江苏省产品质量监督检验研究院 江苏南京 210007
摘要：介绍了电线电缆材料一致性的测试实施方案，以及红外光谱分析、差示扫描量热（DSC）和热重分析（TGA）这3种分析测试方法在电线电缆材料一致性分析上的应用。
关键字：电线电缆；材料一致性；测试方法
一、研究背景
根据CQC-C0101-2014《强制性产品认证实施细则 电线电缆产品》对产品一致性检查的要求，电线电缆CCC认证产品明确要求线缆厂家必须从认证证书中指定的关键原材料生产企业采购原材料。电线电缆护套和绝缘材料不仅其生产工艺较为复杂，由树脂、阻燃剂、助剂等多种组分构成，而且成品与生产加工工艺关联密切，其材料一致性仅从线缆的整体性能测试上无法得到可靠的数据体现，只能依靠企业自身申明所使用材料的一致性。鉴于此，需要针对线缆护套和绝缘材料开发新的测试方式，分析线缆材料的组成、成分和结构，确保受检线缆材料的一致性，加强线缆市场的监督管理、促进线缆行业的规范化建设。
根据CQC13-036047.01-2009《非金属材料及其零部件产品描述》中涉及产品一致性测试项目，可以运用在电线电缆护套和绝缘材料一致性分析上。其中，CQC13-036047.01-2009《非金属材料及其零部件产品描述》中涉及产品一致性测试包括材料密度测试、红外光谱分析（IR）、差示扫描量热（DSC）和热重分析（TGA）。本文中通过IR/DSC/TG这3种试验方法，可对试验材料的组成、成分和结构做对比式分析，再结合试验材料的实际来源情况作为对比依据，并判断材料是否一致。
二、试验仪器
德国布鲁克公司Tensor27型傅里叶红外光谱仪，德国耐驰DSC200F3型差示扫描量热仪，德国耐驰TG209F3型热重分析仪。
三、试验方案
以电线电缆护套材料的一致性分析为例，可以采用如图1、图2、图3所述的实施方案进行材料的分析试验~
图4.9 不同供应商的护套材料的TG曲线
由图4.7可以看出，某一规格电缆由不同供应商的护套材料的IR谱图峰形在3697cm-1、2514 cm-1、1428 cm-1、876 cm-1、712 cm-1等处变化趋势有异，峰值偏差在2-4cm-1之间，说明材料粒子存在一定的差异。通过DSC曲线对粒子玻璃化转变温度的对比，发现材料粒子的玻璃化温度偏差在2℃内，偏差不明显。从图4.9不同供应商的护套材料的TG曲线可以明显发现两个厂家的粒子起始降解曲线有明显的差异。“材料产商A的粒子”相较于“材料产商B的粒子”在270-400℃这一区域的降解阶梯更为明显，DTG上的对比更为直观，两者的起始降解温度、降解峰值温度以及降解质量变化均存在差异，起始降解温度偏差约13℃、降解峰值温度偏差约7℃、该温度区间降解质量变化偏差约7%。在温度区间600-800℃区域，该区域起始降解温度偏差约12℃、降解峰值温度偏差约25℃、降解质量变化偏差12%、残留质量偏差约4%。综合TG/DTG曲线的变化趋势和各项数值对比的偏差结果，可以明显发现两者的TG/DTG曲线不一致。再结合图4.7与图4.8的分析结果综合分析，可以判定“材料产商A的粒子”与“材料产商B的粒子”不一致。
五、结果与讨论
通过上述试验方案设计与数据分析，可得出以下结论：（1）IR、DSC、TG是分析电线电缆材料一致性的有效手段；（2）材料粒子与该粒子制成的线缆上护套材料具有较好的一致性；（3）电线电缆同一供应商同一型号不同批次护套材料具有较好的一致性；（4）不同供应商的护套材料之间材料一致性存在差异。
论文作者:周庭
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/20
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