応用

PVC 樹脂は PVC ケーブルの最大の成分であり、PVC 樹脂自体の品質がケーブル材料の機械的および電気的特性に大きな影響を与えます。

1 PVCの導電メカニズム

一般に高分子では電子伝導とイオン伝導の両方が観察されますが、その程度は異なります。2 つの伝導機構の最大の違いは、電荷キャリアの違いです。高分子において電子伝導機構の媒体となるのは、π結合電子が非局在化した自由電子です。イオン伝導機構の流体担体は、一般に正イオンと負イオンです。電子伝導性を利用した高分子の多くは共役高分子であり、PVC主鎖は主に単結合であり、共役系を持たないため、主にイオン伝導によって電気を伝導します。ただし、電流と UV 光が存在すると、PVC は HCl を除去して不飽和ポリオレフィンのフラグメントを形成するため、π 結合した電子が存在し、これが電気伝導を引き起こす可能性があります。

2.2.1 分子量

ポリマーの導電率に対する分子量の影響は、ポリマーの主な導電メカニズムに関連しています。電子伝導度については、分子量が増加し、電子の分子内チャネルが延長されるため、伝導度が増加します。分子量が減少すると、イオンの移動が増加し、導電率が増加します。同時に、分子量はケーブル製品の機械的特性にも影響します。PVC樹脂の分子量が大きくなるほど、耐寒性、熱安定性、機械的強度が向上します。

2.2.2 熱安定性

熱安定性は樹脂の品質を評価する最も基本的かつ重要な指標の一つです。それは下流の製品の加工技術や製品の特性に直接影響します。PVC建材の普及に伴い、PVC樹脂の熱安定性に対する要求はますます高まっています。経時白色度は樹脂の安定性を評価する重要な指標であり、樹脂の熱安定性を判断します。

2.2.3 イオン含有量

一般にPVCは主にイオン伝導によって電気を伝導するため、イオンは伝導に大きな影響を与えます。ポリマー中の金属カチオン (Na+、K+、Ca2+、Al3+、Zn2+、Mg2+ など) が主導的な役割を果たしますが、アニオン (Cl-、SO42- など) は、その特性により導電性にほとんど影響を与えません。半径が大きく、移動速度が遅い。対照的に、PVC が電流および UV 照射下で脱塩素の副作用を引き起こす可能性がある場合、Cl- が放出され、この場合は陰イオンが支配的な役割を果たします。

2.2.4 見掛け密度

樹脂の見掛け密度や吸油量は、樹脂の後加工特性、特に樹脂の可塑化に影響を与え、可塑化は製品の特性に直接影響します。同じ配合および加工条件下では、樹脂の見掛け密度は高く、気孔率は比較的低いため、樹脂内の導電性材料の転写に影響を及ぼし、製品の抵抗率が高くなる可能性があります。

2.2.5 その他

「フィッシュアイ」に含まれるPVC樹脂、ケーブル製造工程での不純物イオンなどがこぶ状の不純物となり、ケーブルの表面が滑らかでなくなり、製品の外観に影響を与えたり、電気回路の形成周囲に「こぶ」ができたりします。隙間があるとPVC素材本来の絶縁性能が破壊されます。

同じ後処理条件下では、見掛け密度、可塑剤の吸収、その他の性能指標が後処理効果に直接影響し、可塑化の程度の違いが製品性能の違いにつながります。

さらに、研究により、ポリ塩化ビニルの重合後、たとえば合成の最後または最終乾燥前に、官能基を有する添加剤を導入できることが示されている。ポリには1～30％の水分と合計0.0002～0.001％のポリカルボン酸が含まれており、製品の体積抵抗率を向上させることができます。０．１〜２％のリン酸イオン含有化合物（リン酸水素アルキル、オキシリン酸アンモニウム、Ｃ≦２０のアルキルリン酸塩、有機リン酸塩）をポリ塩化ビニル懸濁液に導入し、０．１〜２％含有するアルカリ土類金属化合物を添加することにより、ポリマー上に蒸着することで、樹脂の体積抵抗と誘電率を効果的に向上させることができます。