在现代电力传输与作为常用的电缆绝缘和护套材料，凭借成本低、加工性好等优势广泛应用。然而，PVC 材料分子链刚性较强，低温下分子链段活动受限，导致材料变硬、变脆，出现开裂甚至绝缘失效等问题，严重威胁电缆的安全性与使用寿命。尤其在寒冷地区或冬季户外场景中，PVC 电缆料的低温柔韧性不足成为亟待解决的难题。改善其低温性能，需要从材料配方优化、加工工艺改进以及新型技术应用等多维度入手。

一、优化配方设计：引入增塑剂与低温助剂

增塑剂是改善 PVC 电缆料柔韧性的核心添加剂，其作用原理是插入 PVC 分子链之间，削弱分子间作用力，降低玻璃化转变温度（Tg），使分子链更易滑动。传统邻苯二甲酸酯类增塑剂（如 DOP、DBP）虽能显著提升柔韧性，但低温性能有限，且存在环保隐患。近年来，耐寒型增塑剂逐渐成为主流选择，如己二酸二辛酯（DOA）、癸二酸二辛酯（DOS），它们的分子结构中含有较长的脂肪族链，能在低温下保持良好的流动性，将 PVC 的 Tg 降至 - 30℃甚至更低。例如，在北方户外电缆生产中，采用 DOA 替代部分 DOP 后，电缆料在 - 20℃环境下的断裂伸长率提升约 40%，柔韧性明显改善。

除增塑剂外，低温冲击改性剂的加入可进一步增强韧性。丙烯酸酯类抗冲改性剂（ACR）、氯化聚乙烯（CPE）通过在 PVC 基体中形成弹性网络结构，吸收外界应力，阻止裂纹扩展。其中，核壳结构的 MBS（甲基丙烯酸甲酯 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物）效果尤为显著，其橡胶核在低温下仍保持弹性，可有效分散应力集中点。实验表明，添加 5% MBS 的 PVC 电缆料，在 - 25℃低温下的缺口冲击强度提高 2 倍以上，显著降低了脆裂风险。

此外，引入耐寒型稳定剂（如有机锡稳定剂）可协同提升低温性能。这类稳定剂不仅能抑制 PVC 热分解，还能与增塑剂形成稳定体系，减少低温下增塑剂的迁移和析出，维持材料柔韧性。例如，在配方中用有机锡稳定剂替代部分铅盐稳定剂后，电缆料在长期低温储存后，柔韧性下降幅度减少 30%。

二、改进加工工艺：调控分子结构与内部缺陷

加工工艺对 PVC 电缆料的微观结构和物理性能有显著影响。挤出成型过程中，温度、螺杆转速、压力等参数的精准控制至关重要。低温挤出工艺（降低挤出温度 10-20℃）可减少增塑剂挥发，避免因增塑剂损失导致的柔韧性下降；同时，较低的温度使 PVC 分子链结晶度降低，分子链排列更无序，有利于提升材料韧性。但需注意，温度过低会导致塑化不良，因此需配合螺杆转速和压力调整，确保物料充分混合塑化。

交联改性是提升低温性能的另一有效途径。通过辐射交联或化学交联，在 PVC 分子链间形成化学键，构建三维网络结构。交联后的材料分子链运动受限，但网络结构赋予其更高的弹性回复能力，在低温下不易脆裂。例如，采用电子束辐射交联的 PVC 电缆料，在 - 30℃时仍能保持较好的柔韧性，且耐老化性能显著增强。不过，交联程度需严格控制，过度交联会使材料变硬变脆，一般将交联度控制在 15%-25% 为宜。

此外，减少加工过程中的内部缺陷（如气泡、杂质）也能间接改善低温性能。真空排气挤出机可有效排除物料中的空气和挥发物；高精度过滤网（200 目以上）能拦截杂质颗粒，避免其成为应力集中源。通过优化加工工艺，PVC 电缆料的内部结构更加均匀致密，在低温下承受外力时，不易因缺陷引发裂纹扩展。

三、开发新型材料与复合技术：突破性能瓶颈

纳米复合技术为改善 PVC 电缆料低温性能提供了新思路。将纳米粒子（如纳米碳酸钙、纳米二氧化硅）均匀分散在 PVC 基体中，可形成 “增强 - 增韧” 双效作用。纳米粒子的高比表面积能与 PVC 分子链产生强相互作用，限制分子链运动，提升材料强度；同时，纳米粒子周围的应力场可诱导基体产生塑性变形，吸收能量，增强韧性。研究显示，添加 3% 纳米碳酸钙的 PVC 电缆料，在 - 20℃时的拉伸强度提高 15%，断裂伸长率提升 25%。

此外，开发 PVC 基共混材料也是重要方向。将 PVC 与热塑性弹性体（TPE）共混，如苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、乙烯 - 醋酸乙烯共聚物（EVA），可利用 TPE 的高弹性改善 PVC 的低温性能。SBS 的橡胶相在低温下仍保持柔软，与 PVC 形成 “海岛结构”，分散应力；EVA 中的醋酸乙烯酯基团与 PVC 有良好相容性，能降低体系的 Tg。例如，PVC/EVA 共混物中，当 EVA 含量为 15% 时，材料的脆化温度降至 - 40℃，在极寒环境下仍保持柔韧性。

梯度结构设计是一种创新策略。通过控制配方或加工工艺，使电缆料从表面到内部形成性能梯度，外层侧重耐候性和耐磨性，内层侧重低温柔韧性。例如，采用多层共挤技术，外层使用普通 PVC 配方，内层添加高比例耐寒增塑剂和抗冲改性剂，既能保证电缆的综合性能，又能降低成本，同时满足低温环境需求。

四、表面处理与防护：提升外部适应性

对 PVC 电缆料进行表面处理，可在不改变内部性能的前提下，增强其低温适应性。涂覆耐寒型防护涂层是常用方法，如聚氨酯（PU）涂层、有机硅涂层。PU 涂层具有优异的耐低温性和耐磨性，在 - 30℃下仍保持良好的柔韧性和附着力；有机硅涂层则兼具防水、防污和耐候性，能减少水分侵入对电缆料的影响，间接提升低温性能。此外，表面覆膜工艺（如热收缩膜包覆）可隔绝外界低温环境，为电缆料提供缓冲空间，降低脆化风险。

在实际应用中，还可通过优化电缆结构设计，辅助改善低温性能。例如，采用多层绝缘和护套结构，中间添加缓冲层（如发泡聚乙烯），吸收外界应力；增加铠装层的柔韧性（如采用非磁性不锈钢带绕包），避免因铠装僵硬导致电缆整体柔韧性下降。

结语

改善 PVC 电缆料在低温环境下的柔韧性是一项系统工程，需从配方设计、加工工艺、材料创新以及表面防护等多方面协同发力。通过选择合适的增塑剂与助剂、优化加工参数、引入新型复合技术，可显著提升 PVC 电缆料的低温性能。随着材料科学与加工技术的不断进步，未来将有更多环保、高效的解决方案涌现，推动 PVC 电缆料在寒冷环境中的广泛应用，为电力传输和电子设备运行提供更可靠的保障。