12 10 8 6 4
2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 50.8 63.5 76.2 88.9 101.6
第二章 绝缘体和被覆材料
第一节 塑料概述
一、 塑料的分类
1. 热塑性塑料：
此材料加热时可以迅速软化或液化，成型后再加热也可再度软化成
型，如PVC, PP, PE等。
2. 热固性塑料：
此材料固化成型后，再加热无法软化成型，这种塑料在我公司极少用。
二、塑料的性质
1.基本物理性质：
a)比重(密度) b)分子量 c)粘度 d)假比重及粒径分布 e)游离单体含量(聚合程度) f)吸水性 g)透气性 2.机械性质：
a)抗张强度及伸长率 b)弯曲强度 c)压缩强度 d)冲击强度 e)硬度
f)弹性系数：受外力作用变形后回复原来形状的能力 3.热性质：
a)热变形温度：显示塑料在高温受压下能否保持不变的外形。 b)软化点：受热而硬度降低，即将开始流动温度。 c)热传导率：热量在塑料材料中传导的速率。 d)热膨胀系数：塑料加热时尺寸膨胀的比率。 e)收缩率：收缩后与原模具设计尺寸的比例。
f)熔态指数又称熔化指数：通常用来判断热塑性塑料的加工性质。
4.化学性质
a)抗溶剂性：对酸、碱、醚、醇、酮、芳香烃、脂肪烃??等抵抗性。 b)燃烧性：为改善塑料的耐烧性通常添加难燃剂。
c)耐候性：受光、热、空气??等影响而引起的变质，劣化的抵抗性，
包含在紫外光、氧、臭氧影响下之安定性。
5.光学性质
a.透明度：可视光域的光透过率，分为透明、半透明、不透明。
b.雾度：透明塑料内部或表面呈现模糊状的、雾状外观程度，雾状外观
是由于光线散射而引起的。
c.尚有其它要求之光泽度、折光率、黄色指数等。 6.电气特性
a.导电率及电阻率：导电性越高表示导电率越好，导电性越低表示导电
率越差即绝缘性越好。
b.容积电阻：将绝缘体内部1cm3的立方体在其相对两面施加电压的电
阻，以Ω－cm表示，详细方法可查 JIS K6911或ASTM D527规定。 c.介电强度（Dielectric Strength）：
绝缘体所能承受的介电破坏电压与其厚度的商值，可参考ASTM
D149方法测试。
d.介电常数 (Dielectric Constant)
介电常数亦称电容率，为物体中电容与真空中电容的比值，可参
考 ASTM D150。
e.功率因子（Power Factor）
散逸于物质中电力对正弦曲线电压（V）与电流（I）乘积的比例，
即：PF＝W/（VI）＝sinδ，sinδ为损失角度，可参考ASTM D150。 f.散逸因子（Dissipation Factor）
施于介电物质之交流电压的正弦曲线与流过介电物质的电压曲
线的夹角的余角。δ的正切值tanδ称为散逸因子，可参考ASTM D150。 g.屏蔽效果（Shielding Effectiveness）
指减少电磁干扰（EMI）与射频干扰（RFI）的效应，其测定方法
为：
SE＝20xLOG(Eb/Ea)。
Eb＝：屏蔽前的电场强度﹔ Ea＝：屏蔽后的电场强度。
7.加工性 要注意其流动性，热安定性，成型（押出）温度，融解温度点（融
点），成形收缩率等问题。
三、塑料添加剂
添加剂是指分散在塑料分子构造中，不会严重影响塑料分子结构、
却能改善其性质或降低成本的化学物质，依其功能可分下述各类： 1.抗氧化剂（Antionxidant）
主要是防止塑料中的不饱和双键受氧原子侵袭而引起的品质劣化，如芳香胺类，烷基酚??等。 2.抗静电剂（Antistatic agent）
主要是赋予塑料细微的导电性，以避免因磨擦而造成静电的积存，如乙氧化胺类??等。 3.发泡剂：发泡剂主要有三类
a.直接压入塑料熔胶中使发泡，压入气体有氮气、二氧化碳、空气??等。
b.挥发性液体，升温后挥发膨胀，而使塑料体发泡，常见有聚苯乙烯泡棉。
c.分解性化学发泡剂，一般为固体粉未，它们在加热时即分解放出气体
（通常为氮或二氧化碳）常用者为偶氮化合物（有机物）或无机盐类，如酸氢钠。 4.着色剂（染料）
分有机与无机两大类，又分为染料及颜料两大类。 5.难燃剂（又称防火剂）
当塑料暴露于火焰时，能压抑火焰之蔓延，防止烟雾形成，当火焰去掉时，燃烧便会停止，大致可分为有机与无机二大类型。 6.安定剂（Heat Stabilizer）
一般塑料均会在高温时分解劣化，以PVC最严重，PVC在100℃以上长时间加热，有少量盐酸游离出来，开始分解，安定剂的作用是阻止分解，因此安定剂的添加是非常重要的。 7.紫外光吸收剂（UV absorber）
塑料受到高温能量的紫外光照射而发生劣化，因此户外使用的塑料必须添加此剂，将紫外光线吸收或遮断，如水杨酸脂类。 8.冲击改质剂（Impact modifier）
加入具有特殊性质的树脂，可籍着混炼的方式增加，以改良塑料的耐冲击性，该剂也常影响到塑料的耐热性，流动性，必须慎重选择。 9.滑剂（Lubricant）
可分内部与外部滑剂：内部滑剂的目的减少聚合分子间的磨擦，降低粘度，提高流动性﹔外部滑剂是使塑料从金属模具表面易于脱模。常用滑剂有脂肪酸酯类或脂肪酯醯胺类、烃类(如天然石腊），金属皂类。 10.可塑剂（Plasticizer）
可塑剂为挥发性低的物质，添加于塑料时，能使塑料的弹性系数
增加或减少，而于常温时增加柔软性，高温时易于加工，以PVC为例，
添加量愈多时制品愈软。 11.硬化剂（Curing agent）
硬化剂目的在促进塑料形成交联结构称之硬化，其目的提高机械
强 度、耐热性、耐溶剂性、与尺寸稳定性，如DCP ??等。 12.填充剂（Filler）
改善机械强度作为补强剂，增加重量作为增量剂，以降低成本，
如高岭土，碳酸钙等。 13.其它
a)成核剂:有些无机粉未在发泡中可使泡棉结构更为细致。 b)导电剂:如碳烟，金属粉未等。
四、塑料的加工形式
塑料的加工方式有压缩成型、注射、挤出成型等。电线绝大部分用押出成型（Extrusion）,是将热熔性塑料在加热筒内溶化再用螺杆予以押出。
五、塑料的鉴别
1. 燃烧法：依据材料是否燃烧，若有，辨其火焰颜色；是否冒烟，若有，辨其烟的颜色，如：烟为清烟还是含炭灰之烟；是否有溶胶滴落，若有看溶胶是否继续燃烧；以及燃烧时产生何种气味等。
Teflon：遇火软化变形，有邹曲薄层，少量焦炭，微焦发味，不可燃性。 PVC：绿色火焰光罩,软化冒出白烟并有盐酸味,自熄性塑料; 置于水中，下沉。
PE：兰色光罩，燃烧区熔融透明，有熔胶滴落及蜡烛味﹔置于水中，上浮。 PP：兰色光罩，燃烧区熔融透明，有熔胶滴落及煤油味﹔置于水中，上浮。 PU：黑烟，有熔胶滴落，无焦灰，氮氧化合物味，延烧性。 Nylon：兰色光罩，熔融，头发焦味，自熄性。
Silicone类：无味，浓浓白烟，白色残余灰份，自熄性。
2. 比重法 ： 密度比较法，即以水的密度为基准，塑胶料置于水中，若下沉，则塑胶密度比水大，若上浮，则比水小。此方法可与其它方法配合使用。
品名 PVC 硬质1.30－1.58 比重 软质1.16－1.35 品名 PU Teflon PE PP 2.08－2.2 0.917－0.965 0.90－0.92 Nylon Silicone PVDF 比重 1.1－1.5 1.12－1.15 / 1.76－1.78 3. 其它法如光谱分析法、溶剂鉴别法??等。
第二节 绝缘体和护套料
一、绝缘体(insulation)
1. 目的：为导体绝缘。
2. 常用材料一览表，如下：
代表性产品 VCTF??等 UL1007 75℃，80℃， 耐热PVC UL1015UL10453 90℃，105℃ SVT等 80℃，90℃，SR－PVC UL1061等 105℃ UL1429，1430 架桥PVC 105℃,125℃ ??等 信号线 PE 75℃，80℃ 同轴线 网络线 / 架桥PE 90℃ 发泡PE PTFE PFA 氟 FEP 塑 料 ETFE PVDF PP（或发泡PP） 80℃ 260℃ 260℃ 200℃ 150℃ 150℃ 80℃ UL1354 同轴线等 RG同轴线 种 类 PVC 主要用途 一般60℃ 特 性 1.广泛用于绝缘体，耐臭氧、耐油、耐药性优良，硬度、耐寒性可调整配合，介电常数，散逸因素??等（常数）大。 架桥（照射，化学架桥）增加耐热性，改变机械强度，耐有机溶剂性，焊接性。 2.SR-PVC(半硬质)有较良好的焊接性。 3.架桥有照射、化学、温水、空气架桥，以电子照射（X-ray）效果最好。 PE分为中高低密度PE、架桥、发泡PE。一般电气特性良好(如介电常数??等)机械性、耐药性、耐溶剂性良好，对直射日光、紫外线性不良，有热变形缺点，广泛用于高压线(绝缘性良好)，通信用线，发泡目的在改变介质常数进而改善衰减等电气特性 耐温度性(-70~+260℃)有良好的电气特性UL1330，1332 (比PE好)，电气特性、不燃性、耐药品性RG316等 良好，可用于薄皮膜押出，高价、高品位电UL1829，1828 线，价格高，专用押出机，比重高，硬、耐屈曲性不良 ??等 / 介电常数小，亦有发泡PP常用于传输信号UL1589 UL2960等 线等