[精品]淺談低煙無鹵交聯(lián)電線

1、淺談低煙無鹵交聯(lián)電線當今，我們已經進入了二十一世紀了，丿力史的車輪在不斷捉速。我國的綜合 國力也得以大幅度的提高。眾所周知，電在給人類帶來財富和進步的同時，也使 人類飽受了用之不當所帶來的災害。據(jù)不完全統(tǒng)計，近幾年來，在我國發(fā)生的火 災屮，其屮因電線電纜所引起的占35%以上，在火災死亡人員屮有三分之二是因 為吸入電線電纜燃燒時放出的有毒氣體而窒息死亡。由此可得知，防止電線電纜 燃燒的重要性與迫切性。從七十年代開始，許多國家開始了阻燃電線電纜的研制，一開始人們首先想 到了用含冇鹵索的材料來進行阻燃，因為含有鹵索的材料具有很好的阻燃性。此 類材料分為兩種：一種是材料的基體樹脂含有鹵素，如聚氯乙稀(

2、pvc),聚四 氟乙烯(ptfe)等;另一種基體樹脂不含鹵素，如聚乙烯(pe)等，添加漠聯(lián) 苯醞、氣化右醋，前一種稱冇鹵阻燃，后一種稱低鹵阻燃，但是這些阻燃電線電 線電纜存在高發(fā)煙高毒性的弊端，當火災發(fā)生時，被困人員極易吸入有毒的禽鹵 氣體而窒息死忘，造成二次災害。從八十年代開始國際低煙無鹵阻燃材料的研制，這利|材料的優(yōu)點是低煙、無 毒、被明火燃燒時，放出的是二氧化碳氣體和水蒸汽。三、低煙無鹵阻燃聚烯坯低煙無鹵聚烯坯是以聚乙烯為基體，將被eva活化了的大量氫氧化鎂或氫 氧化鋁捏合在聚乙烯基體中，利用氮氧化物被燃燒受熱時,分解成金屬氧化物 和水，該反應為吸熱反應，反應如下：mgo + h2o 吸

3、熱2al(0h)a 厶吸熱135'j25100,11510505/ '/ '80%0575z” . %6gou55454<c«rak>r；l oa/ev.48u414023325150123456阻燃原理如下：氫氧化物被燃燒時是分解反應，該反應是吸熱反應，吸收周圍 空氣中的大量熱量，降低了燃燒現(xiàn)場的溫度，此為阻燃機理z；生成的水分了, 也吸收大量熱量，此為阻燃機理之二；產生的金屬氧化物結殼，阻止了氧氣與冇 機物的再一次接觸。此為阻燃機理之三。所以低煙無鹵聚烯坯是采用吸熱與金屬 氧化物隔氧的方法來阻燃的。四、輻照交聯(lián)工藝在低煙無鹵電線屮的應用低煙無鹵

4、聚烯姪主要是采用氫氧化物作為阻燃劑的。氫氧化物又稱堿，其特 性是容易吸收空氣中的水分，即稱為潮解，潮解的結果是絕緣層的體電積電組系 數(shù)大幅度下降，由原來的17mq/km可降至為o.1m0/km。怎樣阻止潮解的發(fā) 生，只冇將慕體一一聚烯姪的分子結構予以已變，形成致密層以阻止空氣中的水 分了與阻燃劑氫氧化物結合形成潮解現(xiàn)象，我們稱此為交聯(lián)。交聯(lián)的方式分為兩類，即化學交聯(lián)和物理交聯(lián)?；瘜W交聯(lián)乂分為干法交聯(lián)和 溫水交聯(lián)。干法交聯(lián)是在溫度達300400°c的高壓氣體中，經過一定的時間使聚乙 烯分子鏈交聯(lián)，在此狀況下，從圖一及圖二可以看出此時氫氧化物已分解金屬氧 化物和水，在此電纜表面出現(xiàn)裂紋及

5、水泡，所以干法交聯(lián)不可用于低煙無鹵材料。溫水交聯(lián)是將電線置于90°c的溫水中浸泡57小時，在此狀況下，氫 氧化物將吸收大量的水份，導致絕緣電阻下降，影響電纜的綜合性能。物理交聯(lián)又稱輻照交聯(lián)，是利用電了加速器產生的高能量電了束流，轟擊絕 緣及護套，將高分子鏈打斷，被打斷的每一個斷點稱為自由基。自曲基不穩(wěn)定， 相互之間要重新組合，重新組合后由原來的鏈狀分子結構變成三維網狀的分子結 構形成交聯(lián)，此交聯(lián)方式無高溫、無水，既能使聚烯坯交聯(lián)，乂不影響阻燃性能 及電氣性能，所以低煙無鹵聚烯姪只能采用輻照的方式交聯(lián)。五、低煙無鹵輻照交聯(lián)電線的綜合性能(1) 電氣性能絕緣電阻常數(shù)(90°c)

6、： 17mq/km。(2) 阻燃性能(無鹵、低煙特征)a、電纜燃燒時氣體逸岀試驗：絕緣ph值為6.74絕緣電導率為1.18b、電纜燃燒時煙濃度試驗(透光率)：97%c、氧指數(shù)：37(3) 機械物理性能(耐高溫特性)a、135°c.168h空氣箱老化試驗：老化后抗張強度保留率為106%老化后斷裂長率保留率為90%b、熱延伸試驗(200°c.15min)負載下伸長率w175%冷卻后永久變形率w15%在這里，我們更扼要復述：低煙無鹵交聯(lián)電線為什么要采用輻照的。因為低煙無鹵輻照電線又稱低煙無鹵輻照交聯(lián)電線，它采用特殊的熱同型的 低煙無鹵材料經電了加速器輻照，使聚合物產生不溶的網狀結

7、構。高聚物受到高 能電子輻照所產生的交聯(lián)反應是屬激離基反應，他分為-步進行,1、初級游 離基及氫原子的生成，2、氫原子參加反應，3、交聯(lián)鍵的生成，這樣，聚合物經 過輻照從線型的分子結構變成網狀的分子結構。低煙無鹵輻照交聯(lián)電線具有以下 兩在特點：1、耐溫等級高，長期使用溫度是105°c、特殊要求可以達到125°c、 135°co 2、載流量高低煙無鹵交聯(lián)電線目前國內只能采用輻照工藝，溫水交聯(lián)工藝只能在普通的 交聯(lián)電線上采用，不能在低煙無鹵交聯(lián)電線上應用。因為，溫水交聯(lián)低煙無鹵料 還沒有研制岀來。綜上所述，低煙無鹵輻照交聯(lián)電線只能采用輻照工藝，不能采用溫水交聯(lián)工 藝。

8、采用溫水交聯(lián)工藝的產品是普通的交聯(lián)線而不是低煙無鹵交聯(lián)線。低煙無鹵 交聯(lián)電線必順是輻照的。 另外，國產化的低煙無鹵交聯(lián)輻照電線已在二十世紀末正式進入我國民用建 筑市場，價格比同規(guī)格的阻燃電線高20%左右。由此，我們認為這是一種較好的 環(huán)保產品，應該替代其他的阻燃電線產品。而且，這也是造福人類社會功在當 代，利于千秋的好事。修改如k：%1 如聚乙烯(pe)等，添加漠聯(lián)苯醸、氯化石蠟，但是這些阻燃電線電 纜存在高發(fā)煙高毒性的弊端，當火災發(fā)生吋，被困人員極易吸入有毒的 含鹵氣體而窒息致死，造成二次災害。%1 低煙無鹵聚烯怪是以聚烯炷為基體，將被eva活化了的大量氫氧化鎂 或氫氧化鋁捏合在聚烯坯基體中%1 2al (oh) 3>2al2o,+3h2o 吸熱%1 低煙無鹵聚烯坯主耍是采用氫氧化物作為阻燃劑的。氫氧化物又稱堿, 其特性是容易吸收空氣中的水分，即稱為潮解，潮解的結果是絕緣層的 體電積電組系數(shù)大幅度下降，由原來的17mg/km可降至為 oam/km。怎樣阻止潮解的發(fā)生，只有將基體聚烯姪的分子結 構予以改變，形成致密層以阻止空氣中的水分子與阻燃劑氫氧化物結合 形成潮解現(xiàn)象。這是輻照交聯(lián)改善電氣性能的有效途徑之一。%1 屈游離基反應，它分為三步