電纜料在PVC 配方中屬于性能要求較高的品種，特別是電絕緣性、耐低溫性和耐老化性等都有一定要求。配方設(shè)計時必須考慮這些特殊的要求。
PVC 電纜料是由聚氯乙烯樹脂、穩(wěn)定劑、增塑劑、填充劑、潤滑劑、抗氧劑、著色劑等組成。PVC 電纜料的耐電壓和絕緣電阻比較高，但介電常數(shù)和介電損耗較大。因此，一般主要用作低壓（≤1KV）和中高壓（6~10KV）電纜的絕緣層。PVC 塑料由于具有難燃、耐油、耐電暈、耐化學(xué)腐蝕和良好的耐水性能，因此還廣泛用作電線電纜的護層材料。利用添加特種性能助劑或改性劑，可以分別制造出耐熱型（105℃）、耐寒型、耐油型、難燃型、特軟型和無毒型的PVC 電纜料，以滿足特殊電線電纜產(chǎn)品的需要。
PVC 電纜料可分為護層級和絕緣級兩種。護層級要求耐熱性好，而絕緣級則要求絕緣性好。
各組分選擇的要點如下：
1、PVC 樹脂2、增塑劑3、穩(wěn)定劑鹽基性鉛鹽作主穩(wěn)定劑4、潤滑劑5、填充劑
參考配方：（重量份）
PVC 絕緣級電纜料
（1）
PVC 100 二堿式亞磷酸 2
DOP 20 硬脂酸鉛 0.8
氯化石蠟 18 硬脂酸鈣 0.4
M-50 18 碳酸鈣 4
三堿式硫酸鉛 3 煅燒陶土 6
（2）低成本
PVC 100 DOP 38
環(huán)氧大豆油 3 氯化石蠟 12
三鹽基性硫酸鉛 5 二鹽基性硬脂酸鉛 2
陶土 10 碳酸鈣 10
（3）
PVC 100 堿式碳酸鉛 6
DOP 34 硬脂酸鈣 1
42%氯化石蠟 17 雙酚A 0.25
電氣級陶土 10
相關(guān)性能：硬度（邵氏）91；拉伸強度20MPa ；伸長率430%；拉伸強度保持率105%；伸長保持率92%；電線耐溫60℃。
（4）
PVC 100 堿式碳酸鉛 6
DOP 27.5 硬脂酸鈣 1
52%氯化石蠟 27.5 雙酚A 0.25
電氣級陶土 10
相關(guān)性能：硬度（邵氏）89；拉伸強度20MPa ；伸長率420%；拉伸強度保持率104%；伸長保持率100%；電線耐溫60℃。
(5)
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6
DIDP 55 硬脂酸鈣 1
電氣級陶土 10 雙酚A 0.25
相關(guān)性能：硬度（邵氏）83；拉伸強度17.2MPa ；伸長率390%；拉伸強度保持率104%；伸長保持率117%；電線耐溫90℃。
（6）
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6
DIDP 45 硬脂酸鈣 1
42%氯化石蠟 15 雙酚A 0.25
電氣級陶土 10
相關(guān)性能：硬度（邵氏）83；拉伸強度16.8MPa ；伸長率310%；拉伸強度保持率100%；伸長保持率113%；電線耐溫90℃。
（7）
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6
DIDP 40 硬脂酸鈣 1
52%氯化石蠟 22 雙酚A 0.25
電氣級陶土 10
相關(guān)性能：硬度（邵氏）85；拉伸強度18.3MPa ；伸長率340%；拉伸強度保持率99%；伸長保持率109%；電線耐溫90℃。
（8）
PVC 100 硬脂酸鈣 1
季戊四醇辛酸丁酸酯 55 雙酚A 0.25
爾堿式鄰苯二甲酸 6
相關(guān)性能：硬度（邵氏）83；拉伸強度17.7MPa ；伸長率320%；拉伸強度保持率106%；伸長保持率103%；電線耐溫105℃。
（9）
PVC 100 DOP 22
DIDP 12 三鹽基硫酸鉛 3
氯化石蠟 10 硬脂酸鉛 0.5
硬脂酸鋇 1 雙酚A 0.3
碳酸鈣 20 鈦白粉 適量
（10）70℃
PVC 100 DOP 45
三鹽基硫酸鉛 4 二鹽基亞磷酸鉛 3 硬脂酸鉛 0.5 硬脂酸鋇 1 碳酸鈣 10 雙酚A 0.5
鈦白粉 2 色 適量
（11）600V
PVC 100 DOP 40 50%氯化石蠟 15 三鹽基性硫酸鉛
二鹽基硬脂酸鉛 0.5 硬脂酸鉛 0.5 碳酸鈣 20 煅燒陶土 10
（12）600V
PVC 100 DOP 50
三堿式硫酸鉛 2 硬脂酸鋇 1 粘土 10
PVC 護套級電纜料
（1）
PVC 100 二堿式亞磷酸鉛 2 DIDP 30 硬脂酸鋇 1 TCP 12 硬脂酸鉛 1 DOP 13 碳酸鈣 8 三堿式硫酸鉛 3 5
（2）耐熱105℃
PVC 100 硬脂酸鋇 0.6
TOTM 62 二堿式鄰苯二甲酸鉛 6 三堿式硫酸鉛 1 雙酚A 0.4 硬脂酸鉛 0.6
（3）耐熱70℃
PVC 100 DOP 35 DOS 10 三堿式硫酸鉛 4 二堿式亞磷酸鉛 3 硬脂酸鋇 1 硬脂酸鉛 0.5 碳酸鈣 15 鈦白粉 2 雙酚A 0.5
（4）柔軟型
PVC 100 DOP 30 DOS 30 環(huán)氧酯 6 硬脂酸鋇 3 硬脂酸鎘 1.5 雙酚A 0.25
（5）耐寒
PVC 100 DOP 10 DOS 28 T-50 18
52%氯化石蠟 8 三堿式硫酸鉛 3
二堿式亞磷酸鉛 4 二堿式硬脂酸鉛 1 硬脂酸鈣 1 雙酚A 0.5
碳酸鈣 5
（6）非遷移型
PVC 100 聚酯增塑劑 66
三堿式硫酸鉛 5 硬脂酸鉛 1
礦物油 0.3
（7）耐光型
PVC 100 DOP 22
DOS 20 TCP 7
T-50 5 三鹽基硫酸鉛 2
二鹽基亞磷酸鉛 5 二鹽基硬脂酸鉛 0.3 硬脂酸鋇 0.7 雙酚A 0.1
UV-529 0.1
（8）耐磨型
PVC 100 二堿式硫酸鉛 1
三堿式硫酸鉛 5 偏苯三酸三辛酯 40 三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 5
（用電子束輻照交聯(lián)）耐磨性≥500周
（9）耐疲勞
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6 DOP 60 硬脂酸鉛 1
介酸酰胺 0.5 碳酸鈣 50
相關(guān)性能：可反復(fù)彎曲5萬~6萬次。
（10）耐油型
PVC 100 氯化石蠟 13
741 40 三堿式硫酸鉛 3
DOP 20 二堿式硫酸鉛 2 DBP 8 雙酚A 0.4
TCP 18 Ba/Cd/Zn復(fù)合液 1
741為ELVALOY741，是美國杜邦公司生產(chǎn)的乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳共聚物產(chǎn)品。
（11）透明型
PVC 100 DOP 25
硬脂酸鋇 1 DBP 15
硬脂酸鈣 0.8 硬脂酸 0.3
有機錫8831 2.5 亞磷酸三苯酯 0.3
PVC 電纜料因生產(chǎn)設(shè)備的不同主要有如下四種方式：
1、 雙輥開煉切粒：原輔料→配料→高速混合機→密煉機→雙輥開煉機→冷卻水槽→干燥→切粒機→篩選磁選→計量→包裝。
2、 單螺桿擠出機造粒：原輔料→配料→高速混合機→冷卻混合機→單螺桿擠出機→熱切機頭→風(fēng)冷→篩選磁選→計量→包裝。
3、 雙階擠出機（一階雙螺桿擠出機，二階單螺桿擠出機）造粒：原輔料→配料→高速混合機→冷卻混合機→雙階擠出機→熱切機頭→風(fēng)冷→篩選磁選→計量→包裝。
4、 雙螺桿擠出機造粒：原輔料→配料→高速混合機→冷卻混合機→雙螺桿擠出機→熱切機頭→風(fēng)冷→篩選磁選→計量→包裝。
具體工藝：
1、 雙輥開煉切粒生產(chǎn)工藝
（1） 準(zhǔn)備工作：著色劑、填充劑分別用80目篩網(wǎng)過篩，并分別加入增塑劑浸透后用三輥研磨機或膠體磨進行研磨，備用。穩(wěn)定劑、抗氧劑及少量填充劑加入增塑劑中，攪拌成糊狀漿料，然后用三輥研磨機或膠體磨研磨，使?jié){料粒度小于0.050mm ，升溫到90℃并一直攪拌，備用。PVC 樹脂用60目篩網(wǎng)過篩。
（2） 捏合：高速混合機中通入0.2MPa 的蒸汽進行加熱，投入PVC 樹脂，然后緩慢加入研磨好的混合漿，待樹脂將增塑劑基本吸收后再加入填充劑、著色劑，物料呈膨脹疏松粉末時卸料，此時料溫在110℃左右。全過程約需要5~10分鐘。
（3） 密煉：蒸汽壓力0.3~0.4MPa，壓縮空氣壓力0.5MPa ，密煉時間3~5分鐘，上頂拴抬起次數(shù)2~3次，物料密煉成團狀小塊，無粉料時卸料。
（4） 雙輥開煉：蒸汽壓力0.4~0.5MPa，輥溫160~170℃（絕緣料溫度宜高些）至料完全塑化均勻后，以3mm 厚度出片，所出料片應(yīng)塑化均勻，韌而光潔、無生料。
（5） 冷卻：采用逆流浸沒式水冷卻槽，鼓風(fēng)機除去料片上粘著的水分。
（6） 切粒：采用平板切粒機。切好的電纜料無長條、斜方形及連?，F(xiàn)象。
（7） 包裝：經(jīng)篩選磁選、計量后包裝。
2、 普通單螺桿擠出機造粒生產(chǎn)工藝
（1） 準(zhǔn)備工作：穩(wěn)定劑、填充劑、著色劑分別用80目篩網(wǎng)過篩，并分別加入增塑劑浸透后用三輥研磨機或膠體磨研磨。稱量后備用。增塑劑混合均勻后預(yù)熱90℃待用；樹脂用60目篩網(wǎng)過篩。
（2） 捏合：投入PVC 樹脂，然后加入增塑劑攪拌片刻，待樹脂將增塑劑基本吸收后，加入穩(wěn)定劑，靠摩擦熱使料溫升到90℃左右，再加入填充劑、著色劑，料溫升至110℃時，將料卸到冷卻混合機中降溫，至45~50℃以下時出料。
（3） 擠出造粒：擠出機（以SJ-120/20為例）溫度為80℃、120℃、160℃、170℃，機頭165℃（增塑劑添加量少時，溫度提高5~10℃左
右）；擠出機螺桿轉(zhuǎn)速10~30轉(zhuǎn)/分；機頭過濾網(wǎng)80目、120目各一層；風(fēng)冷采用風(fēng)壓0.07MPa （544mmHg ）、風(fēng)量2250m 3/h功率7.5kw 的離心式通風(fēng)機。
（4） 包裝：經(jīng)篩選磁選、計量后包裝。
3、 雙螺桿擠出機造粒生產(chǎn)工藝
（1） 準(zhǔn)備工作和捏合工藝同單螺桿擠出機造粒工藝。
（2） 擠出造粒：機身溫度130~150℃；機頭溫度140~186℃；主機轉(zhuǎn)速5~15轉(zhuǎn)/分。
（3） 包裝：經(jīng)篩選磁選、計量后包裝。
4、 雙階擠出機造粒生產(chǎn)工藝
（1） 準(zhǔn)備工作和捏合工藝同單螺桿擠出機造粒工藝。
（2） 擠出造粒：雙階擠出機由兩部分組成，第一階為高速同向雙螺桿混煉機，第二階為低速單螺桿擠出機，兩者呈垂直正交布置，構(gòu)成雙階式復(fù)合機組；將同向雙螺桿與單螺桿優(yōu)勢結(jié)合互補。雙螺桿強制輸送、高效塑化混煉與剪切分散，無機頭背壓回流，避免了高剪切過熱；單螺桿高壓擠出，但低速低剪切，同樣回避了過熱矛盾。特別適合PVC 等熱敏性物料的加工。雙螺桿加工溫度150~185℃，單螺桿溫度130~165℃。采用風(fēng)冷磨面熱切粒方式，粒料經(jīng)旋風(fēng)分離器、振動篩進入料倉。
（3） 包裝：經(jīng)篩選磁選、計量后包裝。
PVC 電纜料實際生產(chǎn)，可根據(jù)設(shè)備情況和現(xiàn)場條件靈活組合及搭配，關(guān)鍵是要保證配方準(zhǔn)確、物料混合充分均勻、塑化良好。因為電纜成型時還要再次受熱成型，所以造粒溫度不能太高。
目前很多電纜料的生產(chǎn)，為了方便省事，研磨物料的種類和數(shù)量有所減少，甚至不研磨直接混合使用，往往會造成一些質(zhì)量方面的問題。
PVC 電纜料質(zhì)量問題原因剖析
這里主要結(jié)合擠出造粒工藝來進行分析和說明。一些簡單的常規(guī)問題，比如粒料粘連（冷卻不充分）、模頭出料不一致或只有部分地方出料（模頭加熱不均或加熱不透、物料流動性差等原因造成）等，這里不作為說明的重點。
1、 電纜料氣孔問題
造成此問題的原因主要有兩個，一是原料中水分偏高，有可能水分超標(biāo)的原料有PVC 樹脂、增塑劑、填料和穩(wěn)定劑，由于添加量比較大，PVC 樹脂和填料應(yīng)作為檢查的重點。這種狀況，一般在捏合過程和擠出機抽真空處會有所表現(xiàn)。二是因為配方體系穩(wěn)定性差或物料高溫停留時間過長，物料分解而導(dǎo)致氣孔出現(xiàn)。此問題嚴(yán)重時，一般會伴有顏色的變化。
2、 電纜料析出問題
因為電纜料中增塑劑比例較高，加之為降低成本一些抵擋增塑劑的混用，實際生產(chǎn)中析出問題出現(xiàn)還是較多的。該問題主要和增塑劑品種及PVC 樹脂顆粒結(jié)構(gòu)有關(guān)，如果增塑劑與PVC 樹脂的相容性差，這類增塑劑比例過高時，析出問題就不可避免。一般都會歸結(jié)到增塑劑這里。其實PVC 樹脂顆粒形態(tài)也與此有很大關(guān)系，如果顆粒過于緊密，皮膜太厚，增塑劑就不易進入到顆粒中，從而影響樹脂與增塑劑分子的“結(jié)合”。100gPVC 樹脂增塑劑吸收量只能部分反應(yīng)樹脂的這種性能，可以作為一個參照。但和實際情況還是有較大差異的。如果是因樹脂原因造成的析出，一般還會出現(xiàn)料偏硬或塑化不好現(xiàn)象，出現(xiàn)一些類似魚眼狀的小顆粒物質(zhì)。
另外，物料的混合工藝對此影響也很大。特別是混合過程中各種助劑的添加順序及時機（溫度或前面物料混合程度），對混合過程中增塑劑分散吸收以及電纜料析出問題有明顯影響，這也是大家容易忽視的問題?；炝蠒r要盡量保證增塑劑與PVC 樹脂有充足的混合時間和一定的混合溫度（90℃左右）。
3、 電纜料表面粗糙問題
表面粗糙分兩種，一種是疙瘩，一種是麻點。
疙瘩主要是由一些混合時分散不均勻的粉料聚集體，擠出過程中不能塑化，被塑化的PVC 物料包覆一起由口模擠出，而在電纜料中形成的。前面提到的魚眼和未充分吸收增塑劑的PVC 樹脂顆粒，也會造成疙瘩現(xiàn)象，但一般比較小。如今配方，追求填料更細(xì)更多，填料如果表面處理不好，混合時效果不佳，出現(xiàn)團聚現(xiàn)象的幾率會比較大，
只不過團聚程度的大小以及電纜料中表現(xiàn)是否嚴(yán)重，是否成為了問題。
麻點問題相對要復(fù)雜一些，一般認(rèn)為和物料中跑出的小分子物質(zhì)有關(guān)。這些小分子物質(zhì)來源于樹脂本身、增塑劑、潤滑劑。由于擠出造粒生產(chǎn)電纜料時，都需要抽真空，按道理這些小分子物質(zhì)應(yīng)該被抽提走，但為什么還會出現(xiàn)呢？通過分析發(fā)現(xiàn)，其實這些小分子物質(zhì)更多是抽真空后，物料中產(chǎn)生出來的，很多是來自量不是很大的潤滑劑，當(dāng)然也有增塑劑中的。因為電纜料作為軟制品，有大量的增塑劑，所以配方設(shè)計時一般不太注意潤滑劑，會使用一些低檔滑劑，這些低檔滑劑熔點低，擠出后期很多成分易揮發(fā)出來，此時已無法排除，只好被熔融物料夾裹著前行，由于氣體比重輕，會盡可能逃逸到表面，占據(jù)一定空間，和物料一起被強制輸送，從?？诔鰜砗笏⒓催M入空氣中，但在電纜料上卻留下了點點痕跡。
還有一種情況是，配方外潤滑嚴(yán)重不夠，特別是后期潤滑不夠，熔融物料在擠出過程中與機械表面產(chǎn)生粘連現(xiàn)象，造成表面粗糙，會有出現(xiàn)一些坑洼。發(fā)生這種情況時，一般電纜料表面的整體都不會太好。
4、 絕緣性不好
因為PVC 材質(zhì)局限及增塑劑等助劑影響的原因，PVC 電纜料的絕緣性是有一定限度的。對于普通電纜料來說，如果絕緣性明顯偏差，主要有如下幾個原因：
（1）雜質(zhì)偏多。雜質(zhì)的混入會對電纜料產(chǎn)生不利影響，過多的雜質(zhì)會造成絕緣性的問題。這些雜質(zhì)有可能來源于PVC 樹脂和各種助劑，也有可能來源于混料和加料環(huán)節(jié)。
（2）粉狀顆粒太粗。電纜料中粉狀助劑一般是要經(jīng)過研磨后才使用的，如果圖省事或者一些機械故障，造成加入的粉狀物質(zhì)顆粒過粗，會對電纜料的絕緣性產(chǎn)生不利影響。
（3）著色劑重金屬問題。很多顏料都是一些重金屬鹽類，這些重金屬離子會提高電纜料的導(dǎo)電性，降低其絕緣性。所以電纜料顏料的選擇是很重要的。
5、 電纜料受潮
因為電纜料中有一定比例的填料，有些還會有一定比例的低檔增塑劑（或增塑劑替代品），本來不易產(chǎn)生受潮現(xiàn)象的電纜料，在一定季節(jié)也會出現(xiàn)這類問題。電纜料受潮和包裝過程及包裝物有很大關(guān)系，應(yīng)該強化干燥，使其冷卻到一定溫度下再封口密閉，另外還應(yīng)改善包裝物，增加防潮措施。同時，還應(yīng)注意由潛在降解和表面附層引起的假受潮現(xiàn)象，這方面楊濤已在“PVC電纜料受潮現(xiàn)象剖析”[1]一文中進行了詳細(xì)的分析和說明，這里不再重述。
6、 電纜料發(fā)脆
電纜料脆的問題，一般和PVC 樹脂型號、增塑劑、潤滑劑、填料等配方組分有關(guān)。PVC 樹脂如果選用偏高的型號，由于PVC 分子鏈短，做出的電纜料性能就會偏脆。增塑劑添加量少，電纜料偏硬，有時也會有偏脆的感覺。更多的是因為填料添加量太大，而造成的電纜料性能下降，強度不好。潤滑劑是另一重點，如果外潤滑過量，往往會造成塑化不好（塑化溫度低也是塑化不好的另一主要原因），此時電纜料就會明顯強度不好，發(fā)脆。
70℃、90℃、105℃電纜料是針對UL 說的。可參考UL1581。它們的老化測試條件不一樣。
UL70是100℃×10天,UL90是121℃×7天,UL105是136℃×7天。
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