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[紫外交聯(lián)] 再探紫外線交聯(lián)新技術(shù)
P:2007-06-30 16:04:32
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【南方電纜網(wǎng)】采用紫外光作為輻射源，將混煉好的光交聯(lián)聚烯烴配料擠塑包覆在導電線芯上，然后立即進入紫外光照設(shè)備中進行熔融態(tài)光交聯(lián)。光照過的電線電纜經(jīng)過溫水退火處理和其它的后續(xù)加工即可獲得光交聯(lián)聚烯烴絕緣電線電纜產(chǎn)品。
紫外光交聯(lián)法的設(shè)備工藝特征有：
1．光照設(shè)備采用均勻配置和特殊設(shè)計的反射聚焦的紫外光源，由控制系統(tǒng)來確保光照箱內(nèi)的紫外光強、輻照溫度等最佳工作條件。
2．高效的光引發(fā)體系在紫外光照下快速引發(fā)聚烯烴交聯(lián)反應(yīng)，從而使每臺光照設(shè)備達到每分鐘數(shù)米-數(shù)十米的連續(xù)生產(chǎn)速度。
3．無需新建專用廠房，可利用原有電纜廠的生產(chǎn)設(shè)備。
紫外光輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣料經(jīng)"國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心"測試表明：其各項性能優(yōu)良，如體積電阻率、擊穿電壓和介電性能以及力學性能和熱氧老化性能等，均達到35KV及以下交聯(lián)聚乙烯電纜用絕緣料的各項技術(shù)指標。
采用紫外光輻照方法生產(chǎn)的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜和控制電纜產(chǎn)品具有優(yōu)秀的電氣性能和物理化學性能。經(jīng)"國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心"和"電力工業(yè)部電氣設(shè)備質(zhì)量檢驗測試中心"進行全面的產(chǎn)品型式試驗，各項技術(shù)指標達到或超過了規(guī)定的技術(shù)標準，長期額定工作溫度可達105℃耐溫等級（實際的耐溫等級可達125℃以上），熱老化性能尤為優(yōu)秀，應(yīng)用于電力和電氣控制系統(tǒng)將大大提高系統(tǒng)的安全性能。
經(jīng)詳細經(jīng)濟核算，采用光交聯(lián)法生產(chǎn)的交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜和控制電纜的制造成本相比其它方法生產(chǎn)的同類產(chǎn)品可降低成本30%以上。
紫外光交聯(lián)原理:以聚烯烴為主要原料摻入適量的光引發(fā)劑，用紫外光照射，通過光引發(fā)劑吸收特定波長的紫外光引發(fā)產(chǎn)生聚烯烴自由基，從而發(fā)生一系列快速聚合反應(yīng)，生成具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚烯烴。經(jīng)過交聯(lián)的聚烯烴材料具有優(yōu)良耐高溫性、抗溶劑性，優(yōu)異的電氣性能和明顯增強的力學性能等。
本成果包括電纜專用料和工藝設(shè)備流程等工業(yè)生產(chǎn)光交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜和控制電纜的一整套新技術(shù)。與目前國內(nèi)外廣泛采用的高能輻照（γ射線、電子束、中子束等）和化學法（過氧化物和硅烷法）相比較，紫外光交聯(lián)法在技術(shù)原理上類似于高能電子束輻照法；在工藝流程上又類似于過氧化物熱引發(fā)的化學交聯(lián)法，采用連續(xù)生產(chǎn)工藝。高能輻照交聯(lián)效率高、產(chǎn)量大，但設(shè)備昂貴、工藝復(fù)雜和防護苛刻；而過氧化物化學交聯(lián)比較適合于大尺寸高壓電纜的生產(chǎn)，但熱效率低、投資大、工藝復(fù)雜和專用廠房龐大；
硅烷化學交聯(lián)法除了生產(chǎn)效率和能耗利用率都較低外，產(chǎn)品的耐溫等級也較低。紫外光交聯(lián)技術(shù)在投資、工藝技術(shù)和安全防護諸方面都得到了大大的改進，使用的設(shè)備簡單、操作機動靈活，也無需象過氧化物化學交聯(lián)那樣上百米長的高溫高壓管道和龐大的專用廠房。而且，光交聯(lián)法僅需在原有的普通生產(chǎn)線上稍作改動，安放占地面積不大的光交聯(lián)專用設(shè)備就可生產(chǎn)光交聯(lián)聚乙烯電線電纜產(chǎn)品，非常適合中小規(guī)模電纜廠老產(chǎn)品（如國際上正在淘汰的PVC電纜）的升級換代，既可提高產(chǎn)品的耐溫等級和使用性能，而又不明顯增加高檔次交聯(lián)產(chǎn)品的成本，它是一種投資小，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，收效快的交聯(lián)新工藝。應(yīng)用紫外光輻照方法可生產(chǎn)中、低壓電力電纜、控制電纜、通信電纜和電子線纜。因此，紫外光交聯(lián)技術(shù)是繼化學交聯(lián)和輻射交聯(lián)之后發(fā)展起來的又一種新交聯(lián)技術(shù)，對兩種傳統(tǒng)技術(shù)起著取長補短的作用�！�
紫外線交聯(lián)技術(shù)是繼化學交聯(lián)和輻射交聯(lián)之后發(fā)展起來的又一種新交聯(lián)技術(shù)，是一項我國自主開發(fā)、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)創(chuàng)新成果，為交聯(lián)電纜生產(chǎn)技術(shù)開拓了一個新途徑，這項技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使電纜行業(yè)老產(chǎn)品的升級換代成為可能，并可望產(chǎn)生極大的社會經(jīng)濟效益，為我國電力工業(yè)發(fā)展做出重要的貢獻�！。t虹）
本項目自1988年以來獲國家自然科學基金多次資助，進行光交聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究；"七五"、"八五"期間獲中國科學院重大項目資助，鐵道部"九五"技改項目資助，將該研究成果進行工業(yè)化轉(zhuǎn)化研究。曾被輻射加工行業(yè)列入全國重點推廣項目，具有國際先進水平。
本研究成果于1999年9月通過了中國科學院、鐵道部的科學技術(shù)成果聯(lián)合鑒定，與會專家、院士給予了高度評價：紫外光輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜生產(chǎn)新技術(shù)為交聯(lián)電纜生產(chǎn)開拓了一條新途徑，處于國際領(lǐng)先水平；研制的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜和控制電纜新產(chǎn)品性能優(yōu)異，可以投入批量生產(chǎn)。國家自然科學基金會對該項技術(shù)創(chuàng)新成果給予了充分的肯定，并專門發(fā)了簡報，題為"紫外光交聯(lián)法及其在聚乙烯絕緣電纜工業(yè)應(yīng)用上的重大突破"。
目前該技術(shù)已申請了四項專利，其中交聯(lián)設(shè)備已獲二項實用新型專利；可提供商用的光交聯(lián)電纜專用設(shè)備和工業(yè)應(yīng)用的光交聯(lián)聚乙烯電纜材料；具有可行、可靠的光交聯(lián)電纜的生產(chǎn)工藝流程，環(huán)境友好；已成功研制并批量生產(chǎn)了光交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的控制電纜系列新產(chǎn)品，并可以提供設(shè)備及光交聯(lián)聚乙烯專用料。
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