电缆用各种橡胶的介绍和说明 本文关键词：橡胶，电缆，介绍
电缆用各种橡胶的介绍和说明 本文简介：电缆用各种橡胶的介绍和说明1、天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。弹性大，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，
电缆用各种橡胶的介绍和说明 本文内容：
电缆用各种橡胶的介绍和说明
1、天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。弹性大，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，第抗酸碱的腐蚀能力低；耐热性不高。使用温度范围：约－60℃~＋80℃。制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶－金属悬挂元件、膜片、模压制品。
2、丁苯橡胶（SBR）丁二烯和苯乙烯的共聚体。性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成橡胶，其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶，质地也较天然橡胶均匀。缺点是：弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差，特别是自粘性差、生胶强度低。使用温度范围：约－50℃~＋100℃。主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
3、顺丁橡胶（BR）是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。优点是：弹性与耐磨性优良，耐老化性好，耐低温性优异，在动态负荷下发热量小，易于金属粘合。缺点是强度较低，抗撕裂性差，加工性能与自粘性差。使用温度范围：约－60℃~＋100℃。一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用，主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。
4、异戊橡胶（IR）是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。化学组成、立体结构与天然橡胶相似，性能也非常接近天然橡胶，故有合成天然橡胶之称。它具有天然橡胶的大部分优点，耐老化由于天然橡胶，弹性和强力比天然橡胶稍低，加工性能差，成本较高。使用温度范围：约－50℃~＋100℃
可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。
5、氯丁橡胶（CR）是由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。这种橡胶分子中含有氯原子，所以与其他通用橡胶相比：它具有优良的抗氧、抗臭氧性，不易燃，着火后能自熄，耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点；其物理机械性能也比天然橡胶好，故可用作通用橡胶，也可用作特种橡胶。主要缺点是耐寒性较差，比重较大、相对成本高，电绝缘性不好，加工时易粘滚、易焦烧及易粘模。此外，生胶稳定性差，不易保存。使用温度范围：约－45℃~＋100℃。主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的电缆护套及各种防护套、保护罩；耐油、耐化学腐蚀的胶管、胶带和化工衬里；耐燃的地下采矿用橡胶制品，以及各种模压制品、密封圈、垫、粘结剂等。
6、丁基橡胶（IIR）是异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯的共聚体。最大特点是气密性好，耐臭氧、耐老化性能好，耐热性较高，长期工作温度可在130℃以下；能耐无机强酸（如硫酸、硝酸等）和一般有机溶剂，吸振和阻尼特性良好，电绝缘性也非常好。缺点是弹性差，加工性能差，硫化速度慢，粘着性和耐油性差。使用温度范围：约－40℃~＋120℃。主要用作内胎、水胎、气球、电线电缆绝缘层、化工设备衬里及防震制品、耐热运输带、耐热老化的胶布制品。
7、丁晴橡胶（NBR）丁二烯和丙烯晴的共聚体。特点是耐汽油和脂肪烃油类的性能特别好，仅次于聚硫橡胶、丙烯酸酯和氟橡胶，而优于其他通用橡胶。耐热性好，气密性、耐磨及耐水性等均较好，粘结力强。缺点是耐寒及耐臭氧性较差，强力及弹性较低，耐酸性差，电绝缘性不好，耐极性溶剂性能也较差。使用温度范围：约－30℃~＋100℃。主要用于制造各种耐油制品，如胶管、密封制品等。
8、氢化丁晴橡胶（HNBR）丁二烯和丙烯晴的共聚体。它是通过全部或部分氢化NBR的丁二烯中的双键而得到的。其特点是机械强度和耐磨性高，用过氧化物交联时耐热性比NBR好，其他性能与丁晴橡胶一样。缺点是价格较高。使用温度范围：约－30℃~＋150℃。主要用于耐油、耐高温的密封制品。
9、乙丙橡胶（EPM//EPDM）乙烯和丙烯的共聚体，一般分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶。特点是抗臭氧、耐紫外线、耐天候性和耐老化性优异，居通用橡胶之首。电绝缘性、耐化学性、冲击弹性很好，耐酸碱，比重小，可进行高填充配合。耐热可达150℃，耐极性溶剂－酮、酯等，但不耐脂肪烃和芳香烃，其他物理机械性能略次于天然橡胶而优于丁苯橡胶。缺点是自粘性和互粘性很差，不易粘合。使用温度范围：约－50℃~＋150℃。主要用作化工设备衬里、电线电缆包皮、蒸汽胶管、耐热运输带、汽车用橡胶制品及其他工业制品。
10、硅橡胶（Q）为主链含有硅、氧原子的特种橡胶，其中起主要作用的是硅元素。其主要特点是既耐高温（最高300℃）又耐低温（最低－100℃），是目前最好扥艾寒、耐高温橡胶；同时电绝缘性优良，对热氧化和臭氧的稳定性很高，化学惰性大。缺点是机械强度较低，耐油、耐溶剂和耐酸碱性差，较难硫化，价格较贵。使用温度：－60℃~＋200℃。主要用于制作耐高低温制品（胶管、密封件等）、耐高温电线电缆绝缘层，由于其无毒无味，还用于食品及医疗工业。
11、氟橡胶（FPM）是由含氟单体共聚而成的有机弹性体。其特点耐温高可达300℃，耐酸碱，耐油性是耐油橡胶中最好的，抗辐射、耐高真空性能好；电绝缘性、机械性能、耐化学腐蚀性、耐臭氧、耐大气老化性均优良。缺点是加工性差，价格昂贵耐寒性差，弹性透气性较低。使用温度范围：－20℃~＋200℃。主要用于国防工业制造飞机、火箭上的耐真空、耐高温、耐化学腐蚀的密封材料、胶管或其他零件及汽车工业。
12、聚氨酯橡胶（AU//EU）有聚酯（或聚醚）与二异氰酸酯类化合物聚合而成的弹性体。其特点是耐磨性好，在各种橡胶中是最好的；强度高、弹性好、耐油性优良。耐臭氧、耐老化、气密性等也优异。缺点是耐温性能较差，耐水和耐碱性差，耐芳香烃、氯化烃及酮、酯、醇类等溶剂性较差。使用温度范围：约－30℃~＋80℃。制作轮胎紧挨由零件、垫圈、防震制品，以及耐磨、高强度和耐油的橡胶制品。
13、丙烯酸酯橡胶（ACM//AEM）它是丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯的聚合物。其特点是兼有良好的耐热、耐油性能，在含有硫、磷、氯添加剂的润滑油中性能稳定。同时耐老化、耐氧和臭氧、耐紫外线、气密性优良。缺点是耐寒性差，不耐水，不耐蒸汽及有机和无机酸、碱。在甲醇、乙二醇、酮酯等水溶性溶液内膨胀严重。同时弹性和耐磨性差，电绝缘性差，加工性能较差。使用温度范围：约－25℃~＋150℃。可用于制造耐油、耐热、耐老化的制品，如密封件、胶管、化工衬里等。
14、氯磺化聚乙烯橡胶（CSM）它是聚乙烯经氯化和磺化处理后，所得到具有弹性的聚合物。耐臭氧紧挨老化优良，耐候性优于其它橡胶。阻燃、耐热、耐溶剂性及耐大多数化学药品和耐酸碱性能较好。电绝缘性尚可，耐磨性与丁苯橡胶相似。缺点是抗撕裂性能差，加工性能不好。使用温度范围：约－20℃~＋120℃。可用作臭氧发生器上的密封材料，制造耐油密封件、电线电缆包皮以及耐油橡胶制品和化工衬里。
15、氯醚橡胶（CO//ECO）由环氧氯丙烷均聚或由环氧氯丙烷与环氧乙烷共聚而成的聚合物。特点是耐脂肪烃及氯化烃溶剂、耐碱、耐水、耐老化性能极好，耐臭氧性、耐蛐越舭と刃浴⑵苄愿摺H钡闶乔苛系汀⒌越喜睢⒌缇敌圆涣肌J褂梦露确段В涸迹?0℃~＋140℃。可用作胶管、密封件、薄膜和容器衬里、油箱、胶辊，制造油封、水封等。
16、氯化聚乙烯橡胶（CM或CPE）是聚乙烯通过氯取代反应制成的具有弹性的聚合物。性能与氯磺化聚乙烯橡胶接近，其特点是流动性好，容易加工；有优良的耐天候性、耐臭氧性和耐电晕性，耐热、耐酸碱、耐油性良好。缺点是弹性差、压缩变形较大，电绝缘性较低。使用温度范围：约－20℃~＋120℃。电线电缆护套、胶管、胶带、胶辊化工衬里等。
线缆用橡胶的技术进展
随着我国电力工业及相关工业的快速发展，给电线电缆行业发展带来良好商机，目前我国电线随着高质量、高要求电线电缆及其附件需求越来越大，乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯及纳米填充改性的橡胶用量逐年增加，很多橡胶材料更趋向于弹性体化，成为了电线电缆用橡胶的热点品种和技术开发应用主要方向。
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加工技术
由于橡胶混合料存在易粘连、易焦烧、不易贮存和运输等特点，因此电线电缆行业凡是生产橡胶类线缆的企业均采用自产自用的方式，生产加工方式有开炼机+辗页机；密炼机+开炼机+辗页机；连续混炼造粒机等，其中连续混炼造粒机加工方式代表着线缆用橡胶加工技术的方向，20世纪90年代后期才开始在一些外资企业中使用，连续混炼造粒机与塑料造粒工作原理相似，其优点是设备紧凑效率高，可以将整条生产线从称量到加料、混炼、造粒和包装做成封闭系统，自动化程度高，大大减少了粉尘污染，产品质量稳定、可靠、粒料流动性好，便于下道工序挤出的喂料，该生产线只适合粉状、粒状或者液体状胶的生产，目前从世界线缆橡胶料发展趋势来看，粉状、粒状或液体胶品种和数量在不断增加。国内下列品种原胶均已商品化：粒状天然胶、粒状乙丙胶、液体丁苯胶、粉装氯化聚乙烯橡胶、粉状丁腈胶等。国内已经有数家企业可以生产“连续混炼造粒机”。而且价格与“密炼+开炼+辗页”生产线相当，因此国内线缆生产企业应加快加工技术进步，采用连续混炼造粒机技术。
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线缆用橡胶料
1、氯化聚乙烯
树脂状氯化聚乙烯（CPE）一般具有一定的结晶度和较高粘度，具有门尼粘度高、胶料加工和挤出困难等缺点，影响其在电线电缆行业应用，近年来国内成功开发了弹性体型氯化聚乙烯（CM），解决了国内线缆行业长期高价进口国外CM或使用难以加工的CPE问题。CM作为阻燃、耐候性优良的特种橡胶，特别适用于电缆护套和家电电缆。
杭州科利化工有限公司自行开发技术，成功解决了单用相对分子量低的高密度聚乙烯来生产低门尼粘度和非结晶性CM过程中易结团、难干燥及产生焦垢等问题，该公司开发出的CM352（通用型）和CM352（低门尼粘度型），与美国陶氏化学公司相应同类产品CM0136和CM0636性能进行分析和比较。国内几家采用进口大长径比（16-20：1）挤出机和连续管式高压（1.8-2.0MPa）蒸汽硫化机生产电线电缆的外资企业对国产的CM352和CM
352L试用表明与国外同类产品性能相当，适合连续混炼造粒；电线电缆老化性能明显改善和拉伸强度有一定提高；电绝缘性能比CPE高；而且使线缆表面的光亮度大幅度提高；采用该胶料生产出的电线电缆产品符合美国保险商协会相关标准规定，目前国产的CM已经在阻燃VDE、ULHDN和YZW等电线电缆中大量使用。
潍坊亚星化学股份有限公司成功研发的Weipren?
CM硫化胶产品经北京橡胶工业设计院全面测试，与氯丁橡胶（CR），氯磺化橡胶（CSM），三元乙丙橡胶（EPDM），丁腈橡胶（NBR），丁苯橡胶（SBR）对比，CM硫化胶的拉伸性能、耐候性、耐臭氧性、耐热性、耐寒性、阻燃性、颜色稳定性均为优良。亚星Weipren?CM色泽洁白，可以配制颜色鲜艳的胶料，还可用作井下标志电压等级的黄色和红色矿用阻燃电缆护套；亚星XH-01A护套胶料作为65℃一般不延燃橡皮护套胶料，应用于空调机、电梯、电焊机等电缆护套；XH-03A胶料可用于井下煤矿使用的阻燃电缆护套，其燃烧性能已通过GB12665.5-90标准中成束燃烧试验；其他还可制成无气味船用阻燃电缆等。
2、丁腈橡胶
丁腈橡胶在线缆中应用主要是作为树脂改性剂，与一些通用塑料形成弹性体，尤其是粉末丁腈橡胶，由于其分散性、易操作性、粒子细化等优点，对橡胶加工应用、树脂改性和制品性能改善等方面都起到较大改善。丁腈橡胶在电线电缆胶料中应用可以大大改善制品耐油、耐寒和耐磨性能。中国专利03131872介绍，由聚氯乙烯树脂、交联聚氯乙烯树脂、粉末丁腈橡胶和一些填充剂、助剂等组成一种新型电线电缆料，具有橡胶的柔软性、良好的亚光效果，且耐油、耐磨和耐酸碱等性能获得提高，可以替代乙丙橡胶作为高性能的电线电缆绝缘护套。丁腈橡胶还可以与聚丙烯采用动态硫化和增容技术生产生产弹性体，由于丁腈橡胶和聚丙烯的分子结构和极性不同，溶解度参数、界面张力相差甚大，两者相容性很差，将增容化技术运用于动态硫化法体系中，可以得到性能优良的丁腈橡胶-聚丙烯弹性体，主要用于制造电线电缆护套和一些胶管、垫片等。
3、乙丙橡胶
由于具有饱和的主链，乙丙橡胶可以采用不同的配方，但是多数乙丙橡胶均具有耐臭氧、耐热、耐湿气、低温柔性、宽拉伸强度范围及极好的电绝缘性能，这些性能在电气领域中是特别重要的，因此在中压和高压绝缘电线电缆、电缆连接件及聚合物绝缘子的生产中增加了乙丙橡胶的使用量。以前这些领域主要由聚氯乙烯占领，随着全球范围内环保要求和压力日益增加，聚氯乙烯已被公认为有严重的环境污染问题，在燃烧过程中会释放出含氯有毒气体，另外需要使用大量重金属稳定剂等缺点。同时由于乙丙橡胶对UV辐射的低敏感性、低毒性和优异耐化学药品性，因此乙丙橡胶在电线电缆市场份额已不断增加。值得注意的是乙丙橡胶是易燃的，需要加高浓度的阻燃剂加以保护，通常情况下，为了使乙丙橡胶具有良好的阻燃，通常情况下，阻燃剂的用量需要高达100份，另外乙丙橡胶与其他橡胶相比价格比较昂贵，可以通过填充大量的填料来获取廉价的最终产品。
国外资料报道了乙丙橡胶作为电线电缆料的一个标准配方，三元乙丙橡胶，100份；炭黑N330，22份；氢氧化铝，150份；氧化锌，5份；硬脂酸，1份；硫磺，1.5份；石蜡油，25份；促进剂M（硫基苯并噻唑），0.5份、促进剂TMTD（四甲基二硫化秋兰姆）1.0份。该配方试验显示胶料的拉伸强度、撕裂强度、介电性能等比较理想。
4、硅橡胶
硅橡胶的电气性能受温度影响很小，是一种性能优异且稳定的绝缘材料，采用其制造电线电缆不仅可以在恶劣环境下工作，而且在满负荷运行条件下具有高可靠性的保障，尤其是随着我国电线电缆及附件标准进一步向国际标准接轨，硅橡胶成为电力工业中橡胶最具有潜力的品种，广泛应用于绝缘子、高性能电线电缆及附件的主要胶料。如国内多家电缆企业生产的300/500V、450/750V耐火特性为A类的等不同规格的硅橡胶绝缘耐火电线电缆在地铁、过江隧道、大型建筑等项目工程电力设备配套，性能非常稳定。目前国外公司推出新型耐火电缆多以硅橡胶为主，如耐克森公司最新推出的新型耐火电缆PYROLYON
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Enhandced，就是采用双层硅橡胶绝缘层。国内资料报道作为耐水电缆硅橡胶配方为：甲基苯基乙烯基硅橡胶100份、三甲氧基乙烯基硅烷0.5份、4#气相法白炭黑量50份、低分子羟基硅油3-5份、铂化合物0.01份、过氧化物交联剂1-2份、其他3-5份。
此外，电线电缆线路中各种终端及中间接头等是电力工业中是非常重要的附件，目前国家明确提出要大力推广硅橡胶制造的电力电缆附件，硅橡胶预制型收缩电线电缆附件成为电缆附件发展的焦点和趋势，硅橡胶预制型冷收缩电缆附件与传统的热收缩电缆附件相比，在性能、质量、电网安全等方面有了大幅度提高；抗漏电起痕性优良，具有优良耐辐射特性，疏水性好，安装后与电缆本体粘为一体、可有效降低电缆终端的放电量。
但制造硅橡胶冷缩式电缆附件对原材料和机器设备均要求比较高，目前材料主要进口美国GE公司、DOW
Corning、德国Wacker等少数公司；国内晨光公司产品也有使用。国外资料报道作为电缆附件硅橡胶料的配方为：液体硅橡胶，组份一般为双组份，主体聚合物为乙烯基封端硅油、分子量为200-1500；催化剂为铂化合物、交联剂为含氢硅油、有阻聚剂；高温硫化硅橡胶，组份为单组份、主体聚合物为甲基乙烯基生胶、分子量为3000-10000，催化剂为有机过氧化物、交联剂为硅生胶上的甲基和乙烯基、没有阻聚剂。
5、纳米改性线缆胶料
随着纳米技术的飞速发展，纳米材料与宏观材料复合后，可以使复合材料表现出许多特殊的性能，因此电线电缆胶料的纳米材料填充改性已成线缆胶料研究开发的热点，如采用纳米SiO2对电缆绝缘和护套常用的普通橡胶材料进行填充改性，可有效提高橡胶的抗撕裂强度、降低材料硬度、提高塑性，改善加工性能。同时还可以采用纳米级ZnO、氢氧化铝、氢氧化镁等对线缆胶料进行改性，不仅改善加工性能还可以有限改善胶料的介电特性等。
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未来方向
随着我国电力、建筑、交通、通讯、石油化工等工业的发展，对电线电缆性能和数量提出更高要求，因此线缆用胶也逐渐高档化、特种化和专用化，目前我国电线电缆用橡胶还存在很多问题：一是线缆用胶品种和性能无法满足国内需求，如硅橡胶、高性能氯化聚乙烯、丁腈橡胶、乙丙橡胶等；二是橡胶配合技术落后，今后国内要借鉴国外经验，尤其要紧跟国外电线电缆“绿色化”进程，加大配合研究，开发出专用、高性能的胶料；三是加工技术相当落后，有条件企业应加快引进国外加工设备加以消化吸收。