相比耐漏电起痕指数( CTI )是指固体绝缘材料表面在电场和电解液的联合作用下,材料表面能经受住50 滴电解液而不形成漏电痕迹的最高电压值,以伏特(V)为单位。数值越高,材料在潮湿和电场环境下越不容易形成导电碳化路径 。
CTI 是用于评估绝缘材料性能的指标,通过 EC60112所定义的试验条件进行测试,即在含污染物溶液滴落在引起电解传导的绝缘表面上,考察绝缘材料在该条件下维持绝缘特性可以承受的最大测试电压 。 根据
IEC 60112 和UL 746标准,不同聚合物的 CTI
表现天差地别:聚烯烃、氟塑料等天生自带高抗性 “ 体质 ” ,而 PPS则因易碳化成为CTI“ 困难户 ” 。这也是为什么在新能源汽车的电池模组、 5G基站的高压部件中,
CTI 值往往决定了产品的安全性与寿命。
材料(Material)
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CTI值(相对漏电起痕指数值
)
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PF,酚醛树脂,Phenolic resin
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125
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PI,聚酰亚胺,Polyimide
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150
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PEEK,聚醚醚酮,Polyether ether ketone
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175
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PPS,聚苯硫醚,Polyphenylene sulfide
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175≤ CTI< 250
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FR4,玻璃纤维增强环氧树脂,印刷电路板基材
Glass fiber reinforced epoxy resin, PCB basematerial
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175≤ CTI< 250
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PC,聚碳酸酯,Polycarbonate
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175≤ CTI< 400
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溴化环氧树脂,Brominated epoxy resin
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CTI≥ 200 to>600
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无溴环氧树脂,Non-brominated epoxyresin
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400≤ CTI< 600
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PS,聚苯乙烯,Polystyrene
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400≤ CTI< 600
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PEN,聚萘二甲酸乙二醇酯,Polyethylene naphthalate
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400≤ CTI<600
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EPDM,三元乙丙橡胶,Ethylene propylene diene monomer
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415
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PBT,聚对苯二甲酸丁二酯,Polybutylene terephthalate
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500
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ETFE,乙烯-四氟乙烯共聚物 ,Ethvlene tetrafluororethylene
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575≤ CTI< 600
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PVC,聚氯乙烯,Polyvinyl chloride
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600
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ABS,丙烯腈-丁二烯 -苯乙烯共聚物,Acrylonitrile butadiene styrene
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600
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聚酯树脂,Polyester resin
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600
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SiR,硅橡胶,Silicone rubber
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>600
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PE,聚乙烯,Polyethylene
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>600
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PTFE,聚四氟乙烯,Polytetrafluoroethylene
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>600
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PMMA,聚甲基丙烯酸甲酯,Polymethyl methacrylate
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>600
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PP,聚丙烯,Polypropylene
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>600
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PA,聚酰胺,Polyamide
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>600
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PFA,全氟烷氧基,Perfluoroalkoxy
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>600
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FEP,氟化乙烯 -
丙烯共聚物 ,Fluorinated ethylene-propylene
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>600
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提升CTI值:
◆添加矿物阻燃剂
往 PBT
中加入 8% 的ACTILOX® 200SM矿物阻燃剂,就像给塑料分子间筑起一道 “ 防火墙 ” ——其含有的硼酸盐成分在高温下会形成玻璃态保护层,阻断碳化路径的蔓延。实测数据显示,这种改性可让 CTI 值飙升 13%,原本 CTI 200V
的材料轻松跃升至 226V ,相当于给电子元件多上了一层 “ 保险栓 ” 。
◆添加硅氧烷添加剂
TEGOMER® H-Si 6441 P 这类聚酯改性硅氧烷,能像润滑剂一样均匀分散在塑料分子链中,一方面降低表面能减少杂质附着,另一方面在电场作用下形成纳米级绝缘屏障。某工程塑料厂商实测案例显示,添加 3% 该助剂后,PA66 的 CTI 值从175V 提升至250V,完美适配高压连接器场景。
◆聚合物共混
当PPS
遇上聚酰胺(PA),就像 " 易燃品" 遇上 "灭火器 "。
Solvay的 Ryton XK2430 材料通过 PPS
与PA 的精准配比,让CTI 值从 175V (纯 PPS-GF40)直接跳涨到275V —— PA 的极性分子链如同 “ 补丁 ” ,填补了 PPS分子间的缝隙,从根本上抑制了碳化通道的形成。这种 “ 混搭 ” 策略在新能源汽车的 Busbar 母排注塑件中已广泛应用,让部件间距可缩短 30%,实现体积与安全的双重优化。
◆纳米填料掺杂
在PEEK
中加入纳米Al₂ O ₃,其纳米级颗粒会像“ 钢筋” 一样增强材料的致密性,阻断电子迁移路径。某研究表明, 5%
纳米填料可让CTI 值提升 20% 以上,同时不牺牲材料的机械强度。
◆ 表面涂层处理
通过等离子体沉积 SiO ₂涂层,可在材料表面形成仅几微米厚的绝缘层。这种方法尤其适合复杂结构件,某连接器厂商采用该工艺后, CTI 值从150V 提升至300V ,成功通过 UL746C 的严苛测试。
◆ 结晶度调控
半结晶聚合物如 PPO ,通过优化注塑冷却速率提升结晶度,可使分子链排列更规整,减少无定形区的缺陷。实验显示,高结晶度PPO 的 CTI
值比普通牌号高 50V 以上,在高频变压器骨架中优势显著。
在新能源汽车领域,高 CTI 材料让电池包内部的母排间距从5mm 缩减至 3mm ,不仅节省
30% 的空间,还能降低电感损耗;在光伏逆变器中, CTI 600V 以上的材料可让电路板设计更紧凑,助力设备功率密度提升40% 。这正是为什么 CTI 改性技术被视为电子材料领域的 “ 隐形竞争力 ”——它不仅是一个数值的提升,更是从材料安全到产业创新的全链条突破。