PVC trong dây và cáp: Tính chất vật liệu quan trọng

1. Nhựa PVC

Nhựa PVC là một loại polymer nhiệt dẻo tuyến tính được hình thành từ phản ứng trùng hợp các monome vinyl clorua. Cấu trúc phân tử của nó có các đặc điểm sau:

(1) Là một loại polyme nhiệt dẻo, nó thể hiện tính dẻo và tính linh hoạt tốt.

(2) Sự hiện diện của liên kết phân cực C-Cl mang lại cho nhựa độ phân cực mạnh, dẫn đến hằng số điện môi (ε) và hệ số tiêu tán (tanδ) tương đối cao, đồng thời cung cấp cường độ điện môi cao ở tần số thấp. Các liên kết phân cực này cũng góp phần tạo ra lực liên phân tử mạnh và độ bền cơ học cao.

(3) Các nguyên tử clo trong cấu trúc phân tử mang lại đặc tính chống cháy cùng với khả năng chống chịu hóa chất và thời tiết tốt. Tuy nhiên, các nguyên tử clo này phá vỡ cấu trúc tinh thể, dẫn đến khả năng chịu nhiệt tương đối thấp và khả năng chịu lạnh kém, có thể được cải thiện thông qua các chất phụ gia thích hợp.

2. Các loại nhựa PVC

Các phương pháp trùng hợp cho PVC bao gồm: trùng hợp huyền phù, trùng hợp nhũ tương, trùng hợp khối và trùng hợp dung dịch.

Phương pháp trùng hợp huyền phù hiện đang chiếm ưu thế trong sản xuất nhựa PVC và đây là loại phương pháp được sử dụng trong các ứng dụng dây và cáp.

Nhựa PVC trùng hợp dạng huyền phù được phân loại thành hai dạng cấu trúc:
Nhựa loại rời (loại XS): Có đặc điểm là cấu trúc xốp, khả năng hấp thụ chất hóa dẻo cao, dễ dàng hóa dẻo, kiểm soát quá trình xử lý thuận tiện và ít hạt gel, khiến nó trở thành lựa chọn ưu tiên cho các ứng dụng dây và cáp.
Nhựa loại nén (loại XJ): Chủ yếu được sử dụng cho các sản phẩm nhựa khác.

3. Tính chất chính của PVC

(1) Tính chất cách điện: Là vật liệu điện môi có độ phân cực cao, nhựa PVC thể hiện tính chất cách điện tốt nhưng kém hơn một chút so với các vật liệu không phân cực như polyethylene (PE) và polypropylene (PP). Điện trở suất thể tích vượt quá 10¹⁵ Ω·cm; ở 25°C và tần số 50Hz, hằng số điện môi (ε) dao động từ 3,4 đến 3,6, thay đổi đáng kể theo nhiệt độ và tần số; hệ số tiêu tán (tanδ) dao động từ 0,006 đến 0,2. Cường độ đánh thủng vẫn cao ở nhiệt độ phòng và tần số công nghiệp, không bị ảnh hưởng bởi độ phân cực. Tuy nhiên, do tổn thất điện môi tương đối cao, PVC không phù hợp cho các ứng dụng điện áp cao và tần số cao, thường được sử dụng làm vật liệu cách điện cho cáp điện áp thấp và trung bình dưới 15kV.

(2) Độ ổn định lão hóa: Mặc dù cấu trúc phân tử cho thấy độ ổn định lão hóa tốt nhờ liên kết clo-cacbon, PVC có xu hướng giải phóng hydro clorua trong quá trình gia công dưới ứng suất nhiệt và cơ học. Quá trình oxy hóa dẫn đến sự phân hủy hoặc liên kết chéo, gây ra sự đổi màu, giòn, giảm đáng kể các tính chất cơ học và làm giảm hiệu suất cách điện. Do đó, cần bổ sung các chất ổn định thích hợp để cải thiện khả năng chống lão hóa.

(3) Tính chất nhiệt cơ học: Là một polyme vô định hình, PVC tồn tại ở ba trạng thái vật lý ở các nhiệt độ khác nhau: trạng thái thủy tinh, trạng thái đàn hồi cao và trạng thái chảy nhớt. Với nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) khoảng 80°C và nhiệt độ chảy khoảng 160°C, PVC ở trạng thái thủy tinh ở nhiệt độ phòng không thể đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cho dây và cáp. Cần phải biến tính để đạt được độ đàn hồi cao hơn ở nhiệt độ phòng trong khi vẫn duy trì khả năng chịu nhiệt và chịu lạnh phù hợp. Việc bổ sung chất hóa dẻo có thể điều chỉnh hiệu quả nhiệt độ chuyển thủy tinh.

VềMỘT THẾ GIỚI (Cáp OW)

Là nhà cung cấp nguyên liệu thô hàng đầu về dây và cáp, ONE WORLD (OW Cable) cung cấp hợp chất PVC chất lượng cao cho các ứng dụng cách điện và vỏ bọc, được sử dụng rộng rãi trong cáp điện, dây điện xây dựng, cáp thông tin liên lạc và hệ thống dây điện ô tô. Vật liệu PVC của chúng tôi có khả năng cách điện, chống cháy và chống chịu thời tiết tuyệt vời, tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như UL, RoHS và ISO 9001. Chúng tôi cam kết cung cấp các giải pháp PVC đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí, phù hợp với nhu cầu của khách hàng.