环保型聚氯乙烯电缆材料的配方原理与设计方法
Formula Principle and Design Method of Environment-friendly PVC Cable Material
聚氯乙烯(PVC)是世界上使用最广泛的塑料之一,在电线电缆绝缘保护材料中长期占有重要地位,但是聚氯乙烯电缆料的传统配方中含有对人体有害的重金属等物质,对周围环境也会产生很大的危害.随着现代社会人们环保意识的增强以及对自身健康以及环境问题的关注,许多国家、地区和组织纷纷制定了严格的标准和法规,限制有害物质的使用,以RoHS和REACH法规为代表.本文依据环保法规筛选出符合要求的环保型助剂,对环保型与非环保型电缆料的性能并进行对比.再设计正交试验方案,对所设计的电缆料的力学性能、电性能和流变特性进行测试.对试验结果进行极差分析,找出电缆料性能随助剂变化的规律和趋势.依据试验数据进行多元回归分析,并结合极差分析结果,总结一种PVC电缆料配方快速设计方法,能根据企业对PVC电缆料性能或成本的不同需求快速调整电缆料配方,提升企业的生产效率.通过测试环保型与非环保型电缆料的性能并进行对比,结果表明,虽然环保型电缆料在某些性能上不如传统型电缆料优越,但是其各项性能均满足GB/T8815-2008的要求,且无论电缆料配方还是电缆生产过程均符合绿色环保设计与制造的要求.对正交试验数据进行极差分析,分析结果说明,增塑剂对拉伸强度的影响最大,其次是稳定剂,增塑剂和稳定剂用量增加,拉伸强度减小;增塑剂对断裂伸长率的影响最大,其次是稳定剂,增塑剂和稳定剂用量增加,断裂伸长率增大;稳定剂对介电强度的影响最大,其次是增塑剂,任何助剂用量增加,介电强度均会减小;增塑剂对体积电阻率的影响最大,其次是填充剂,增塑剂用量增加,体积电阻率减小,填充剂用量增加,体积电阻率增大;稳定剂、增塑剂和润滑剂用量增加,加工流变性能越好.运用SPSS软件进行多元回归分析,建立稳定剂、增塑剂、填充剂和润滑剂的添加量与电缆料性能和成本之间的函数关系,验证试验表明该函数关系拟合良好,通过该函数关系和极差分析结果,可根据对电缆料性能或成本的要求拟订配方,也可根据配方预测电缆料的性能.
- 作者：
- 杨馥铭
- 学位授予单位：
- 哈尔滨理工大学
- 专业名称：
- 电气工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2019年
- 导师姓名：
- 王暄
- 中图分类号：
- TM24
- 关键词：
- 环保；聚氯乙烯电缆料；正交试验；回归分析
- environmental protection; PVC cable material; orthogonal test; regression analysis;