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行业知识

线缆用橡胶技术进展

2016-06-27 19:03:48 新乡胜阳橡塑公司 阅读
目前我国电线电缆用橡胶还存在很多问题,一是线缆用胶品种和性能无法满足国内需求,如硅橡胶、高性能氯化聚乙烯、丁腈橡胶、乙丙橡胶等;二是橡胶配合及交联技术落后,今后国内要借鉴国外经验,尤其是要紧跟国外电线电缆"绿色环保化"进程,加大配合研究,开发出专用、高性能的胶料;三是加工技术相当落后,有条件企业应加快引进国外加工设备加以消化吸收。   随着我国电力、建筑、交通、通讯、石油化工等工业的发展,对电线电缆性能和数量提高更高要求,因此线缆也逐渐高档化、特种化和专用化。   线缆用橡胶技术进展   乙丙橡胶   由于具有饱和的主链,乙丙橡胶可以采用不同的 配方 ,但是多数乙丙橡胶均具有耐臭氧、耐热、耐湿气、低温柔性、宽拉伸强度范围及极好的电绝缘性能,这些性能在电气领域中是特别重要的,因此在中压和高压绝缘电线电缆、电缆连接件及聚合物绝缘子的生产中增加了乙丙橡胶的使用量。   以前这些领域主要由聚氯乙烯占领,随着全球范围内绿色环保化要求和压力日前增加,聚氯乙烯已被公认为有严重的环境污染问题,在燃烧过程中会释放出含氯有毒气体,另外需要使用大量重金属稳定剂等缺点。同时,由于乙丙橡胶对UV辐射的低敏感性、低毒性和优异耐化学药品性,因此其在电线电缆中的市场份额已不断增加。值得注意的是,乙丙橡胶易燃,需要加高浓度的阻燃剂加以保护,通常情况下,为了使乙丙橡胶具良好的阻燃性能,阻燃剂的用量需要高达100份。   另外,乙丙橡胶与其它橡胶相比,价格比较昂贵,需要通过填充大量的填料来获取廉价的最终产品。国外资料报道了乙丙橡胶作为电线电缆料的一个标准 配方 :三元乙丙橡胶 100份,炭黑N330 22份,氢氧化铝 150份,氧化锌 5份,硬脂酸 1份,硫黄 1.5份,石蜡油 25份,促进剂M 0.5份,促进剂 TMTD 1.0份。该 配方 试验显示,胶料的拉伸强度、撕裂强度、介电性能等比较理想。   硅橡胶   硅橡胶的电气性能受温度影响很小,是一种性能优异且稳定的绝缘材料,采用其制造电线电缆不仅可以在恶劣环境下工作,而且在慢负荷运行条件下具有高可靠性的保障,尤其是随着我国电线电缆及附件标准进一步向国际标准接轨。硅橡胶将成为电力工业中橡胶最具有潜力的品种,广泛应用于绝缘子、高性能电线电缆及附件的主要胶料。如:国内多家电缆企业生产的300/500 V、450/750V耐火特性为A类等不同规格的硅橡胶绝缘耐火电线电缆在地铁、过江隧道、大型建筑等项目工程电力设备配套,性能非常稳定。   目前国外公司推出新型耐火电缆多为硅橡胶为主,如耐克森公司最新推出的新型耐火电缆PYROLYON E Enhandced,就是采用双层硅橡胶绝缘层。国内资料报道作为耐水电缆硅橡胶 配方 为:甲基苯基乙烯基硅橡胶 100份,三甲氧基乙烯基硅烷 0.5份,4#气相法白炭黑量 50份,低分子羟基硅油 3~5份,铂化物0.01份,过氧化物交联剂1~2份,其它3~5份。   电线电缆线路中各种终端及中间接头等是电力工业中非常重要的附件,目前国家明确提出要大力推广硅橡胶制造的电力电缆附件,硅橡胶预制型收缩电线电缆附件成为电缆附件发展的焦点和趋势。硅橡胶预制型冷收缩附件与传统的热收缩电缆附件相比,在性能、质量、电网安全等方面有了大幅度提高;抗漏电起痕性优良;具有优良耐辐射特性;疏水性好;安装后与电缆本体粘为一体,可有效降低电缆终端的放电量。制造硅橡胶冷缩式电缆附件对原材料和机器设备要求比较高,目前材料主要进口美国GE公司、DOW Corning、德国Wacker等少数公司;国内晨光公司产品也有使用。信国外资料报道作为电缆附件硅橡胶料的 配方 为:液体硅橡胶,组分一般为双组分,主体聚合物为乙烯基封端硅油、分子量为200~1500;催化剂为铂化合物,交联剂为含氢硅油,有阻聚剂。高温硫化硅橡胶,组分为单组分,主体聚合物为甲基乙烯基生胶、分子量为3000~10000,催化剂为有机过氧化物,交联剂为硅生胶上的甲基和乙烯基,没有阻聚剂。   氯化聚乙烯树脂状氯化聚乙烯   氯化聚乙烯树脂状氯化聚乙烯(CPE)一般具有一定的的结晶度和较高粘度,具有门尼粘度高、胶料加工和挤出困难等缺点,影响其在电线电缆行业应用。   近年来,国内成功开发了弹性体型氯化聚乙烯(CM),解决了国内线缆行业长期高价进口国外CM或使用难以加工的CPE问题。杭州科利化工有限公司自行开发技术,成功解决了单用低相对分子质量高密度聚乙烯生产低门尼粘度和非结晶性CM过程中易结团、难于燥及产生焦垢等问题。目前,该公司已开发出CM352(通用型)和 CM352(低门尼粘度型)。美国陶氏化学公司相应同类产品是CM0136和CM0636.国内几家采用进口大长径比[(16~20):1]挤出机和连续管式高压(1.8~2.0MPa)蒸汽硫化机生产电线电缆的外资企业对国产的CM352和CM352L试用表明,它们与国外同类产品性能相当,适合连续混炼造粒;电线电缆老化性能明显改善和拉伸强度有一定提高;电绝缘性能比CPE高;而且使线缆表面的光亮度大幅度提高。采用该胶料生产出的电线电缆产品符合美国保险商协会相关标准规定。目前,国产的CM已经在阻燃VDE、ULHDN和YZW等电线电缆中大量使用。   另外,国内外关于线缆用氯化聚乙烯开发研究比较多,如韩国LG公司开发出一种良好耐热性、耐油性和耐水性氯化聚乙烯橡胶,其中关键是加入5~20份超细氢氧化镁和1~10份聚乙烯二醇作为热稳定剂,特别适用于汽车用电线电缆生产。   丁腈橡胶信   丁腈橡胶在线缆中应用主要是作为树脂改性剂,与一些通用塑料形成弹性体,尤其是粉末丁腈橡胶,由于其分散性、易操作性、粒子细化等优点,对橡胶加工应用、树脂改性和制品性能改善等方面都有较大改善。   丁腈橡胶在电线电缆胶料中应用可以大大改善制品耐油、耐寒和耐磨性能。中国专利03131872介绍,由聚氯乙烯树脂、交联聚氯乙烯树脂、粉末丁腈橡胶和一些填充剂、助剂等组成一种新型电线电缆料,具有橡胶的柔软性、良好的亚光效果,且耐油、耐磨和耐酸碱等性能获得提高,可以替代乙丙橡胶作为高性能的电缆绝缘护套。

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