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交联聚乙烯在线缆中的应用

通信故事会2019-09-13 10:45:18

? ? ? ?今天有个客户提到一款亚博国际娱乐首页登录,从结构上看要求绝缘层及护套材质上都是交联聚乙烯,当时明确好线缆结构指标后,客户问道:“应用交联聚乙烯,”交联“的目的是什么?是对整根亚博国际娱乐首页登录有性能上的提升,还是只是单纯的某个方面有好处”,听完这个问题,我当时回答是:“增强线缆的使用寿命”。今天索性就聊一下交联聚乙烯这种材质。

一.交联聚乙烯的概念

? ? ? ?聚乙烯是应用最为广泛的塑料树脂之一,由于其结构上的特征,聚乙烯往往不能承受较高的温度,机械强度不足,限制了其在许多领域的应用。为提高聚乙烯的性能,经过交联改性的PE可使其性能得到大幅度的改善,不仅显着提高丁PE的力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化学药品腐蚀性能、抗蠕变性和电性能等综合性能,而且非常明显地提高了耐温等级,可使PE的耐热温度从70℃提高到100℃以上,从而大大拓宽了PE的应用领域。

二.交联聚乙烯的性能及优点

  1. 耐热性能:网状立体结构的XLPE具有十分优异的耐热性能。在200℃以下不会分解及炭化,长期工作温度可达90℃,热寿命可达40年。

  2. 绝缘性能:XLPE保持了PE原有的良好绝缘特性,且绝缘电阻进一步增大。其介质损耗角正切值很小,且受温度影响不大。

  3. 机械特性:由于在大分子间建立了新的化学键,XLPE的硬度、刚度、耐磨性和抗冲击性均有提高,从而弥补了PE易受环境应力而龟裂的缺点。

  4. 耐化学特性:XLPE具有较强的耐酸碱和耐油性,其燃烧产物主要为水和二氧化碳,对环境的危害较小,满足现代消防安全的要求。

三.交联聚乙烯的交联方式

? ? ? ?聚乙烯的交联方法有物理交联(辐射交联)和化学交联两种。化学交联又分为硅烷交联、过氧化物交联。

  1. 辐射交联:将聚乙烯制品,如包覆在导线上的聚乙烯护套、绝缘层等产品用γ一射线、高能射线进行照射进行交联(引发聚乙烯大分子产生自由基,形成C-C交联链)。交联度受辐射剂量及温度的影响,交联点随辐射剂量的增加而增加,因此通过控制辐射条件,可以获得具有一定交联度的交联聚乙烯制品。

    用辐射交联法生产的交联聚乙烯具有以下优点:交联与挤塑分开进行,产品质量容易控制,生产效率高,废品率低;交联过程中不需要另外的自由基引发剂(如过氧化物等),保持了材料的洁净性,提高了材料的电气性能;特别适合于化学交联法难以生产的小截面、薄壁绝缘亚博国际娱乐首页登录。但是辐射交联也存在一些缺点,如对厚的材料进行交联时需要提高电子束的加速电压;对于像电线亚博国际娱乐首页登录这样的圆形物体的交联需将其旋转或使用几束电子束,以使辐照均匀;一次性投资费用相当可观;操作和维护技术复杂?

  2. 化学交联:化学交联则是采用化学交联剂使聚合物产生交联,由线形结构转变为网状结构。交联剂的选择应视聚合物品种,加工工艺和制品性能而定,理想的交联剂除满足一些具体的要求外,还应具有如下基本要求:交联率高,交联结构稳定;加工安全性大,使用方便,加入树脂后的有效期适中,无过早或过晚交联之弊;不影响制品的加工性能和使用性能;无毒、不污染、不刺激皮肤和眼睛。

四.交联聚乙烯的应用

? ? ? ?交联聚乙烯由于具有优异的性能,被用作火箭、导弹、电机、变压器等所需要的耐高压、耐热的绝缘材料和电线亚博国际娱乐首页登录包覆物.制造热塑套管、各种耐热管材、耐腐蚀的化学设备衬里、部件及容器,制造阻燃建材等。

? ? ? ?以交联聚乙烯作为绝缘的亚博国际娱乐首页登录的耐热性比聚氯乙烯高,它可以在90℃下长期使用,短路时的耐热温度最高可以达到250℃;同时该材质基本上不随温度的变化而变化;交联聚乙烯一旦发生亚博国际娱乐首页登录燃烧产生的是二氧化碳和水,而PVC亚博国际娱乐首页登录燃烧时产生的是氯化氢有害气体;此外,交联聚乙烯的密度比PVC小40%左右,可以明显减轻架空线的质量。


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