三、塑料添加劑
添加劑是指分散在塑料分子構造中,不會嚴重影響塑料分子結構、卻能改善其性質或降低成本的化學物質,依其功能可分下述各類:
1.抗氧化劑(Antionxidant)
主要是防止塑料中的不飽和雙鍵受氧原子侵襲而引起的品質劣化,如芳香胺類,烷基酚……等。
2.抗靜電劑(Antistatic agent)
主要是賦予塑料細微的導電性,以避免因磨擦而造成靜電的積存,如乙氧化胺類……等。
3.發泡劑:發泡劑主要有三類
a.直接壓入塑料熔膠中使發泡,壓入氣體有氮氣、二氧化碳、空氣……等。
b.揮發性液體,升溫后揮發膨脹,而使塑料體發泡,常見有聚苯乙烯泡棉。
c.分解性化學發泡劑,一般為固體粉未,它們在加熱時即分解放出氣體(通常為氮或二氧化碳)常用者為偶氮化合物(有機物)或無機鹽類,如酸氫鈉。
4.著色劑(染料)
分有機與無機兩大類,又分為染料及顏料兩大類。
5.難燃劑(又稱防火劑)
當塑料暴露于火焰時,能壓抑火焰之蔓延,防止煙霧形成,當火焰去掉時,燃燒便會停止,大致可分為有機與無機二大類型。
6.安定劑(Heat Stabilizer)
一般塑料均會在高溫時分解劣化,以PVC最嚴重,PVC在 100℃以上長時間加熱,有少量鹽酸游離出來,開始分解,安定劑的作用是阻止分解,因此安定劑的添加是非常重要的。
7.紫外光吸收劑(UV absorber)
塑料受到高溫能量的紫外光照射而發生劣化,因此戶外使用的塑料必須添加此劑,將紫外光線吸收或遮斷,如水楊酸脂類。
8.沖擊改質劑(Impact modifier)
加入具有特殊性質的樹脂,可籍著混煉的方式增加,以改良塑料的耐沖擊性,該劑也常影響到塑料的耐熱性,流動性,必須慎重選擇。
9.滑劑(Lubricant)
可分內部與外部滑劑:內部滑劑的目的減少聚合分子間的磨擦,降低粘度,提高流動性﹔外部滑劑是使塑料從金屬模具表面易于脫模。常用滑劑有脂肪酸酯類或脂肪酯醯胺類、烴類(如具有石臘),合金皂類。
10.可塑劑(Plasticizer)
可塑劑為揮發性低的物質,添加于塑料時,能使塑料的彈性系數增加或減少,而于常溫時增加柔軟性,高溫時易于加工,以PVC實例,加量愈多時制作品愈軟。
11.硬化劑(Curing agent)
硬化劑目的在促進塑料形成交聯結構稱之硬化,其目的提高機械強度、耐熱性、耐溶劑性、與尺寸穩定性,如DCP ……等。
12.填充劑(Filler)
改善機械強度作為補強劑,增加重量作為增量劑,以降低成本,如高嶺土,碳酸鈣等。
13.其它
a)成核劑:有些無機粉未在發泡中可使泡棉結構更為細致。
b)導電劑:如碳煙,金屬粉未等。
四、塑料的加工形式
塑料的加工方式有壓縮成型、注射、擠出成型等。電線絕大部分用押出成型(Extrusion),是將熱熔性塑料在加熱筒內溶化再用螺桿予以押出。
五、塑料的鑒別
1. 燃燒法:依據材料是否燃燒,若有,辨其火焰顏色;是否冒煙,若有,辨其煙的顏色,如:煙為清煙還是含炭灰之煙;是否有溶膠滴落,若有看溶膠是否繼續燃燒;以及燃燒時產生何種氣味等。
Teflon:遇火軟化變形,有鄒曲薄層,少量焦炭,微焦發味,不可燃性。
PVC:綠色火焰光罩,軟化冒出白煙并有鹽酸味,自熄性塑料; 置于水中,下沉。
PE:蘭色光罩,燃燒區熔融透明,有熔膠滴落及蠟燭味﹔置于水中,上浮。
PP:蘭色光罩,燃燒區熔融透明,有熔膠滴落及煤油味﹔置于水中,上浮。
PU:黑煙,有熔膠滴落,無焦灰,氮氧化合物味,延燒性。
Nylon:蘭色光罩,熔融,頭發焦味,自熄性。
Silicone類:無味,濃濃白煙,白色殘余灰份,自熄性。
2. 比重法 : 密度比較法,即以水的密度為基準,塑膠料置于水中,若下沉,則塑膠密度比水大,若上浮,則比水小。此方法可與其它方法配合使用。
品名
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PVC
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Teflon
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PE
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PP
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比重
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硬質1.30-1.58
軟質1.16-1.35
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2.08-2.2
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0.917-0.965
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0.90-0.92
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品名
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PU
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Nylon
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Silicone
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PVDF
|
比重
|
1.1-1.5
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1.12-1.15
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/
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1.76-1.78
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3. 其它法如光譜分析法、溶劑鑒別法……等。
第二節絕緣體和護套料
一、絕緣體
1. 目的:為導體絕緣。
2. 常用材料一覽表,如下:
種 類
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主要用途
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代表性產品
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特 性
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PVC
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一般60℃
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VCTF……等
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1.廣泛用于絕緣體,耐臭氧、耐油、耐藥性優良,硬度、耐寒性可調整配合,介電常數,散逸因素……等(常數)大。
架橋(照射,化學架橋)增加耐熱性,改變機械強度,耐有機溶劑性,焊接性。
2.SR-PVC(半硬質)有較良好的焊接性。
3.架橋有照射、化學、溫水、空氣架橋,以電子照射(X-ray)效果最好。
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耐熱PVC
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75℃,80℃,90℃,105℃
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UL1007
UL1015UL10453
SVT等
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SR-PVC
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80℃,90℃,105℃
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UL1061等
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架橋PVC
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105℃,125℃
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UL1429,1430
……等
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PE
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75℃,80℃
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信號線
同軸線
網絡線
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PE分為中高低密度PE、架橋、發泡PE。一般電氣特性良好(如介電常數……等)機械性、耐藥性、耐溶劑性良好,對直射日光、紫外線性不良,有熱變形缺點,廣泛用于高壓線(絕緣性良好),通信用線,發泡目的在改變介質常數進而改善衰減等電氣特性
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架橋PE
|
90℃
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/
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發泡PE
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80℃
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UL1354
同軸線等
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氟
塑
料
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PTFE
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260℃
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RG同軸線
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耐溫度性(-70~+260℃)有良好的電氣特性(比PE好),電氣特性、不燃性、耐藥品性良好,可用于薄皮膜押出,高價、高品位電線,價格高,專用押出機,比重高,硬、耐屈曲性不良
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PFA
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260℃
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FEP
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200℃
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UL1330,1332
RG316等
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ETFE
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150℃
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UL1829,1828
……等
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PVDF
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150℃
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/
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PP(或發泡PP)
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80℃
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UL1589 UL2960等
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介電常數小,亦有發泡PP常用于傳輸信號線等
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Thermopl-astic Elastomer
熱塑性彈性體
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Polyester系
聚脂系列
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60℃
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UL1982
UL10104 UL10190
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耐屈曲疲勞性良好、彈性佳,用于曲線絕緣或機械人線纜外被,硬度等級低時(軟)體積抵抗低絕緣性不良,押出時必須先干燥
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Polyolefines
聚烯烴類
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/
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/
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比重0.9以下,電氣特性良好,有適度的彈性及耐燃性,常用于橡膠絕緣類之機械人用線之絕緣材料
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天然橡膠(NR)
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天然橡膠絕緣線60℃
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/
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電氣特性、機械特性、低溫柔軟性良好,耐熱性、耐油性差,可燃
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Silicone橡膠
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/
|
/
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耐溫度環境性能,耐候性能以及電氣特性良好,機械特性、耐磨性能差
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備 注
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絕緣材料使用按場合應選擇,最小體積抵抗在1015Ω以上
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