聚乙烯在电力电缆中的应用

双赢电缆报价平台 2018-11-14 12:48:23


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1.聚乙烯的合成方法和品种


(1)低密度聚乙烯(LDPE)

纯净的乙烯中加入极少量的氧气或过氧化物作引发剂,压缩到202.6kPa左右,并加热到约200℃时,乙烯就可聚合成白色的蜡状聚乙烯。此法因在高压下进行,常称为高压法。用这种方法可制得密度为0.915~0.930的柔软聚乙烯,分子量在15000~40000。其分子结构支链多,但结构疏松,分子构型呈“树枝状”,故密度低,所以称为低密度聚乙烯。


(2)中密度聚乙烯(MDPE)

在30~100大气压下,用金属氧化物作催化剂,使乙烯聚合成聚乙烯的方法,称为中压法。所制得的聚乙烯密度为0.931~0.940。中密度聚乙烯也有用高密度聚乙烯和低密度聚乙烯掺合而成的;或用乙烯与丁烯、醋酸乙烯和丙烯酸酯等单体共聚的中密度聚乙烯。


(3)高密度聚乙烯(HDPE)

在常温常压下,用催化效能较高的络合催化剂(以烷基铝与四氯化钛的组合有机金属化合物),使乙烯聚合成聚乙烯。由于它的催化性能高,所以乙烯的聚合反应可在更低的压力或更低的温度下(0~10大气压和60~75℃很快的完成,称为低压法。所制得的聚乙烯分子结构具有无分支的特点,它的分子结构为线型。线型分子结构具有密度大(0.941~0.965)的特点,称为高密度聚乙烯。与低密度聚乙烯相比具有耐热、机械性能好,耐环境应力开裂性优越。


2.聚乙烯的特性


聚乙烯是一种乳白色的塑料,表面呈蜡状且半透明,是电线电缆较为理想的绝缘和护套材料。其主要优点是:


(1)优异的电气性能。其绝缘电阻和耐电强度高;在较宽的频率范围内,介电常数ε和介质损耗角正切tgδ值小,且基本不受频率变化的影响,作为通信电缆的绝缘材料,是近乎理想的一种介质。


(2)机械性能较好,富有可挠性,而且强韧,耐容性好。


(3)耐热老化性能、低温耐寒性能及耐化学稳定性好。


(4)耐水性好,吸湿率低,浸在水中绝缘电阻一般不下降。


(5)作为非极性材料,透气性大,低密度聚乙烯的透气性是各种塑料中最为优良的。


(6)比重轻,其比重均小于1。高压聚乙烯尤为突出,约为0.92g/cm3;低压聚乙烯虽其密度较大,也仅为0.94g/ cm3左右。


(7)具有良好的加工工艺性能,易于熔融塑化,而不易分解,冷却易于成型,制品几何形状和结构尺寸易于控制。


(8)用它制作的电线电缆重量轻,使用、敷设方便,接头容易。


但聚乙烯还有不少缺点:软化温度低;接触火焰时易燃烧和熔融,并放出与石蜡燃烧时同样的臭味;耐环境应力龟裂性和蠕变性较差,在聚乙烯作为海底电缆和落差较大(尤其是垂直敷设)电缆的绝缘和护套材料使用时应特别注意。


3.电线电缆用聚乙烯塑料


(1)一般绝缘用聚乙烯塑料

仅由聚乙烯树脂和抗氧剂所组成。


(2)耐候聚乙烯塑料

主要由聚乙烯树脂、抗氧剂、和碳黑组成。耐候性能的好坏取决于碳黑的粒径、含量、和分散度。


(3)耐环境应力龟裂聚乙烯塑料

采用熔融指数0.3以下,分子量分布不太宽的聚乙烯;对聚乙烯进行辐照或化学交联。


(4)高电压绝缘用聚乙烯塑料

高电压电缆绝缘的聚乙烯塑料要求高度纯净,还需要添加电压稳定剂和采用特殊的挤塑机,避免气孔产生,以抑制树脂放电,提高聚乙烯的耐电弧、耐电腐蚀和耐电晕性。


(5)半导电聚乙烯塑料

半导电聚乙烯塑料是在聚乙烯中加入导电碳黑获得的,一般应采用细粒径、高结构的碳黑。


(6)热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料

该种电缆料是以聚乙烯树脂为基料,加入优质高效的无卤无毒阻燃剂、抑烟剂、热稳定剂、防霉剂、着色剂等改性添加剂,经混炼、塑化、造粒而成。


4.交联聚乙烯


聚乙烯在高能射线或交联剂的作用下,能使线型的分子结构变成体型(网状)的分子结构。使热塑性材料变成热固性材料。用交联聚乙烯作绝缘材料,长期工作温度可提高到90℃,瞬时短路温度可达170~250℃。交联聚乙烯的交联方法有:物理交联和化学交联。辐照交联属于物理交联,化学交联最常用的交联剂是DCP(过氧化二异丙苯)。



上海凯波特种电缆料厂

上海电缆研究所下属单位

创建于1993年,由上海电缆研究所投资控股和经营管理的高新技术企业,专业从事电线电缆绝缘及护套材料的研究开发和生产经营。凯波现已是中国电缆行业知名材料制造商和领导者。


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