輻照交聯(lián)低煙無鹵電纜的技術說明

1、輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃電纜的技術說明電纜的三大性能環(huán)保性能阻燃性能電氣性能電纜的電氣性能電氣性能導體的導電性能絕緣的絕緣性能電纜的消防（阻燃）性能簡史一、有鹵阻燃時代v從20世紀70年代開始，許多國家開始阻燃電線電纜的研制；v一開始人們首先想到了用含有鹵素的材料來進行阻燃，因為含有鹵素的材料具有很好的阻燃性。v此類材料分為兩種：一種是材料的基體樹脂含有鹵素，如聚氯乙烯（PVC）、聚四氟乙烯（PTFE）等，此稱有鹵阻燃。二、低鹵阻燃時代v另一種基體樹脂不含鹵素，如聚乙烯（PE）等，添加溴聯(lián)苯醚，氯化石蠟，此為低鹵阻燃；有鹵和低鹵阻燃的弊端v這些阻燃電線電纜在燃燒時存在高發(fā)煙、高毒性的弊端；v當火災

2、發(fā)生時，產生溴化二惡英；v被困人員乃至消防人員極易吸入此類有毒的含鹵氣體而窒息傷亡，造成火災的二次災害。有鹵阻燃分子式如下三、無鹵阻燃時代v低煙無鹵聚烯烴是以聚乙烯為基體，將被EVA（乙烯-醋酸乙烯酯關聚物）活化了的大量氫氧化鎂或氫氧化鋁捏合在聚乙烯基體中；v利用氫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。阻燃原理v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，此為阻燃機理之一；v生成的水分子，也吸收大量熱量，此為阻燃機理之二；v產生的金屬氧化物結殼，阻止了氧氣與有機物的再一次接觸,此為阻燃機理之三。v所以低煙無鹵聚烯烴是采用吸

3、熱與金屬氧化物隔氧的方法進行阻燃的。低煙無鹵阻燃原理 電纜的環(huán)保性能電氣性能消防性能環(huán)保節(jié)能低煙無鹵電纜和輻照交聯(lián)的關系輻照交聯(lián)工藝低煙無鹵電纜v 低煙無鹵聚烯烴主要是采用氫氧化物作為阻燃劑。v氫氧化物又稱為堿，其特性是容易吸收空氣中的水分，即稱為潮解。v潮解的結果是絕緣層的體積電阻系數(shù)大幅度下降，由原來的17M/km可降至為0.1M/km。v怎樣阻止潮解的發(fā)生呢？只有將基體-聚烯烴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相結合從而形成潮解現(xiàn)象，人們稱此為交聯(lián)。 交聯(lián)的方式分為兩大類，即化學交聯(lián)和物理交聯(lián)。而化學交聯(lián)又分為干法交聯(lián)和溫水交聯(lián)二種。v干法交聯(lián)的方法是：v

4、在溫度達300-400的高壓氣體中，經過一定的時間使聚乙烯分子鏈交聯(lián)；v在此狀況下，氫氧化物已分解為金屬氧化物和水，因此電纜表面將出現(xiàn)裂紋及水泡，所以干法交聯(lián)的方法是不可用于低煙無鹵材料的。v溫水交聯(lián)的方法是：v將電線電纜置于90的溫水中浸泡5至7小時；v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，直接影響到電纜的綜合性能。干法交聯(lián)溫水交聯(lián)分子式 溫水交聯(lián)的缺點溫水交聯(lián)的缺點: 溫水交聯(lián)反應時產生雜質；溫水交聯(lián)反應時產生雜質； 除除CH鍵以外還產生了其它雜鍵鍵以外還產生了其它雜鍵,降低了分子降低了分子間作用力；間作用力； 用溫水作介質易引起電線電纜絕緣電阻的用溫水作介質易引起電線電

5、纜絕緣電阻的下降下降.物理交聯(lián)又稱輻照交聯(lián)v物理交聯(lián)又稱輻照交聯(lián)，是利用電子加速成器產生的高能量電子束流，轟擊絕緣層及護套，將高分子鏈打斷，被打斷的每一個斷點稱為自由基。v自由基不穩(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?yōu)槿S網(wǎng)狀的分子結構而形成交聯(lián)；v此交聯(lián)方式既無高溫又無水，既能使聚烯烴交聯(lián)，又不影響阻燃性能和電氣性能；v所以低煙無鹵聚烯烴材料只能采用輻照的方式交聯(lián)，別無選擇。輻照交聯(lián)工藝簡圖輻照交聯(lián)分子式原理圖 高能高壓電子加速器輻照交聯(lián)低煙無鹵電纜的綜合性能 低煙無鹵電纜電氣性能 阻燃性能（無鹵、低煙特性） 機械物理性能（耐高溫特性） 電氣性能 1. 絕緣電阻常數(shù)（

6、90）:17.6M.km； 2.絕緣電導率為1.18。 阻燃性能（無鹵、低煙特性） a.氧指數(shù)為38； b.電纜燃燒時氣體逸出試驗：絕緣PH值為6.74； c.電纜燃燒時煙濃度試驗（透光率）：97%。機械物理性能（耐高溫特性） a. 135、168h空氣箱老化試驗：老化后抗張強度保留率為106%;老化后斷裂伸長率保留率為90%； b. 延伸試驗（200.15min）：負載下伸長率為175%；冷卻后永久變形率為15%。低煙無鹵交聯(lián)電纜的簡易識別方法v低煙無鹵阻燃材料的鑒別方法：v一、剝開電纜的護套，露出絕緣線芯；v燃燒試驗：用打火機點燃絕緣層燃燒，假如是低煙無鹵阻燃聚乙烯材料，首先應該是較難點燃

7、，長時間燃燒后電纜的絕緣層應該比較完整，沒有濃煙和刺激性氣味，直徑有所增加。v如很容易點燃，則可以認定電纜的絕緣層沒有使用低煙無鹵材料（很可能是聚乙烯或者交聯(lián)聚乙烯）；v如有較大煙霧和刺激性氣味則說明絕緣層使用的是含鹵材料；v如果長時間燃燒后絕緣表面脫落嚴重，直徑沒有明顯增加，說明沒有進行合適的輻照交聯(lián)工藝處理。是否經過交聯(lián)工藝？v電烙鐵試驗：用二十瓦電烙鐵燙一下絕緣層，低煙無鹵阻燃材料應該沒有明顯凹陷，如果有較大凹陷則說明絕緣層使用是未經過交聯(lián)的材料或者交聯(lián)工藝存在缺陷；v 熱水浸泡：把線芯或者電纜放在90的熱水中浸泡，正常情況下絕緣電阻不會急速下降并保持在0.1兆歐公里以上。如絕緣電阻急速下降甚至于低于0.009兆歐公