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                高分子聚合物簡介
                發(fā)布時間:2022-03-27 19:00 訪問次數(shù):

                  電線由一根導體與導體上覆蓋的絕緣層組成。電纜由一根或幾根電線絞合在一起,外層再包覆一層護套層組成。電線電纜的絕緣層及護套層由高分聚合物組成,輻照加工就是經(jīng)過電子束的照射,改善電線電纜的絕緣層及護套層的物性。

                  高分子聚合物也叫高分子材料,簡稱聚合物(也有低分子聚合物)。

                  電線電纜所使用的聚合物常見的有:聚氯乙烯(軟質)、聚乙烯、聚稀烴、橡膠、熱縮性彈性體等。

                  熱縮管所使用的聚合物一般是聚氯乙烯、聚乙烯及聚稀烴或聚稀烴與EVA、EPDM等共混物。

                  發(fā)泡片材的主料也是聚氯乙烯或聚乙烯,也有用EVA、PU做導電型發(fā)泡材料的,也有PP加一些PE做主料的。

                  為了改善電線電纜的機械物理性能,一般會在主料中添加一些其他物質來達到某些特定的目的。如添加煙劑降低燃燒時的發(fā)煙量即煙密質;添加阻燃劑提高氧指數(shù)添加填充劑降低成本,改善性能;添加交聯(lián)劑降低輻照劑量;添加抗氧劑減少氧化作用等。以上物質與聚合物組成了共混物,再經(jīng)過輻照改善物性。

                1、聚乙烯(PE

                  聚乙烯是無臭無味無毒,外觀呈乳白色蠟狀固體,燃燒時火焰底部呈藍色,頂端呈黃色,有熔融物下落繼續(xù)燃燒,冒少量白煙,有石蠟氣味。
                PE表面較PVC發(fā)暗,在生產(chǎn)加工中有時需要加以鑒別,防止混清、輻照造成損失。PE有線性低密度(LLDPE)低密度高密度等幾種,它的比重在0.91~0.97g/cm3 之間,PE易燃,氧指數(shù)為17.4%,使用溫度在80~110℃之間耐化學性能較好。

                  由于PE無極性,吸濕性很低,因此電性能好,但如氧化后會生成極性分子,會使介電損耗增大,故使用中會加入一點抗氧劑。

                  PE的體電阻常數(shù)≥106 ,介電常數(shù)2.27~2.34,介電損耗因數(shù)<5-4 PE在活性物質的作用下會產(chǎn)生應力開裂,是PE(聚稀烴類)的特有現(xiàn)象,交聯(lián)聚乙烯(XLPE)是指聚乙烯經(jīng)適當選擇,配置加工后經(jīng)輻照后可形成三維網(wǎng)狀的分子結構的材料。XLPE的溫度等級有90℃、105℃、125℃幾個等級。

                  PE輻照劑量2040mrad,添加促交聯(lián)劑后可降低到1020mrad。PE廣泛應用于電線電纜制造、熱縮管、發(fā)泡材料等領域,輻照后力學性能、燃燒滴落性得到很大改善、耐環(huán)境應力開裂現(xiàn)象減少。

                2、聚氯乙烯(PVC

                  PVC是另一種在電線電纜生產(chǎn)中廣泛使用的絕緣材料(軟PVC,另有硬PVC用在管道等行業(yè)中。)

                  PVC是一種白色或淡黃色的堅硬粉末樹脂,密度1.351.45g/cm3,PE具有較高的強度,硬度及剛性,彈性模量較大,有較低的毒性,8085℃,開始軟化,140℃開始釋放出HCl,熱穩(wěn)定性較差。

                  PVC最高連續(xù)使用溫度6580℃之間,由于PVC分子有極性體電阻不如聚稀烴類,但阻燃性好氧指數(shù)為47%,體電阻率>1013~16,介電常數(shù)3.024.0,PVC燃燒時火焰會很快熄滅,火焰為黃色,底部是綠色的,會噴綠色和黃色的火星,冒黑煙,有辛辣氣。有黑色殘渣,用手捏會碎。

                交聯(lián)PVCXLPVC):

                  XLPV是指PVC或它的一種共聚物經(jīng)適當選擇配置,加工后經(jīng)交聯(lián)使PVC大分子形成三維網(wǎng)狀結構的材料。

                  XLPVC的輻照劑量為幾兆拉德。

                  XLPVC的長期工作溫度有幾個等級,60℃、70℃、80℃、90℃、105℃等。因使用領域不同,有不同差別,主要還是配方上的不同造成了溫度等級的差異。XLPVC絕緣電線電纜大多用于航空、造船、兵器、家用電器工業(yè)中,電子電器設備等布線也用,即AWM(電子線)。

                  由于XLPVC的交聯(lián)度較低,一般不用熱延伸考量其輻照品質。

                  XLPVC電線輻照時會變色是一個大問題,隨劑量的增大其顏色會從白色變?yōu)榈S色、深黃色、橙色、褐色,如果劑量太大也會變?yōu)楹谏@是由于PVCHC1造成的,XLPVC電線照射后變成暗黃色,而且不能復原,添加一些熒光增白劑可減少變色問題。

                3、聚稀烴類

                  使用最廣泛的絕緣材料就是聚稀烴了,交聯(lián)聚稀烴類是指聚乙烯(PE)、聚丙稀(PP)和聚丁稀-1或它們的一種共聚物經(jīng)適當選擇配比和加工后經(jīng)交聯(lián)制成的材料。

                  聚稀烴的比重較大,在1.41.6之間,輻照交聯(lián)聚稀烴絕緣電線電纜產(chǎn)品是近二、三十年發(fā)展起來的,應用十分廣泛,大量使用在汽車線,機車線、船纜中,溫度等級較高,有105℃、125℃、150℃三類。它們的輻照劑量在1020mrad之間。

                4、橡膠類

                  由于橡膠(天然與人工合成)具有很好的彈性、防水性、質輕、柔軟等性能,被廣泛應用在家用電器及輕型用電設備電源線,電源延長線上。橡膠的輻照其實也是膠橡硫化的一種,改善它硫化前的粘性大、彈性不足等弱點。

                  在電線電纜中主要使用的橡膠料有:天然橡膠(NR)、丁苯橡膠(SBR)、丁基橡膠(IIR)、乙丙橡膠(EPDM)、氯丁橡膠(CR)等。

                  橡膠的比重大約在0.861.26之間,輻照劑量在1020mrad之間,體電阻率10E15/16,CR較小10101011,介電強度≥20kv/mm,介電常數(shù)1.09之間。天然橡膠彈性和延伸率較大、耐磨、耐水,但耐油性較差,耐熱性能差。人工合成橡膠一般耐臭氧、耐大氣老化、耐油、耐溶劑性較好,是制造電線電纜的良好材料。

                5、熱塑性彈性體(TPE

                  TPE是指在常溫下具有橡膠的彈性、高溫下又可塑化成型的一類彈性體高分子材料,它即具有橡膠的力學性能及使用性能,又能熱塑進行加工,其性能介于塑料與橡膠之間,TPE是橡膠與塑料的共混物。熱塑性聚氨酯(TPU),熱塑性硫化橡膠(TPV)等都屬于TPE,一般制造電纜的外被。


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