《热塑性弹性体电线电缆⽤苯⼄烯类材料》
Styrene thermoplastic elastomer for wires and cables
⾏业标准编制说明
项⽬编号：2012-0916T-HG
⼀、任务来源
本标准是根据中国⽯油和化学⼯业联合会中⽯化联质发（2012）207号转发的⼯信部2012年第⼆批⾏业标准制修订计划（⼯信厅科[2012]119号），制定⾏业标准《热塑性弹性体电线电缆⽤苯⼄烯类材料》（原标准名《电线电缆⽤热塑性弹性体材料》），由浙江三博聚合物有限公司、上海电缆研究所、中利科技集团股份有限公司、江苏亨通线缆科技有限公司等单位组成标准起草⼯作⼩组。本标准由中国⽯油和化学⼯业联合会提出，由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会（SAC/TC35）归⼝。
⼆、制订标准的背景和意义
⽬前国内市⾯上占⼤多数的电线、电缆专⽤料仍然为PVC产品，不符合环保要求，伴随着中国RoHS的执⾏以及PVC逐步退出市场，PVC电线、电缆料将逐步退出电线、电缆⾏业。另外，交联PE、EV A/PE和POE作为电缆绝缘层和护套料在线缆⾏业占据相当⼤的份额，但是多采⽤氢氧化物阻燃体系，存在脆化问题⾼，阻燃性不⾜，加⼯流动性差，拉伸强度低，断裂伸长率⼩，不耐刮等问题。热塑性弹性体作为电线电缆的绝缘护套料是近年来的⼀个热点，应⽤于电线电缆中使电缆结构得以改进，⽽且弹性体的热塑性决定了它的边⾓余料及废旧物质的可回收性，在消费电⼦⽤线缆、柔性电缆、新能源软电缆、环保电缆等产品上，热塑性弹性体已经逐步取代聚氯⼄烯、氯丁橡胶等材料，这不仅为加⼯企业带来了可观的经济效益，更具有重要的社会环保性。
苯⼄烯类热塑性弹性体（TPEs）是⽬前热塑性弹性体中应⽤最为⼴泛的⼀种。SEBS(氢化的苯⼄烯-丁⼆烯-苯⼄烯类弹性体)分⼦链的饱和度⾼，具有优异的耐⽼化性能，⼒学强度⾼，同时具有⾼弹性，⽆需硫化即可加⼯使⽤，边⾓料可重使⽤，主要⽤做鞋料和塑料改性剂。
苯⼄烯类热塑性弹性体具有密度低、硬度低、低温性能好、电性能优良、加⼯性能好等特性，尤其是环保性能使其在作为电线电缆绝缘材料以及护套⽅⾯具有⼴泛的优势。SBS 经过共混改性后作为电线电缆使⽤，其物理机械性能和阻燃性能完全符合电线电缆材料的要求，⽽且可以⽤于⾼阻燃的电线电缆。制定电线电缆绝缘⽤热塑性弹性体国家标准，有助于
扩⼤以苯⼄烯类为代表的热塑性弹性体⾏业的发展，扩⼤其应⽤领域，规范我国热塑性弹性体电线电缆材料的产品性能，有助于开拓市场，尤其是国际市场，提升我国电线电缆产品在国际上的竞争⼒。
我国对电线电缆的要求⽐较严格，但是⽬前国内电线电缆⽣产企业较多，产品良莠不齐，不合格产品在市场上占很⼤⽐重，我国的电线电缆质量⽔平明显低于国外。⽬前，国内还没有制定电线电缆⽤热塑性弹性体材料的绝缘性的测试标准，尤其是90℃⼲燥/75℃潮湿环境下性能测试标准。制定针对电缆电线⽤热塑性弹性体绝缘材料的检测规范具有⾮常重⼤的意义。
三、制订过程
本标准制定⼯作从2012年初开始准备⽴项，依托标准化⼯作⼩组，进⾏了彻底详细的⾏业调研和信息收集，经过归纳、整理和总结，提出草案和建议书，明确了各成员单位的⼯作职能和任务。2013年11⽉，在热塑性弹性体⼯作组年度⼯作会议上，⼯作组的委员们针对⾏业内普遍关注的问题进⾏了讨论，对⾏业相关标准资料、试验数据、电线电缆⾏业实际⽣产和客户普遍关注情况进⾏了深⼊探讨，提出了对本标准草案的修改意见；2013年12⽉-2014年6⽉，标准起草⼩组对⼏类苯⼄烯类热塑性弹性体进⾏了标准中测试项⽬的相关条件试验，积累了必要的数据。2015年3⽉，起草⼩组再次对本标准项⽬的内容，尤其是测试指标等进⾏了研讨。 四、制订的原则和依据
本⽂件遵循GB/T 1.1-2000《标准化⼯作导则：第1部分：标准的结构和编写规则》的编写规则的要求以及“科学性、实⽤性、统⼀性、规范性”的原则，测试⽅法与国内现⾏标准接轨，重点突出物理性能和电学性能，并注重突出标准的可操作性。防水摄像头
⽬前国内没有《苯⼄烯类热塑性弹性体电线电缆⽤》标准，本标准起草⼩组参考了ASTM D4245《电线电缆⽤耐臭氧热塑性弹性体绝缘，运⾏温度90℃（⼲燥）、75℃（潮湿）》，GB/T 26526-2011《热塑性弹性体低烟⽆卤阻燃材料规范》，GB/T 15065-2009《电线电缆⽤⿊⾊聚⼄烯塑料》，GB/T 8815-2008《电线电缆⽤软聚氯⼄烯塑料》，JB/T 10437-2004《电线电缆⽤可交联聚⼄烯绝缘料》，JB/T 10707-2007《热塑性⽆卤低烟阻燃电缆料》等标准，以及其他相关国际标准、企业标准，同时调研了解并收集相关的技术资料，结合⽬前国内外⾏业发展状况作为本标准的制定依据。
五、制订过程
本标准起草⼈参考ASTM D4245《电线电缆⽤耐臭氧热塑性弹性体绝缘，运⾏温度90℃
（⼲燥）、75℃（潮湿）》性能测试标准，查阅了相关⽂献和资料，结合我国国情和⾏业现状，制定了《电线电缆⽤热塑性弹性体材料》，检测内容包括热塑性弹性体材料的拉伸强度、断裂伸长率、热空⽓⽼化、压缩永久变形、冲击脆化温度、热冲击、耐臭氧、耐油、耐⽔解、燃烧性能等。
六、制订的主要内容及条款说明
1、前⾔
⽬前，国家标准中已有检测电缆电线⽤材料的⽅法，并已经应⽤到其他电线电缆⽤绝缘材料的标准中，但是还没有制定关于电缆电线⽤苯⼄烯类热塑性弹性体绝缘材料的检测标准。
2、范围
直排溜冰鞋教程本⽂件适⽤于以苯⼄烯类热塑性弹性体为主要原料，添加软化油或其它改性助剂经过共混造粒⽽制成的电线电缆⽤绝缘材料。
在很多场合，热塑性弹性体绝缘材料时包覆在导体或电缆上才能进⾏试验，本⽂件中只对电线电缆⽤苯⼄烯类热塑性弹性体绝缘材料的相关性能进⾏判定，⽽不对绝缘导体或成品电缆进⾏试验。考虑到部分测试项⽬（如拉伸强度、断裂伸长率等）是针对电线电缆材料进⾏的，因此样品也可从已有成品电线电缆上截取。
3、规范性引⽤⽂件
下列⽂件对于本⽂件的应⽤是必不可少的。凡是注⽇期的引⽤⽂件，仅所注⽇期的版本适⽤于本⽂件。凡是不注⽇期的引⽤⽂件，其最新版本（包括所有的修改单）适⽤于本⽂件。
GB/T 2951.11-2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通⽤试验⽅法第11部分：通⽤试验⽅法厚度和外形尺⼨测量机械性能试验（IEC 60811-1-2:1985，IDT）(GB/T 528-2009 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应⼒应变性能的测定)
GB/T 529-2008 硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直⾓形和新⽉形试样) GB/T 1634.2-2004 塑料负荷变形温度的测定第2部分：塑料、硬橡胶和长纤维增强复合材料
(GB/T 7759-1996 硫化橡胶、热塑性橡胶常温、⾼温和低温下压缩永久变形测定)
GB/T 1690-2010 硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验⽅法
GB/T 1692-2008 硫化橡胶绝缘电阻率的测定
GB/T 1695-2005 硫化橡胶⼯频击穿电压强度和耐电压的测定⽅法
GB/T 10707-2008橡胶燃烧性能的测定
GB/T 2423.17-2008 电⼯电⼦产品环境试验第2部分：试验⽅法试验Ka：盐雾
GB/T 2547-2008塑料取样⽅法
GB/T 2941-2006 橡胶物理试验⽅法试样制备和调节通⽤程序
GB/T 5470-2008 塑料冲击法脆化温度的测定
GB/T 2951.12-2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通⽤试验⽅法第12部分：通⽤试验⽅法热⽼化试验⽅法
GB/T 2951.21-2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通⽤试验⽅法第21部分：弹性体混合料专⽤试验⽅法—耐臭氧试验－热延伸试验－浸矿物油试验
GB/T 2951.31-2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通⽤试验⽅法第31部分：聚氯⼄烯混合料专⽤试验⽅法—⾼温压⼒试验-抗开裂试验
校园网管理系统GB/T 8323.2-2008 塑料烟⽣成第2部分：单室法测定烟密度试验⽅法人工鱼礁
GB/T 9867-2008 硫化橡胶或热塑性橡胶耐磨性能的测定(旋转辊筒式磨耗机法)
GB/T 11547-2008 塑料耐液体化学试剂性能的测定（ISO 175:1999，MOD）
GB/T 16585-1996 硫化橡胶⼈⼯⽓候⽼化（荧光紫外灯）试验⽅法
GB/T 20875.1-2007 电⽓绝缘材料⽔解稳定性试验⽅法第1部分：塑料薄膜
GB/T 22027-2008 热塑性弹性体命名和缩略语
EN 14582-2007 废弃物表征-卤素和硫含量-密闭系统内氧⽓燃烧法和测定⽅法（Characterization of waste - Halogen and sulfur content-Oxygen combustion in closed system and determination methods）
IEC 60684-2:2003 绝缘软管套第2部分：试验⽅法
相关⽂献：吴涛、张建耀、张维龙等.电线电缆⽤阻燃热塑性弹性体[J].弹性体，2008，1（5）:66~69；刁湘鹏.电线电缆⽤热塑弹性体的最新进展[J].电线电缆,1989,(3):26~29；孙⽂⼭、韩志东、张显友.电线电缆⽤热塑性弹性体SBS的研究
[J].2000,4(1):55~58.
4、外观
在⾃然光下，⽤正常⽬⼒检查材料外观。
龙虾地笼要求：材料为塑化均匀、表⾯光滑、⽆外来杂质的均匀粒状物；材料的颜⾊可由购买⽅和⽣产⽅协商确定。
5、试样的状态调节
所有试样都应按GB/T 2941的规定进⾏状态调节，状态调节的温度为23℃±2℃，相对湿度为（50±10）%，调节时间不⼩于16h。
6、材料的选取
本标准验证试验采⽤了浙江三博聚合物有限公司的4个牌号的产品，产品在标准中的编号依次为：SPHG-1、SPHG-2、SPHG-3、SPHG-4。
同时，也参考同⾏业内其他⼚家如浙江万马⾼分⼦的同类产品。
7、拉伸强度、断裂伸长率
本标准中拉伸强度和断裂伸长率按GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应⼒应变性能的测定》进⾏测试。采⽤1型哑铃状试样，试样总长L1=115mm，试验长度L0=（25.0±0.5）mm，厚度d=（2.0±0.2）mm，测试段宽度b=5.0mm，拉伸试验环境温度（23±2）℃，夹持器移动速度（500±50）
mm/min。每种材料不少于8个试样。哑铃状试样可以采⽤模压法制备，再从平⾏于材料的压延⽅向裁切，或直接从线缆上割取加⼯成规定的尺⼨。
对于拉伸速度，由于苯⼄烯类热塑性弹性体（TPS）倾向于TPU材料，本⾝材料软，断裂伸长率较⼤，综合GB/T 528-2009、UL758及UL1581等对不同材料的拉伸速度要求，倾向于选⽤（500±50）mm/min的拉伸速度。
本标准中对苯⼄烯类热塑性弹性体⼒学性能要求：拉伸强度≥10MPa，断裂伸长率≥300%。
表1 拉伸强度和断裂伸长率（垂直于压延⽅向）试验结果
SPHG-2 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/%
10.37 685
9.98 732
9.92 698.5
10.15 734
10.43 784
10.11 753.5
10.28 751
10.34 780
实测值10.2 739.75
SPHG-4 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/%
9.83 654
9.34 652
9.33 685.5
9.60 651.5
9.47 717.5
9.40 628.5
9.45 686.5
9.36 700
实测值9.47 671.94
表2 拉伸强度和断裂伸长率（平⾏于压延⽅向）试验结果SPHG-2 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/%
11.44 753.00
11.09 750.50
10.95 749.50
10.64 718.50
11.36 736.00
11.58 772.50
10.69 719.00
11.01 754.50
实测值11.10 744.19
SPHG-4 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/%
10.07 639
9.93 691.5
10.41 677.5
10.09 687.5
9.86 670
10.13 672.5
10.37 686.5
10.11 628
实测值10.12 669.06
8、耐热冲击试验
耐热冲击试验按《GB/T 2951.31-2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通⽤试验⽅法第31部分：聚氯⼄烯混合料专⽤试验⽅法—⾼温压⼒试验－抗开裂试验》第9章“绝缘和护套抗开裂试验”进⾏。试样制备⽅法参照9.1.2进⾏，试验温度150℃，试验时间1h。
试验结果由正常视⼒或矫正后的视⼒⽽不⽤放⼤镜进⾏检查时，试样应⽆裂纹。
表3 耐热冲击（抗开裂）试验结果
SPHG-2 SPHG-4
130℃/1h实测值不开裂不开裂
150℃/1h实测值不开裂不开裂
70℃/5h实测值不开裂不开裂
9、体积电阻率
体积电阻率的测定⽅法参照GB/T 1692-2008《硫化橡胶绝缘电阻率的测定》进⾏。采⽤板状圆盘型（d=100mm）或正⽅形（边长=100mm）试样，厚度为（1.0±0.1）mm，试样形状池村与介电强度试验相同，每种材料⾄少5个试样。20℃时体积电阻率测试⽅法：试样在（20±2）℃的蒸馏⽔中浸泡24h，擦⼲后⽴即进⾏试验，测试电压1000V，测试温度（23±2）℃，相对湿度（50±5）%。85℃时体积电阻率测试⽅法：试样在（85±2）℃的蒸馏⽔中浸泡1h，，擦⼲后⽴即进⾏试验，测试电压500V。试⽚可以模压或通过制品进⾏切割、打磨制得，按GB/T 2941进⾏调节。
本标准对电线电缆⽤苯⼄烯类热塑性弹性体的要求：绝缘料体积电阻率≥1011Ω·cm，护套料的体积电阻率≥109Ω·cm。
表4 20℃时体积电阻率测试结果
序号SPHG-2体积电阻率SPHG-4体积电阻率
实测值 3.6×1011Ω·cm 4.2×1011Ω·cm
表5 85℃时体积电阻率测试结果
序号SPHG-2体积电阻率SPHG-4体积电阻率
柚子去皮机实测值 2.1×1011Ω·cm 3.2×1011Ω·cm
10、介电强度（介电系数）
介电强度按GB/T 1695-2005《硫化橡胶⼯频击穿电压强度和耐电压的测定⽅法》进⾏试验。采⽤与体积电阻率试样相同的板状试样（圆形或正⽅形），厚度为（1.0±0.1）mm，测试环境温度（20±2）℃，采⽤对称电极，电极直径为25 mm，电极边缘的圆弧半径为2.5 mm，升压速率2 kV/s。试⽚可以模压或通过制品进⾏切割、打磨制得，按GB/T 2941进⾏调节。本标准对电线电缆⽤苯⼄烯类热塑性弹性体的要求：介电强度≥18kV/mm。
表6 介电强度测试结果
序号SPHG-2 SPHG-4
实测值37 kV/mm 28 kV/mm
11、热空⽓⽼化
本标准中热空⽓⽼化试验按GB/T 3512-2001《硫化橡胶或热塑性橡胶热空⽓加速⽼化和耐热试验》进⾏试验。采⽤⾃然通风的电热⽼化箱，通风次数8-20次/h，⽼化箱内不得
采⽤风扇或⿎风机，应使进⼊⽼化箱内的空⽓均匀流过试样表⾯，然后从⽼化箱顶部附近排出。材料⽼化时间为168h ，热⽼化测试温度根据材料的⼯作温度划分，⼀般是⽐线缆材料最⾼允许⼯作温度⾼30℃，例如：最⾼允许电线电缆导体⼯作温度70℃的材料其热⽼化温度为100℃、最⾼允许电线电缆导体⼯作温度105℃的材料其热⽼化温度为135℃、最⾼允许电线电缆导体⼯作温度125℃的材料其热⽼化温度为150℃。进⾏空⽓烘箱热⽼化试验的有效试⽚应不少于5⽚，试样为GB/T 528-2009中的1型哑铃状试样（与拉伸强度和断裂伸长率试验试样尺⼨相同，下同）。试样垂直悬挂在⽼化箱中部有效⼯作区内，热⽼化后按GB/T 2941对⽼化后的试样进⾏调节，并与未经过热⽼化的同⼀批试样同时按规定进⾏拉伸强度和断裂伸长率试验。
热空⽓⽼化后性能变化率按式（1）计算：
t1t0
t0
豫公网安备41160202000603
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