汽車用無鉛低壓電線的開發

汽車用無鉛低壓電線的開發低壓電線產品的開發。用這項技術開發的汽車低壓電線，同原來以鉛化合物為穩定劑的聚氯乙烯材料相比，在絕緣性能和加工方面具有同等水平，從1997年開始，進入汽車的批量生產。：聚氯乙烯；電線；研究41：A刖目用于汽車電力和信號傳輸的電線絕緣體主要使用聚氯乙烯它易于加工、成本低應用廣范，但是由于它的熱分解溫度和成型溫度十分接近，所以，為防止成型時的熱分解，要摻混適當的穩定劑以往的穩定劑多半是含鉛穩定劑，zui近人們開發了無鉛穩定劑以替代含鉛的穩定劑，進而開發了機械強度和耐熱性與原來同等的無鉛電線，以滿足汽車使用要求聚氯乙烯材料在混煉和擠出成型加工時，因為成型加工溫度和熱分解溫度在同一范圍，為避免在較高加工溫度下引起鹽酸脫出、變色發泡等影響成型的工藝性和表面性能，在聚氯乙烯材料中添加穩定劑是必須的。
穩定劑有金屬穩定劑和非金屬穩定劑兩類。非金屬穩定劑在單獨使用的時候，其穩定效果略差，但和金屬穩定劑一起使用會有協同的效果，所以很多場合都采用兩種復合的穩定劑i的化合物，其中Pb系穩定劑穩定效果，且價格便宜，所以在很多種絕緣電線生產中使甩本文重點介紹Ca/ZMg/Zn復合穩定劑及其在PVC電線中的應用。
1Ca/Zn系復合穩定劑目前電線電纜用的無鉛聚氯乙烯穩定劑研究的重點是Ca/Zn系復合穩定劑1.1常規性能對比絕緣料的基本配比在表1所列的是電線絕緣料基本配比，將它們制成1mm厚的薄片，與含Pb系穩定劑的材料作比較。
表1絕緣料的基本配比材料名稱配比（重量）聚氯乙烯（聚合度1300）增塑劑（酞酸酯系等）填充劑（碳酸鈣）Ca/Zn穩定劑/Zn系復合穩定劑的熱穩定的效果要從加熱變色、絕緣性能、熱老化性能等方面進行綜合評價6.7，在190C環境中把試樣加熱90min，看其變色程度，分5個等級進行評價，選其中變色zui小的再測定該試樣加熱到20C以后，變為黑色的時間，然后按ISK6723. 6.8測定體積電阻率并在10C下加熱240h，測定其延伸率殘值表2是試驗結果比較，由表可見Ca/Zn系穩定劑比Pb系穩定劑特性好，而變色程度zui小的是Ca/Zn系2號。
表2穩定劑試驗比較結果項目Pb系熱穩定性變黑時間加熱變色程度體積電阻率熱老化后延伸率殘值1.2加工性能及熱穩足性對比Pb系穩定劑具有潤滑性突出，成型表面狀態良好的特點，現由Ca/Zn復合穩定劑替代，按表1的基本配比，添加abc3種潤滑劑，組合成5種材料進行比較，配比如表3所示表3無鉛聚氯乙烯混料系基本配料（重量）潤滑劑a（重量）潤滑劑b（重量）潤滑劑c（重量）0分析這些粉狀物質，確認是潤滑劑b表4是把易遷移析出的潤滑劑b減量，把潤滑劑c量，用02mm塑模擠成單根細線并對表面狀態進行分析評價。
試驗表明在Pb系混料中，添加了潤滑劑a，得到了平滑的表面，而Ca/Zn系E混料加入潤滑劑b也可以得到與Pb系混料同樣好的表面要評價高速擠出特性，用E混料在0 70mm擠出機溫度為160~17炎的范圍內，以600爪的牽引速度擠出，結果與Pb系混料相比同樣能形成良好的電線絕緣表面遷移現象是指混料中的一部分混合物遷移至表面的現象，可引起表面顏色發生變化Pb系混料和Ca/Zn系E混料制作成1mm厚的薄板，在100C溫度下加熱120h，然后浸在水中48h后自然干燥，評價薄板的表面狀態將表4中Pb系混料和Ca/Zn系F混料制成薄片試樣，按ISK6723. 6.7規定的熱穩定試驗方法，在180~220C各個溫度區域做試驗，如所示，可見Ca/Zn系的F混料與Pb系混料具有同等的熱穩定時間1混-料表面附著白：色粉狀物1說明有ei移現象Wishing 2Mg/Zn系復合穩定劑Mg/Zn系穩定劑的耐熱性較好，取代Pb系穩定劑應用于耐熱聚氯乙烯電線。
按表5的混料配比制成1mm厚的薄片，按ISK6723. 7在20C下進行熱穩定性試驗，按ISK6723. 6.8測試體積電阻率，比較結果見表6在180°C分別加熱24487296h后測試延伸率，比較結果見可見Mg/Zn系穩定劑優于Ca/Zn系穩定劑，但略遜于Pb系穩定劑表5耐熱聚氯乙烯混料的基本配比材料名稱配比（重量）Pb系系聚氯乙烯樹脂（聚合度2000）增塑劑（均苯四甲酸酯）穩定劑表6耐熱混料對比試驗結果項目Pb系系熱穩定性體積電阻率加熱（180C）以后的延伸率3電線性能的對比bookmark3 1薄壁低壓電線將3種不同配比的混料分別采用Pb系和Mg/Zn系穩定劑加工成電線進行評價，結果見表7表明無鉛薄壁電線可以滿足各項性能要求3.2耐熱電線按表5的混料制成的耐熱薄壁低壓電線性能對比見表8可見各項性能滿足耐熱低壓電線的要求表7汽車用薄壁低壓電線試驗結果電線名稱導體外徑（mm）結構標準絕緣厚度（mm）標準成品外徑（mm）試驗項目標準值實測值鉛系系鉛系耐電壓（火花檢測）合格合格耐電壓（水中）合格絕緣電阻體積電阻106.m以上絕緣層拉伸強度絕緣層延伸率125%以上耐油性在50°〔：油中浸20h，彎曲后1000V耐壓1min合格耐熱性彎曲后1000V耐壓1min合格低溫性在-40°〔：下冷卻3h，卷曲合格難燃性燃燒15s以內，火焰自然熄滅熱收縮性在150°〔：下，加熱15min收縮率在4%以下耐摩耗性（紙摩耗法）zui小摩耗阻值410mm以上耐摩耗性（刮片往復法）zui小摩耗阻值300次以上表8汽車用耐熱薄壁低壓電線的試驗結果導體外徑（mm）結構標準絕緣厚度（mm）標準成品外徑（mm）試驗項目合格標準值鉛系系耐電壓（火花檢測）合格各格耐電壓（水中）合格電阻率拉伸強度延伸率125%以上耐油性在50°〔：油中浸20h，彎曲后1000V耐壓1min合格耐熱性在120t：下加熱168h，彎曲后1000V耐壓1min合格耐低溫性在-45〔：下冷卻3h，正反卷燒3次，1000V耐壓1min合格難燃性燃燒15s以內，火焰自然熄滅熱收縮性在150C下，加熱15min收縮率在4以下耐摩耗性（刮片往復法）zui小摩耗300次以上表9汽車用交聯耐熱低壓電線的試驗結果電線名稱結構導體外徑（mm）標準絕緣厚度（mm）標準成品外徑（mm）試驗項目標準值鉛系系耐電壓（火花檢測）合格耐電壓（水中）合格體積電阻率體積拉伸強度體積延伸率125%以上耐油性在50°〔：油中浸20匕彎曲后1000V耐合格耐熱性在120t：下加熱168h，彎曲后1000V耐壓1min合格耐熱性把卷繞在自身直徑上的試樣在200t：下加熱30min不發生開裂和熔融u合格耐低溫性在-45C下冷卻3h，正反卷繞3次，1000V耐壓1min合格難燃性燃燒15s以內，火焰自然熄滅熱收縮性在150C下，加熱15min收縮率在4%以下耐摩耗性（紙摩耗法）zui小摩耗635mm以上耐摩耗性（刮片往復法）zui小摩耗1500次以上交聯度40%以上3.3耐熱交聯電線以Ca/Zn系穩定劑的聚氯乙烯混料為基礎，加工成交聯的耐熱低壓電線，與Pb系穩定的PVC電線性能對比見表9，可見2種線的性能很接近4結語以聚氯乙烯無鉛穩定技術為基礎進行開發，獲得與鉛系電線性能相同的各種汽車用環保型低壓電線今后，相信會在更高的地球環境意識影響下，設計生產出與環境保護一致的、再利用特性好的汽車電線，為社會做出貢獻。