 有消费品（包装、轮胎、玩具等）——禁止 18种物质 18种物质
1、 HBCDD:六溴环十二烷 、 六溴环十二烷 2、 TBBPA:四溴双酚 、 四溴双酚A 四溴双酚 3、 碳氯化石腊 、 4、 As:砷及其化合物 、 砷及其化合物 5、 Pb:铅及其化合物 、 铅及其化合物 6、 Cd:镉及其化合物 、 镉及其化合物 7、 TBT:三丁基锡 、 三丁基锡 8、 TPT:三苯基锡 、 三苯基锡 9、 DEHP:邻苯二甲酸二己酯 、 邻苯二甲酸二己酯 10、 五氯苯酚 、 11、 二甲苯麝香 、 12、 酮麝香 、 13、 双(氢化牛油烷基 二甲基 、 氢化牛油烷基)二甲基 氢化牛油烷基 氯化胺 14、 二硬脂基二甲基氯化胺 、 15、 二(硬化牛油 二甲基氯化胺 、 硬化牛油)二甲基氯化胺 硬化牛油 16、 双酚 、 双酚A 17、全氟辛酸铵 、 18、 三氯生 、
2、增塑剂 无毒增塑剂的开发 柠檬酸三酯 乙酰柠檬酸三酯 聚酯 3、润滑剂 4、着色剂 5、其它
环保型PVC电缆料典型配方 环保型PVC电缆料典型配方
组分名称 PVC树脂 无铅稳定剂 增塑剂 填充剂 润滑剂 着色剂 用量 100 3～8 40 ～60 20 ～60 0 ～1 若干
四、产品质量体系的控制
PVC塑料、PVC糊 PVC密封胶、油墨、 PVC塑料、PVC糊、PVC密封胶、油墨、化妆品 塑料 密封胶 ATBC乙酰柠檬酸酯（替代） ATBC乙酰柠檬酸酯（替代） 乙酰柠檬酸酯
某些客户还提出了如下要求：
1、 不得含有多氯联苯、多氯化奈类和氯化石蜡。 2、 不得含有机锡化合物和偶氮化合物类。 3、不得含DOP或不得含邻苯二甲酸酯类（如DEHP、 DBP、BBP、DINP、DNOP、DIDP）总量≤1000ppm。 4、 不得含PAHS（多环芳烃），共有16种材料，总含 量≤8～20 ppm。 5、 壬基酚 含量≤100ppm。