一文讲透常用线缆材料

全球工业化的发展，高速高频的应用场景越来越多，自然环境也不断受到灾害的侵蚀，资源问题成为各行各业发展的头等难题，线缆的生产制造过程，对绝缘材料的应用也提出新的要求，循环经济和低能耗产品等环保型理念，也注入到电线电缆绝缘材料的应用当中，如何选用合适的材料变得至关重要，今天我们整理汇总常用电缆塑料材料分享给大家，线用的线缆绝缘塑料一般都比较轻,它的实体相对密度约在0.83~2.2之间,多数介于1~1.5之间.以下为电线用橡胶及塑胶常用材料比重一览表  (作为参考)，以下介绍各绝缘之延伸率及抗张强度因其使用在何种类型之线材以及其额定温度.CLASS等级不同即有所不同，所以仅为参考(均为老化前之要求),实际作业时请查对应之UL.IEC等安规要求，如UL444为通讯电缆之安全规范，UL758为AWM电缆之安全规范，UL1581为一般电缆之通用安全规范，UL62为POWER CABLE之安全规范。

常用电缆塑料材料介绍  

PVC (Poly Vinyl Chloride)聚氯乙烯

(1)可调整各种硬度，透明或不透明.透明的硬质PVC加入可塑剂(DOP.DIDP.TOTM)成软质PVC

(2)优点:在高低温都适用,耐燃.柔软性好,单价低.                 

(3)缺点:PVC耐热性不很好.介电系数会因温度及频率高低变化,电气特性较难控制.加热会脱盐酸变黑,燃烧时有黑烟及碳渣辛辣味,不助燃.燃烧时会产生有毒气体. 

(4)用途:用于电压600V以下AWM及电脑线大都用PVC. (电线绝缘或外被材料)比重:1.20~1.50

PVC聚氯乙烯(软质)比重:1.2；PVC聚氯乙烯(硬质)比重:1.4；通常以比重1.5去计算用量；延伸率150~400%,抗张强度1.2~1.5kg/mm2(1kg/mm2=1422PSI)

UL758.1581安规要求:AWM类电线延伸率100% min,抗张强度1500PSI min

UL444安规要求通讯电缆延伸率100% min,抗张强度2000PSI min。

如何识别PVC材料，燃烧的时候绿色光笼罩，绿色火焰及黄色火焰滚滚冒出，燃烧后冒出白烟并有盐酸味道，一般阻燃PVC都会自熄。

SR-PVC (Semi-Rigid Poly Vinyl Chloride) 半硬質PVC

(1)优点:强度比一般PVC大.

(2)缺点:因硬度较高,高温老化后延伸会降低.

(3)用途:一般用于电脑线的芯线绝缘材料.

密度:1.35~1.50；通常以1.5去计算用量

UL1581/UL444安规要求:延伸率100% min,抗张强度3000PSI min

如何识别SR-PVC材料,SR是半硬PVC,比普通PVC要硬一些，抗张强度要求比较高,阻燃判定标准其实和PVC一样，一般用在UL1061比较薄的芯线设计上。

PP (Polypropylene) 聚丙烯

(1)PP是发展很快.应用很广的一种热塑性塑料.

(2)优点:与其它通用热塑性塑料比较,PP具有比重小.刚性好.强度高.耐绕曲以及有高于100C的耐热温度和良好的耐化学腐蚀性.价格低廉等优点.

(3)缺点:低温耐冲击性较差,易老化,成型收缩率大.燃烧时会有燄滴.不易熄灭快速完全烧掉,有延燃情形.

(4)用途:PP+EVA用于电线的芯线绝缘材料,一般用于通讯电缆及电话线等.

比重为0.90~0.91

延伸率200~700%,抗张2.0~4.0kg/mm2(1kg/mm2=1422PSI)

UL1581安规要求:延伸率150% min,抗张强度3000PSI min

如何识别PP材料，燃烧蓝色火焰光，燃烧区熔融透明，有溶胶滴落及煤油味道，属于延烧性塑料，可以持续燃烧。

最近应用最多的是KN95的口罩的鼻梁条，大部分采用PP绝缘为押出材料。

PE (Polyethelene)   聚乙烯

PE具体可以分为：

HDPE(高密度PE) 

MDPE(中密度PE)应用不广泛                                

LDPE(低密度PE) 

LLDPE(线性低密度PE) 

FRPE(阻燃PE) 

Cellular或FOAM PE(发泡PE)

XL-PE(交联PE) 

(2)优点:PE比水轻.柔软.耐水性.耐寒.耐磨耗.电气特性佳.

(3)PE易不熄灭.不耐热,高温时会急速老化.

(4)用途:一般用于通讯用对绞线,高频同轴电缆，高压电缆，海底电缆，户外自持，线，通讯电缆等。

如何识别PE材料，燃烧蓝色火焰光，燃烧区熔融透明，有溶胶滴落及蜡烛的味道，属于延烧性塑料，可以持续燃烧。

High Density Polyethylene (HDPE) 高密度聚乙烯

(1)高密度聚乙烯用低压法生产,故又称之为低压聚乙烯.

(2)优点:(a)耐化学性 (b)好的电气特性 

(3)缺点:(a)较差的耐热性(b)比较低的物性(c)软的表面 

(d)有很高的热膨胀系数，且在机械和热的压迫下容易失败.比重为0.94~0.97

延伸率100~400%,抗张1.0~2.0kg/mm2(1kg/mm2=1422PSI)

UL444安规要求:延伸率300% min,抗张2400PSI min

Low Density Polyethylene (LDPE) 低密度聚乙烯

(1)传统的低密度聚乙烯是用聚合级的乙烯以氧或过氧化物为引发剂,在高温高压下进行游离基聚合而制得的,故又称之为高压聚乙烯.

(2)优点(a)低比重(b)耐化学性(c)耐衝击性 

(3)缺点:(a)非常低的强度／刚性 (b)耐热性差(3)高的热膨胀系数且在机械和热的压迫下容易失败.

比重约为0.91~0.93 

延伸率350~700%,抗张1.0~2.0kg/mm2(1kg/mm2=1422PSI)

UL444安规要求:延伸率350% min,抗张1400PSI min

(LLDPE) 線性低密度聚乙烯 

(1)与普通低密度聚乙烯相比,它耗能少,产量高,特别是其物理化学性能比普通低密度聚乙烯要好得多,用途也相当广泛.其价格相对低廉,机械性能良好(如抗撕裂性.抗穿刺力.拉伸强度及抗环境应力龟裂等性能.

比重约为0.915~0.945

延伸率及抗张强度高于LDPE

FOAM SKIN:內層發泡.外層SOLID押出

优点:发泡可以减小外径及材料用量,得所预期的电气特性功能.低电容.衰减.高阻抗,外层为不发泡绝缘体,保持较佳刚性,保护发泡体不变形.

缺点:附着力差.焊线收缩.不真圆.电气特性不稳定，如果是SKIN FOAM即SOLID内,FOAM在外,则附着性增强,焊线比较不会收缩.

无延伸率及抗张强度要求

SKIN FOAM SKIN:SOLID+FORM+SOLID押出

优点:附着性佳.焊线耐热佳

缺点:需用双机头押出,操作不易.

发泡PE比重约为0.55~0.7,发泡度不同其比重也有所不同.

无延伸率及抗张强度要求

XL-PE(Cross-linked PE)交聯PE

(1)交联绝缘已在电力电缆中占主导地位，代替了油纸绝缘，并逐步取代了 PVC塑料绝缘。交联绝缘的品种虽多，但主要分为物理和化学交联两大类，其绝缘品质完全一致. (2)物理交联又称幅照交联，

(a)优点:其绝缘品质较佳，交联度高，耐候性好，是各种软线，装备线及耐高温(105oC及以上)和阻燃电线电缆的理想工艺方法.

(b)缺点:幅照不均匀，生产中要反覆照射，电缆弯曲次数太多，且在绝缘中容易注入空间电荷，不太适用于电力电线生产.

(3)化学交联分高温和低温两种交联方法

(a)其中高温交联又包括蒸汽和干法交联两种。蒸汽交联因绝缘中水分含量2000x10-6，适用于1KV以下电缆；干法交联绝缘中水分含量(1OO—200)×10-6，已在lO—500kV电缆中广泛地应用。

(b)低温交联，学名硅烷交联，电缆在70cC—90c温水中交联，也可在湿度较大的空气中交联，故又名温水交联。交联剂(硅烷)吸水后才能使PE绝缘的线性结构反应成网状的交联结构。吸收的水分已成为绝缘分子的一部分，故水分含量极少，也是(100—200)x10-6，绝缘品质完全和干法交联一样，绝缘性能还超过干法交联。温水交联因水分不易渗入较厚的PE绝缘，一般适用于10kV及以下电缆，特别是1kV温水交联电缆.

温水交联绝缘，产品质量好，设备投资低，生产速度快，是最为理想的电缆产品，目前交联工艺有：二步法；共聚料生产法；Monosil一步法，及派生的另两种工艺方法；固相一步法，及共混法共7种生产工艺。采购电缆时，应熟悉上述知识，才能得到优质产品.交联电缆绝缘品质高，其高频击穿强度可达50kV／mm，介电常数为2.3，是最为理想的电缆绝缘，同时交联电缆的工作温度高达90oC，耐热和耐候性好，并有较高的机械性能和耐腐蚀等化学性能，在中低电缆产品中基本上已全是交联电缆了。尽管交联电缆的工艺不同，但其绝缘品质均完全一致.         

XL-PE比重约为0.9~1.0，延伸率350~600%,

抗张1.5~2.5kg/mm2(1kg/mm2=1422PSI)

CPE (Chloride Polyethylene)氯化聚乙烯

(1)氯化聚乙烯是由聚乙烯（PE）经氯化而制成.

(2)优点:具有塑料和橡胶的双重优点，其耐油、耐臭氧、耐热氧老化、耐腐蚀、耐燃、耐细菌和微生物作用、耐候等方面优于其它橡胶。它可单独使用，也可与塑料、橡胶共混加工.在电线电缆护套中的应用：CPE的加入可以提高其阻燃烧性能，抗老化性能和物理机械性能，还可以CPE为主体，制成电线电缆包覆材料，其性能优良.

(3)用途:特别在防水卷材、塑料门窗、电线电缆护套（一般空调用的线缆大部分是CPE护套的橡胶线）、胶管胶带、彩色自行车车胎、异型件、玻璃门窗密封条等领域的应用有突出的优点，是一种理想的高分子弹性材料，有广泛的应用前景，比重为1.6。

UL1581要求延伸率150~250% min,抗张1200~1500PSI min

具有极佳的阻燃性能，且有燃烧防滴下特性，无滴焰

Hytrel 聚脂彈性体(海萃)（TPEE)

TPEE也称为热塑性聚酯弹性体，中文名称：海翠Hytrel,是一种包含PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）和脂肪族聚酯或聚醚软链段的聚酯硬链段。线性嵌段共聚物具有优异的橡胶弹性和 热塑性塑料易于加工，柔软度和硬度可调，设计自由，它是一种新型的热塑性弹性体。TPEE主要由对苯二甲酸，BDO和PTMGE通过酯交换和缩聚反应制得， TPEE是一种高性能工程级弹性体，它具有机械强度高，弹性好，耐冲击，耐蠕变性，耐寒性，耐弯曲疲劳性，耐油性，耐化学性和溶剂侵蚀的优点，具有良好的加工性能，可以进行填充，增强和合金改性，已广泛应用于汽车零件，液压软管，电缆和电线，电子电器，工业产品，文具和体育用品，生物材料等领域，TPEE作为新型弹性体材料，之前并不为大家所知，或了解比较少，由于之前国内应用的TPEE主要依靠进口，并且由于材料本身性能优异，导致材料本身价格偏高，所以我将TPEE定位在高端产品和用量比较小的产品。高端产品追求产品性能优异，对于价格不是太在意，比如军工或者生物新型材料。TPEE性能特点主要有：高温性能优异、低温性能优异、耐曲挠性能优异、耐油性能优异、耐磨性能优异、生物性能优异、防水透气、和其他材料相容性优异等。每一个性能特点都可以发展为一个很好的市场方向，目前应用比较多的是线缆场景是，要求机械强度及耐腐蚀，耐磨及比较薄的绝缘及高绕曲性的应用场景。

(1)Hytrel 全球销量最大的热塑性聚酯弹性体. Hytrel 是

杜邦热塑性聚酯弹性体的注册商标。这种聚醚和酯的共聚物结合了绝大多数高性能弹性体和柔性塑料的特征.

(2)优点:机械强度.耐腐蚀性.耐磨耗性.可绕曲性均佳.

(3)缺点:单价高,不易加工.

(4)用途:用于较薄绝缘及高绕曲性.

比重为1.2左右

延伸率约350~550%,抗张强度4000~6600PSI

热塑性弹性体TPE、TPV、TPR、TPO、TPU、TPEE材料科普

PU(Polyurethane)聚氨酯

TPU材料：为聚合型热塑性弹性体。对于TPU的聚合反应及相关单体，TPU是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯类分子和大分子多元醇、低分子多元醇(扩链剂)共同反应聚合而成的高分子材料。它的分子结构是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)和扩链剂反应得到的刚性嵌段以及二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯分子和大分子多元醇反应得到的柔性链段交替构成的，我们TPU电线电缆应用,此系列完美适合于挤出级别线缆护套应用:聚醚类（ISO10993-5/10生物相容性)：可以用于医疗设备线材、皮肤接触类、监护设备、超声影像类的电线；聚醚类：良好的抗水解、低温柔韧性、抗微生物、抗霉菌、较低的水溶涨性；广泛应用于机器人手臂电缆、海底电缆、充电桩电缆、拖链电缆、物探电缆等行业；聚醚阻燃类：（UL 94-V0）高透明抗黄变、较高的机械强度、易于加工、配色，广泛应用于充电桩电缆、矿山物探电缆、汽车船舶电缆、新能源电线电缆等行业；聚酯类：良好耐油脂、耐化学性，耐磨性，添加特殊抗水解剂具有一定耐水解稳定性能，高透明抗黄变，易加工。广泛应用于弹工线、数据线、耳机线、消费类电子线等；目前市场增量和TPE不相上下。聚醚型TPU与聚酯型TPU之间所存在的差异

(1)优点:耐温-55~75c.机械强度.耐化学特性.电气特性.耐候性.弹性均佳.

(2)缺点:单价高,比PVC贵2~3倍.燃烧时会低延燃及有燄滴,附著力大,剥皮加工困难.

(3)用途:软质用于弹性体,硬质用于绝缘材料.(如PU用于BOSCH汽车线之外被材料)

比重为1.0~1.2

延伸率500% min,抗张强度30MPA min(1MPA=145PSI)

如何识别PU材料，燃烧时候黑烟，火焰有蓝色，容易熔融，有头发烧到一样的焦味，延烧性强。

聚醚型TPU与聚酯型TPU之间所存在的差异

PFA 可熔性聚四氟乙烯

(1)又称“全氟烷氧基氟塑料”，与PTFE一样，也是全氟化的氟塑料.

(2)优点:它保持了PTFE的一切优异性能。与PTFE不同的是，PFA可以在较低温度下进行熔融加工。

(3)缺点:PFA比较贵，

(4)用途:通常只用来做特殊的加热电缆、热电偶以及汽车高温电缆。

比重为2.14

UL444安规要求:延伸率200% min,抗张2500PSI min

如何识别铁氟龙材料，遇火软化变形，有邹曲薄层，微焦炭烧头发味，不可燃性，遇火软化。

FEP (Fluorinated Ethylene Propylene)氟化乙丙烯氟碳樹脂

(1)是TFE与六氟丙烯(HFP)的共聚物。也是全氟化的氟塑料.

(2)优点:其耐化学介质性能毫不逊色。与PTFE和PFA一样，FEP的绝缘性能也相当出众。本身阻燃性、低发烟性和易加工性.

(3)用途:FEP成为局域网（LAN）电缆绝缘的理想材料。最高可以耐205℃，可作加热电缆，热电偶.汽车高温电缆及高频同轴电缆.

比重为2.0~2.2

延伸率100~300%,抗张2.0~3.0kg/mm2(1kg/mm2=1422PSI)

UL444安规要求:延伸率200% min,抗张2500PSI min

如何识别铁氟龙材料，遇火软化变形，有邹曲薄层，微焦炭烧头发味，不可燃性，遇火软化。

ETFE (Ethylene tetrafluoroethylene copolymer)

(1)优点:最强轫的氟塑料，具有极好的耐擦伤性和耐磨性.ETFE也可以耐150℃的高温，经交联后的ETFE可以耐200℃的高温.

(2)缺点:是最难加工的的氟塑料之一.

(3)ETFE主要用于那些既要阻燃、低发烟、耐化学介质，又要耐擦伤性和耐磨性的电线电缆.如汽车，航空电缆和加热电缆.

比重为1.7~1.73

延伸率420~440%,抗张0.7kg/mm2(1kg/mm2=1422PSI)

UL444安规要求:延伸率100% min,抗张5000PSI min(150oC)

如何识别铁氟龙材料，遇火软化变形，有邹曲薄层，微焦炭烧头发味，不可燃性，遇火软化。

PVDF 聚偏氟乙烯

(1)偏氟乙烯（VDF）的均聚物.

(2)优点:具有优异的耐腐蚀性、耐污性、耐候性并耐紫外线幅照.可以用幅射交联来改善机械性能。通常，用作涂料及化工管道、化工零件和容器村里。然而，PVDF的机械性能好，遇到高热时具有的高碳化率使之不易燃，故也可用于制备低频电缆的绝缘，如天花板隔层电缆、阻燃电缆、加热电缆或光纤.比重约为1.78

UL444.UL1581安规要求:延伸率100% min,抗张3500PSI min

如何识别铁氟龙材料，遇火软化变形，有邹曲薄层，微焦炭烧头发味，不可燃性，遇火软化。

LSZH( Low Smoke Zero Halogen)低煙無鹵膠料

(1)由于PVC有其稳定的物理和化学性能，所以过去几十年来一直广泛地被电线工业用作绝缘材料。但PVC含有卤族之素，在燃烧时会释放出大量有毒的浓烟和腐蚀性气体，直接破坏著大自然和危害人类的生命安全，所以愈来愈多国家或地区，特别是欧洲和日本，已经通过严厉的立法来逐步禁止PVC的使用，取以代之的是不含卤素、具环保特性的低烟无卤胶料(LSOH)。                                                     (2)优点:(a)减少发出有毒烟雾(b)减低毒气的浓度(c)无腐蚀性气体

如何识别LSZH材料，无异味，有白烟，燃烧后白色残余灰粉尘，自熄性。

由于缺乏统一而产生混乱：一些“防火”电缆的命名,统称LSZH

TPE材料：为共混型合金热塑性弹性体，配混体系除含SBC基础弹性体外，至少包含其他一种或多种配合剂组分，组分的种类多少根据TPE材料的性能要求而定，随着TPE无卤阻燃电缆材料应用越来越广泛，目前应用比较多的如手机数据线、耳机线、工业用电缆、车用线缆、军用线缆等。线缆用PVC将渐出江湖，TPE将笑傲江湖.

TPV材料：EPDM/PP共混型热塑性弹性体的开发与应用经历了3个阶段，从简单共混到部分动态交联共混(TPO)再发展到完全动态交联共混(TPV)。采用动态硫化法使EPDM/PP完全交联(TPV),它比传统的TPO有更优异的强度、高温机械强度、耐热性能，而且有良好的压缩永久变形和弹性,大大拓宽了EPDM/PP热塑性弹性体的应用领,该系列产品可广泛应用于汽车内外饰、密封系统、罩盖、发动机舱内零部件、垫圈垫片、建筑密封系、电子电器、日用消费品以及其它对柔韧性和一致性有要求的工业和民用领域。该系列产品可在注塑机、挤出机、吹塑设备上加工，并且可以完全回收利用.

TPO材料：TPO是指聚烯烃类热塑性弹性体，由橡胶和聚烯烃构成，聚烯烃热塑性弹性体(TPO)是TPE中增长最快的一个品种，TPO由橡胶和聚烯烃构成，通常橡胶组分为EPDM、丁腈橡胶(NBR)或丁基橡胶，聚烯烃组分主要为PP、PE或EVA，当前发展最快的是 EPDM/PP热塑性弹性体。TPO的生产工艺经历了从简单机械共混到部分动态硫化共混、再发展成动态全硫化共混物。机械掺混法是开发最早、技术最成熟的生产工艺，所生产的TPO中橡胶组分含量为20%~30%，主要用作汽车保险杠及家用电器部件等。动态全硫化法生产的TPO中，橡胶组分含量高达60%~70%，制品的抗动态疲劳性能优异,，耐磨性、耐臭氧及耐候性能好，撕裂强度高，压缩变形及永久变形小，综合性能优于EPDM硫化橡胶，而且加工较容易，能以较低的生产成本制得可替代热固性硫化橡胶的制品，有较强的竞争优势。TPO具有优异的耐候性、耐臭氧、耐紫外线及良好的耐高温和耐冲击性能,具有加工简便、成本低、可连续生产及其它热塑性弹性体共有的优点，广泛用于汽车、电子电气、工业部件及日用品等领域。尤其在汽车部件中的市场最大,优异的耐候性、低密度、加工的灵活性和较低的成本，使其广泛的应用于空气阀、保险杠护套、挡泥板、耐候性密封条、网窗、胶条、导管、密封垫圈和汽车内部装潢件，TPO凭借它优异的电性能、耐水性、抗臭氧性，在很多场合已经取代了PVC和部分硫化橡胶，如软线、升压电缆、仪表用线、低压护套。由于材料本身具备良好的可设计性、加工性能、密封效果和优异的耐水性、抗臭氧性，性能丝毫不亚于传统的热固型橡胶，目前TPO应用方向朝着建筑领域包括民用和工业建筑领域发展，特别是门窗密封条、城市大型建筑的建筑伸缩缝、屋顶材料、防水材料，而TPO在防水卷材中的应用是它的一个新的应用领域。目前应用在特殊应用场景的线缆市场，如地下潮湿环境和水下运行的特殊环境，目前国际上大多数电缆附件生产商都在使用这个材料。

目前市场线缆的主要作用是用来传输讯号，电能，控制安装，连接设备，是线缆传输的主要载体。它在我们的日常生活中起着重要的作用，电的存在使得我们的生活变得更加便捷和舒适，市场上的线缆有很多种类，它们的主要区分方式之一就是材料，在高频高速及环保的主导下，特殊应用场景材料也将层出不穷，以上是目前现有的主流材料供大家参考。

编辑：黄飞