塑料电线电缆产品种类普遍，由于使用特性、工作条件的要求不同，其产品的结构组成也是多种形式的。塑料电线电缆的主要绝缘材料和护层材料是塑料，热塑性塑料性能优越，具有良好的加工工艺性能，尤其是用于电线电缆挤制绝缘层生产时工艺简便。

我主要从塑料的挤制说起，首先挤塑机的工作原理是：利用特定形状的螺杆，在加热的机筒中旋转，将由料斗中送来的塑料向前挤压，使塑料均匀地塑化(即熔融)，通过机头和不同形状的模具，使塑料挤压成连续性的所需要各种形状的塑料层，挤包在线芯和电线上。

一、塑料挤出过程

电线电缆的塑料绝缘和护套是采用连续挤压方式进行的，挤出设备一般是单螺杆挤塑机。塑料在挤出前，要事先检查塑料是否潮湿或有无其它杂物，然后把螺杆预热后加入料斗内。在挤出过程中，装入料中的塑料借助重力或加料螺旋进入机筒中，在旋转螺杆的推力作用下不断向前推进，从预热段开始逐渐地向均化段运动；同时，塑料受到螺杆的搅拌和挤压作用，并且在机筒的外热及塑料与设备之间的剪切摩擦热的作用下转变为粘流态，在螺槽中形成连续均匀的料流。在工艺规定的温度作用下，塑料从固体状态转变为熔融状态的可塑物体，再经由螺杆的推动或搅拌，将完全塑化好的塑料推入机头；到达机头的料流，经模芯和模套间的环形间隙，从模套口挤出，挤包于线芯或缆芯周围，形成连续密实的绝缘层或护套层，然后经冷却和固化，制成电线电缆产品。

二、挤出过程的三个阶段

塑料挤出最主要的依据是塑料所具有的可塑态。塑料在挤出机中完成可塑过程成型是一个复杂的物理过程，即包括了混合、破碎、熔融、塑化、排气、压实并最后成型定型。应该指出这一过程是连续实现的。然而习惯上，人们往往按塑料的不同反应将挤塑过程这一连续过程，人为的分成各个不同阶段，即为：

(1)塑化阶段(塑料的混合、熔融和均化)；

(2)成型阶段(塑料的挤压成型)；

(3)定型阶段(塑料层的冷却和固化)。

第一阶段是塑化阶段。也称为压缩阶段。它是在挤塑机机筒内完成的，经过螺杆的旋转作用，使塑料由颗粒状固体变为可塑性的粘流体。塑料在塑化阶段取得热量的来源有两个方面：一是机筒外部的电加热；二是螺杆旋转时产生的摩擦热。起初的热量是由机筒外部的电加热产生的，当正常开车后，热量的取得则是由螺杆旋转物料在压缩、搅拌过程中与机筒内壁的摩擦和物料分子间的内摩擦而产生的。

第二阶段是成型阶段。它是在机头内进行的，由于螺杆旋转和压力作用，把粘流体推向机头，经机头内的模具，使粘流体成型为所需要的各种尺寸形状的挤包材料，并包覆在线芯或导体外。

第三阶段是定型阶段。它是在冷却水槽中进行的，塑料挤包层经过冷却后，由无定型的塑性状态变为定型的固体状态。[page]

三、塑化阶段塑料流动的变化

在塑化阶段，塑料沿螺杆轴向被螺杆推向机头的移动过程中，经历着温度、压力、粘度、甚至化学结构的变化，这些变化在螺杆的不同区段情况是不同的。塑化阶段根据塑料流动时的物态连续变化过程又人为地分成三个阶段，即加料段(又称破碎段)、熔融段(又称塑化段)、均化段(又称均压段)，这也是人们习惯上对挤出螺杆的分段方法，各段对塑料挤出产生不同的作用，塑料在各段呈现不同的形态，从而表现出塑料的挤出特性。

在加料段，首先就是为颗粒状的固体塑料提供软化温度，其次是以螺杆的旋转与固定的机筒之间产生的剪切应力作用在塑料颗粒上，实现对软化塑料的破碎。而最主要的则是以螺杆旋转产生足够大的连续而稳定的推力和反向摩擦力，以形成连续而稳定的挤出压力，进而实现对破碎塑料的搅拌与均匀混合，并初步实行热交换，从而为连续而稳定的挤出提供基础。在此阶段产生的推力是否连续均匀稳定、剪切应变率的高低，破碎与搅拌是否均匀都直接影响着挤出的质量和产量。

在熔融段，经破碎、软化并初步搅拌混合的固态塑料，由于螺杆的推挤作用，沿螺槽向机头移动，自加料段进入熔融段。在此段塑料遇到了较高温度的热作用，这时的热源，除机筒外部的电加热外，螺杆旋转的摩擦热也在起着作用。而来自加料段的推力和来自均化段的反作用力，使塑料在前进中形成了回流，这回流产生在螺槽内以及螺杆与机筒的间隙中，回流的产生不但使物料进一步均匀混合，而且使塑料热交换作用加大，达到了表面的热平衡。由于在此阶段的作用温度已超过了物态的转变，与加热机筒接触的物料开始熔化，在机筒内表面形成一层聚合物熔膜，当熔膜的厚度超过螺纹顶与机筒之间的间隙时，就会被旋转的螺纹刮下来，聚集在推进螺纹的前面，形成熔池。由于机筒和螺纹根部的相对运动，使熔池产生了物料的循环流动。螺棱后面是固体床(固体塑料)，物料沿螺槽向前移动的过程中，由于熔融段的螺槽深度向均化段逐渐变浅，固体床不断被挤向机筒内壁，加速了机筒向固体床的传热过程，同时螺杆的旋转对机筒内壁的熔膜产生剪切作用，从而使熔膜和固体床分界面的物料熔化，固化床的宽度逐渐减小，直到完全消失，即由固态转为粘流态(可塑态)。此时塑料分子结构发生了根本的改变，分子间张力极度松弛，若为结晶性高聚物，则其晶区开始减少，无定形增多，除其中的特大分子而外，主体完成了塑化，即所谓的“初步塑化”，并且在压力的作用下，排除了固态物料中所含的气体，实现初步压实。

在均化段，具有这样几个突出的工艺特性：这一段螺杆螺纹深度最浅，即螺槽容积最小，所以这里是螺杆和筛板等处的反作用力，是塑料“短兵相接”的直接地带；这一段又是挤出工艺温度最高的一段，所以塑料在此阶段所受到的径向压力和轴向压力最大，这种高压作用，足以使含于塑料内的全部气体排除，并使熔体压实，致密。该段所具有的“均压段”之称即由此而得。而由于高温的作用，使得经过融熔段未能塑化的高分子在此段完成塑料，从而最后消除“颗粒”，使塑料塑化充分均匀，然后将完全塑化熔融的塑料定量、定压地由机头均匀地挤出。

随着我国石油工业的发展，随着各种性能优异的塑料的产量、质量的不断提高，以及高新技术研制、开发的新型电线电缆用塑料品种的不断涌现，塑料电线电缆一定会有更大的发展空间。塑料电线电缆要适应各种不同的需要，就应具有广泛的优异而稳定的使用性能。塑料电线电缆的使用性能和寿命，决定于产品结构的先进性、塑料选用的合理性以及工艺的完善性。从塑料电线电缆技术的发展来看，合理而正确的使用材料，是关键的因素。为了制造性能优而稳定的塑料电线电缆，在导电线芯和半成品缆芯满足规定的技术要求的前提下，主要是对绝缘和护套用塑料提出了较高的要求。绝缘塑料的基本要求是具有优异的电绝缘性能，同时根据产品用途和使用条件分别提出对机械性能、耐高温性、物理—化学性能及工艺性能的要求。对护套塑料的基本要求是耐受各种环境因素作用的老化性能，在满足这个条件下分别提出一些特殊要求和辅助要求。随着塑料电线电缆向高压、高频、耐高温、耐火阻燃特殊功能的发展，就要求善于发现、改进和使用性能好的材料，不断采用性能优异、来源广泛的新材料，研究材料与工艺的关系。同时在选择塑料时，还要考虑其经济性和资源可靠性，将技术—经济价值两紧密地结合起来统筹考虑。

下面我就从材料——塑料说起：

塑料是高分子合成材料中凡是性能上具有可塑性变化的材料的总称。塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类，电线电缆制造中所用的塑料都是热塑性塑料。电线电缆常用的热塑料性塑料有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、泡沫聚乙烯、氟塑料、聚酰胺、聚丙烯和聚脂塑料等。

塑料是以合成树脂为基本成份，再添加各种配合剂，经捏合、切粒等工艺而塑制成一定形状的材料。电线电缆中常用的合成树脂有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。为了满足加工、贮存和使用的要求，合成树脂内一般都要添各种配合剂，根据添加配合剂所起的作用不同，塑料的添加剂大致有以下几种：(1)防老剂(它

包括抗氧剂、稳定剂、紫外线吸收剂、光屏蔽剂等，这几种材料由于在塑料中所起的作用各不相同但又相互联系，同一种材料可起几种作用，所以统称为防老剂。)；(2)增塑剂；(3)交联剂；(4)润滑剂；(5)填充剂；(6)着色剂；(7)发泡剂；(8)防霉剂；(9)驱避剂；(10)阻燃剂；(11)耐电压稳定剂；(12)抑烟剂等。

不同品种塑料的化学组成中，分子结构及分子量各不相同，各种塑料既具有塑料共有的特性，又具有各不相同的各自独具的某些特性。各种塑料共有的特性有：比重小、机械性能较高、电绝缘性能优异并且化学稳定性好、耐水、耐油、加工成型方便，原料来源丰富。随着塑料性能的不断改进，新产品的不断出现，塑料已成为发展电线电缆新品种、制造特殊产品以及提高产品性能的重要绝缘和护材料。为了适应日益增长的电线电缆技术发展的需要，塑料，特别是聚氯乙烯塑料等，将不断改进配方和性能，提高其耐热性和电压等级，提高材料的耐寒、耐大气老化性能、耐火阻燃性能，延长电线电缆使用寿命；同时，还将不断开发新型塑料并合理用于电线电缆上。

挤出过程的工艺条件对制品的产量和质量影响很大下面我对挤塑工艺的技术术要求进行说明：

1、聚氯乙烯和聚乙烯绝缘

电线电缆的塑料绝缘一般采用直接挤包或抽真空挤包两种。挤包的绝缘层应紧密均匀地连续包在各种导电线芯上，其挤包厚度应保证工艺规定的塑料厚度。绝缘层的工艺厚度应符合并满足各种电线电缆相应的国家标准(或IEC标准)中对绝缘层标称厚度的要求。对有导体屏蔽要求的，其挤包的内导电层的厚度应不包括在绝缘层厚度内；测量绝缘层厚度六点的平均值应不小于标称值，而测出绝缘层最薄点的可以低于标称值，但不应小于工艺规定厚度标称值的90%-0.1mm。

2、绝缘线芯的分色或打号

(1)多芯电线电缆的绝缘线芯应按规定进行分色或打号，其识别标志应符合国家标准中的GB6995.4和GB6995.5的规定。

(2)绝缘线芯的分色可采用着色绝缘料直接挤包绝缘层，或在白色绝缘线芯表面涂覆一条一定宽度的色带，其颜色要纯正、清晰，易于识别和辨认，且经久耐擦而不退(变)色。当绝缘线芯采用打号字码时，识别标志应为阿拉伯数字，印刷在绝缘线芯表面上，所有识别数字应具有相同颜色，并与绝缘的颜色要有明显的不同，打号字码要清晰完整，同一线芯上相邻数字的间隙不得超过75mm，且相邻的数字互相倒臵，并在数字下方有一短横线。

3、绝缘线芯质量要求

绝缘线芯挤包层经水槽冷却后，应经直流火花试验，检验绝缘层是否有质量缺陷，若线芯被击穿则应进行修复。绝缘不得有连续的竹节、波浪及偏心；绝缘表面应光滑、平整，无疙瘩或塌坑；绝缘层横断面上应没有肉眼可见的气泡、气孔、夹杂和砂眼；塑料绝缘不应有塑化不均匀和烧焦等现象，绝缘线芯内挤制时(两端)不得进水，以免影响电气性能，绝缘线芯的识别标志应首尾一致。

4、垫层

(1)无屏蔽的单芯铠装电缆，在绝缘线芯上应绕包或挤包内垫层，挤包内垫层的厚度如下表一所示。

(2)多芯有金属屏蔽或铠装的电缆，成缆芯外应加绕包或挤包内垫层，其挤包厚度应符合如下表一所规定。

铠装塑力缆挤包内垫层的厚度

(3)多芯电缆内垫层挤包厚度的最小标称厚度为1.2mm，测量任一点的最小厚度应不低于标称值的80%-0.2mm。

5、护套

(1)塑料挤出的护套表面应光洁圆整，护套横断面无肉眼可见的气泡、夹杂及砂眼等缺陷，护套挤包层应连续完整，挤包的护套厚度应满足工艺规定的标称厚度。其护套的标称厚度尺寸应符合各种电线电缆相应的国家标准之要求。

(2)直接挤包在光滑表面的塑料护套，如单芯电缆，不加塑料薄膜绕包带者，其护套的平均厚度应不小于标称值，测出任一点的最小厚度应不小于标称值的85%-0.1mm。

(3)直接挤包在非正规圆柱形表面的塑料护套，如在缆芯有绕包带、金属铠装、皱纹金属套上挤包外护套，测出任一点的最小厚度应不小于标称值的80%-0.2mm。

(4)塑料电线电缆的外护套表面，在挤塑过程中，必须进行打印厂名、型号、规格、制造长度、制造年份等永久性的识别标志。其识别标志的打印方法可采用字轮字块凸字压印在护套上，或采用色带字块热印在护套表面上，印字要清晰完整且连续。如在护套挤包层刚出机头冷却时压印标志，其字体周围的厚度不应小于工艺规定的最小厚度要求。

(5)用聚氯乙烯和聚乙烯塑料挤制电缆护套时，采用挤管式挤出方式，对较大截面电缆并抽真空。

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