PVC trong dây và cáp: Các đặc tính vật liệu quan trọng

Báo chí Công nghệ

PVC trong dây và cáp: Các đặc tính vật liệu quan trọng

Polyvinyl clorua (PVC)Nhựa này là một vật liệu tổng hợp được tạo thành bằng cách trộn nhựa PVC với nhiều chất phụ gia khác nhau. Nó thể hiện các đặc tính cơ học tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn hóa học, đặc tính tự dập lửa, khả năng chống chịu thời tiết tốt, đặc tính cách điện vượt trội, dễ gia công và chi phí thấp, làm cho nó trở thành vật liệu lý tưởng để cách điện và bọc dây dẫn và cáp.

PVC

1. Nhựa PVC

Nhựa PVC là một loại polymer nhiệt dẻo mạch thẳng được hình thành từ quá trình trùng hợp các monome vinyl clorua. Cấu trúc phân tử của nó có các đặc điểm sau:

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

(2) Sự hiện diện của các liên kết phân cực C-Cl mang lại cho nhựa tính phân cực mạnh, dẫn đến hằng số điện môi (ε) và hệ số tổn hao (tanδ) tương đối cao, đồng thời cung cấp độ bền điện môi cao ở tần số thấp. Các liên kết phân cực này cũng góp phần tạo nên 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 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 được sử dụng trong các ứng dụng dây và cáp.

Nhựa PVC trùng hợp bằng phương pháp huyền phù được phân loại thành hai dạng cấu trúc:
Nhựa dạng rời (loại XS): Có cấu trúc xốp, khả năng hấp thụ chất hóa dẻo cao, dễ hóa dẻo, dễ kiểm soát quá trình gia công và ít hạt gel, nên đây là lựa chọn ưu tiên cho các ứng dụng dây dẫn và cáp.
Nhựa loại đặc (loại XJ): Chủ yếu được sử dụng cho các sản phẩm nhựa khác.

3. Các đặc tính chính của PVC

(1) Tính chất cách điện: Là một vật liệu điện môi phân cực cao, nhựa PVC thể hiện các tính chất cách điện tốt nhưng hơi kém hơn so với các vật liệu không phân cực như polyetylen (PE) và polypropylen (PP). Điện trở suất thể tích vượt quá 10¹⁵ Ω·cm; ở 25°C và tần số 50Hz, hằng số điện môi (ε) nằm trong khoảng từ 3,4 đến 3,6, thay đổi đáng kể theo nhiệt độ và tần số; hệ số tổn hao (tanδ) nằm trong khoảng từ 0,006 đến 0,2. Độ bền điện môi vẫn cao ở nhiệt độ phòng và tần số nguồn, không bị ảnh hưởng bởi cực tính. Tuy nhiên, do tổn hao 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 xử lý dưới tác động nhiệt và cơ học. Quá trình oxy hóa dẫn đến sự phân hủy hoặc liên kết chéo, gây ra hiện tượng đổi màu, giòn, suy giảm đáng kể các tính chất cơ học và làm giảm hiệu suất cách điện. Do đó, cần phải 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 khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau: trạng thái thủy tinh, trạng thái đàn hồi cao và trạng thái chảy nhớt. Với nhiệt độ chuyển pha 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 dây và cáp. Cần phải sửa đổi để đạt được độ đàn hồi cao hơn ở nhiệt độ phòng trong khi vẫn duy trì khả năng chịu nhiệt và chịu lạnh đầy đủ. Việc bổ sung chất hóa dẻo có thể điều chỉnh hiệu quả nhiệt độ chuyển pha thủy tinh.

VềMỘT THẾ GIỚI (OW Cable)

Là nhà cung cấp hàng đầu về nguyên liệu dây và cáp, ONE WORLD (OW Cable) cung cấp các hợp chất PVC chất lượng cao cho các ứng dụng cách điện và vỏ bọc, được sử dụng rộng rãi trong cáp điện, dây dẫn tòa nhà, cáp thông tin liên lạc và dây dẫn ô tô. Vật liệu PVC của chúng tôi có khả năng cách điện tuyệt vời, chống cháy và chống chịu thời tiết, 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.


Thời gian đăng bài: 27/03/2025