電線電纜用材料按其使用部位與功能，可分為導電材料、絕緣材料、護層材料、屏蔽材料、填充材料等。按材料屬性來分可分為金屬、橡膠和塑料。

在當今電纜電纜生產過程中，塑料已成為不可或缺的原材料。目前電線電纜塑料材料主要有：PVC、PE、PP、XLPE/XL-PVC、PU、TPE/PO等。

一、常用的電線電纜塑料材料

01 聚氯乙烯 (PVC)

PVC一般用作絕緣和護層材料。PVC作為電線電纜絕緣的性能：不易燃燒、耐老化、耐油、耐化學藥品、耐沖擊、易著色；但由于介電常數大，一般只作為低壓電纜的絕緣材料和控制電纜的絕緣材料。

PVC作為電線電纜護套的性能：具有良好的耐磨性、能抵抗油、酸、堿、菌、潮氣及日光照射等，并且對火焰有自滅性能；聚氯乙烯護套的最低工作溫度為-40度，耐高溫可達105度。

基本判定方法：燃燒時，黃色火焰，冒黑煙，底邊有火焰呈綠色，氣味惡臭難聞。

02 聚乙烯 (PE)

PE的一般物理性能：呈白色蠟狀，半透明，柔而韌，稍能伸長，比水輕，無毒；燃燒特征：易燃，離火后繼續燃燒，火焰上端呈黃色而下端呈藍色，燃燒時熔融滴落，發出石蠟燃燒時的氣味；聚乙烯加工熔點范圍是132~135℃，著火溫度為：340℃，自燃溫度為：390℃。

基本判定方法：表面比較光滑，燃燒時，火焰上黃下藍，呈液態滴落，氣味類似蠟燭的味道。

聚乙烯 (PE)一般分為LDPE、MDPE、HDPE、FMPE幾大類。

（1）LDPE：低密度聚乙烯是聚乙烯系列中最輕的一種，又稱低壓聚乙烯，結構特點是非線性的，它具有較低的結晶度和軟化點，有較好的柔軟性、伸長率、電絕緣性、透明性，以及較高的耐沖擊強度。低密度聚乙烯機械強度較差，耐熱性低，此外，一個明顯弱點是耐環境應力開裂性差。

（2）MDPE：中密度聚乙烯又稱中壓聚乙烯和菲利浦聚乙烯，其性能和高密度聚乙烯相似。

（3）HDPE：高密度聚乙烯較之低密度聚乙烯，又稱高壓聚乙烯，它具有優異的綜合性能，如提高了耐熱性和機械強度(如拉伸長度、彎曲強度、壓縮強度、剪切強度)，并且提高了對水蒸汽和氣體的阻隔性能，耐環境應力龜裂性能優越。

（4）FMPE：發泡PE是使用最廣泛的泡沫材料，采用化學發泡的泡沫聚乙烯，其介電常數可降低到1.55左右。如果采用物理發泡的新工藝，即在擠塑時將惰性氣體(氮氣或空氣)注入熔化的聚乙烯來發泡，可制得氣泡尺寸較小的泡沫聚乙烯，發泡度可控制在35-40%之間，40%以上難達到，其介電常數可降低到1.20左右，而且由于不采用化學發泡劑，絕緣內不包含發泡劑殘余，介質損耗也可大大地減少，損耗已達到空氣絕緣的水平。

聚乙烯具有優異的電絕緣性能，廣泛用于通信電纜的絕緣；為了改進通信電纜的技術，一般都采用泡沫聚乙烯。

為了改善耐環境應力龜裂性能，除采用交聚乙烯外，還可選擇熔融指數小的PE。一般來說，分子量越小(熔融指數越高)，耐環境應力開裂性能就越差。熔融指數0.4以下者，基本上可以避免環境應力開裂。密度在0.95左右，熔融指數越小的品種，最耐環境應力開裂。如果密度大于0.95，耐環境應力開裂性能也變差，但較低密度而具同樣熔融指數的確好得多。應注意HDPE成型時常會殘留有內應力。

PE與EVA按一定比例混用，可改善環境應力開裂；與PP混用可提高硬度；與不同密度PE混用，可調節其柔軟性和硬度。

03 乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)

EVA是一類具有類似橡膠彈性的熱塑性塑料 ，它的性能與醋酸乙烯酯的(VA)的含量有很大的關系：VA越小越像高壓聚乙烯，而VA越多越像橡膠。VA含量低的EVA類似高壓聚乙烯，柔軟而抗沖擊強度好，宜制造復合材料。

EVA具有良好的彈性和低溫可撓性、耐化學藥品性、耐候性，與LDPE共聚使用，可改善LDPE的耐環境開裂性、抗沖擊性、軟硬度及導體與絕緣間的附著力。

04 聚丙烯(PP)

聚丙烯的比重為0.89-0.91，是目前常用塑料中比重最小的一種，機械強度優良，軟化溫度在熱塑性樹脂中最高，耐低溫性、耐老化性都好。只是耐旋光性略差，但可以通過共聚合添加穩定劑加以改進。

聚丙烯的一般性質：PP的外觀很像HDPE，是白色蠟狀固體，比PE透明，無毒，可燃燒而且離火后會繼續燃燒，并放出類似石油的氣味。

基本判定方法：表面比較光滑，比PE較硬些，燃燒時，火焰上黃下藍，呈液態滴落，氣味較為難聞，之后稍微有輕微的蠟燭味。

與聚乙烯相比， 聚丙烯有如下不同特點：

（1） PP表面硬度比PE高，耐磨性及彎曲變形能力均十分良好，所以PP有“低密度高強度塑料”之稱。

（2）PP優于PE的另一優點是幾乎沒有環境應力開裂現象，PP具有極為優良的耐環境應力開裂性。不過由于PP本身分子結構規整度很高，使它在室溫和低溫下的沖擊性能很差。

（3）PP電氣絕緣性能：PP是非極性材料，所以有很好的電氣絕緣性。

它的電絕緣性基本上類似于LDPE，而且在廣闊的頻率范圍內不發生變化。由于它的密度極低，介電常數比LDPE還小(ε＝2.0~2.5)，介質損耗角正切為0.0005~0.001，體積電阻系數為1014Ω.m以上，擊穿場強也很高，為30MV/m；再加之吸水性很小，所以PP完全可以用作高頻絕緣材料。

05 聚脂料

這類材料的特點是高模數、高抗撕、高耐磨、高彈性及低滯后，適用溫度的上限達150℃，大大超過其它熱塑性橡膠，另外還具有優良的耐油、耐溶劑特性。

二、塑料電線電纜基本性能的含義

01 體積電阻率

塑料在電場的作用下有泄漏電流通過，泄漏電流通過塑料時的阻力稱為體積電阻。電流通過每1cm3塑料的電阻即為體積電阻率ρv，單位為歐姆米，單位符號為Ω.m。體積電阻率越高，絕緣性能越好。

02 擊穿場強

當塑料上施加的電壓達到某一極限時，塑料喪失絕緣性能被擊穿，擊穿瞬間所施加的電壓值稱為塑料的擊穿電壓，擊穿電壓與塑料厚度之比稱為擊穿場強E單位符號為kV/m。

03 介電常數

它是表示塑料極性大小的指標。介電常數ε越小，塑料在電場作用下的極化強度越小，其介質損耗也越小。

04 介質損耗角正切

在交變電場作用下，塑料中所消耗的級量稱為介質損耗。它常以介質損耗角的正切值tgδ來表示。介質損耗角正切tgδ越小，說明介質損耗也越小，塑料的電絕緣性能越好。

在高頻、高壓下使用時，要求塑料的tgδ值不大于千分之幾或萬分之幾；低壓和一般的絕緣時，塑料的tgδ值則不大于百分之幾。

05 耐電暈性

在高電壓情況下，由于絕緣表面放電而引起電暈，當其襲擊絕緣體時，因離子撞擊、電子襲擊、臭氧襲擊和局部熱的作用，導致高聚物裂解，使其電絕緣性能和物理機械性能產生惡化。塑料抵抗電暈作用而保持其使用性能的能力，稱為耐電暈性。

06 抗拉強度和延伸率

在材料拉力試驗機上對塑料試樣施加靜態拉伸載荷并以一定速度拉伸直至試樣斷裂。此時試樣單位截面上所承受的拉力稱為該塑料的抗拉強度。試樣拉斷時長度增加的百分比稱為該塑料的延伸率。

07 密度

在一定溫度下（通常指20℃），單位體積塑料試樣的質量，稱為塑料的密度。

08 耐熱變形性

塑料在受熱條件下，仍能保持良好的物理機械性能的最高溫度，即為該塑料的耐熱變形性能。通常以塑料在等速升溫時，在一定負荷下使其變形達到規定值時的溫度來表示。

09 熔融指數

在一定溫度壓力下，熔融樹脂在10分鐘內從一定孔穴中被壓出的克數，稱為熔融指數，以MI表示，單位為g/min。

10 阻燃性能

阻燃性能是指塑料抵抗火焰燃燒的能力。通常塑料接觸火焰后均會燃燒，移去火焰后，延燃情況隨塑料品種不同而不同，因此阻燃性能亦有差別。

11 耐熱老化性能

塑料在加工和使用過程中，由于變熱導致塑料性能變劣，這種現象稱為熱老化。塑料抵抗熱老化的能力稱為耐熱老化性。采用在高溫下，進行加速熱老化試驗，測定塑料性能（機械性能或電氣性能）在老化后的保留率，來衡量塑料的耐熱老化性。

12 耐氣候性

塑料在大氣條件下使用，受日曬、雨淋、風吹、大氣污染等嚴酷的自然條件作用，塑料性能變劣稱為大氣老化。塑料抵抗大氣老化的能力稱為塑料的耐氣候性。

13 耐油性能及耐溶劑性能

塑料與礦物油或各類溶劑接觸時，抵御油或溶劑的能力稱為塑料的耐油性能或耐溶劑性能。可用試樣浸入油或溶劑中，在一定溫度下經一定時間后，測定其吸油或溶劑的吸收率、體積變化率或抗拉強度、延伸率的保留率來衡量。

14 耐環境應力開裂性

一些結晶型塑料，由于加工過程中內應力的存在和使用時接觸化學藥品，致使在貯存和使用中出現開裂，稱為環境應力開裂。塑料抵御環境應力開裂的能力稱為耐環境應力開裂性能。可用表面刻有槽痕的塑料彎曲試樣，置入表面活性劑中，觀察在規定時間內出現開裂的試樣數量及所占比例來衡量。

三、電線電纜行業未來發展趨勢

隨著塑料改性技術的發展, 電線電纜行業進入一個新的飛躍發展時期, 特別是低煙無鹵電線電纜材料得到了廣泛的應用和發展。

從整個行業的發展水平來看, 還存在著行業集中度低、技術力量分散、產品科技含量不高等問題。部分重要基礎原料和技術依賴進口已成為制約我國線纜行業發展的瓶頸。

因此, 利用塑料改性技術開發具有自主知識產權的高性能電線電纜材料是線纜行業當前主要的研究和發展方向, 必須適度地加大對線纜行業的研發的投入力度。

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