無鹵低煙交聯(lián)聚烯烴絕緣的發(fā)展趨勢 - 無圖版
刪蒢記憶 --- 2006-08-12 11:16:14
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國際上學(xué)者認(rèn)為高填充無鹵低煙阻燃料具有“三角形”特性,三頂角分別代表阻燃性能、機(jī)械性能和電氣性能,互相牽制,三角之和為恒值,其中某一角度大了表示這一項(xiàng)性能提高了,而其他角度必然變小了表示另二項(xiàng)性能降低了。目前這類材料的比重,大多數(shù)仍為1.4左右,這說明配方仍采用大量氫氧化鋁作為主要阻燃填充劑,因此“三角形”概念并未過時(shí),然而近代新型多官能團(tuán)共聚物的引入,再加上控制氫氧化鋁平均粒徑和最大粒徑及表面處理措施,電纜料機(jī)械性能大有改善。為核電設(shè)計(jì)部門提出新指標(biāo)要求創(chuàng)造了條件,,這對各電纜制造廠將引發(fā)新一輪的技術(shù)和價(jià)格競爭。國內(nèi)K3電纜發(fā)展初期,無鹵低煙交聯(lián)聚烯烴絕緣處于初級階段,強(qiáng)調(diào)單根絕緣線芯阻燃性能,氧指數(shù)雖高,但仍無一例能通過VW-1燃燒試驗(yàn)。大量填充使原始斷裂伸長率勉強(qiáng)達(dá)到120%,絕緣電阻也較低,。盡管當(dāng)時(shí)規(guī)范指標(biāo)要求不高,如抗張強(qiáng)度T≥9MPa,斷裂伸長率E≥100%,經(jīng)受120±2℃ 240h老化后,抗張強(qiáng)度變化率≤±25%,斷裂伸長率變化率≤±25% ,試驗(yàn)數(shù)據(jù)仍常會(huì)不合格,因?yàn)榻^緣電阻常數(shù)K(MΩ•km)規(guī)定20℃ 時(shí) ≥3000 ,60℃ 時(shí) ≥30 ,90℃ 時(shí) ≥3 ,用1.5 mm2規(guī)格算體,導(dǎo)體直徑為1.56 mm ,絕緣外徑為2.96 mm ,在20℃時(shí)ρ≥8.2×1014 (Ω•cm),90℃時(shí)ρ≥8.2×1011 (Ω•cm)。由于20℃絕緣常數(shù)指標(biāo)不適合阻燃材料,不得不使電纜結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,如采用雙層絕緣或繞包聚酯帶增強(qiáng)絕緣(聚酯帶增強(qiáng)后來取消)。最近幾年由于樹脂基礎(chǔ)材料和氫氧化鋁的改進(jìn),同時(shí)考慮修改某些指標(biāo)。最近思路有了變化,原始抗張強(qiáng)度T≥10MPa,斷裂伸長率E≥200%,135±2℃ 168 h老化后,抗張強(qiáng)度變化率≤±25%,斷裂伸長率變化率≤±25%。絕緣電阻規(guī)定趨向IEC 60502電力電纜標(biāo)準(zhǔn),取消20℃時(shí)ρ的規(guī)定,只規(guī)定90℃時(shí)ρ≥1.0×1012 Ω•cm 。絕緣線芯單根垂直燃燒試驗(yàn)修改按IEC 332-1 方法進(jìn)行,部分電纜廠已能符合這些要求。另外指出IEEE 383-2003已取消絕緣線芯的單根垂直燃燒試驗(yàn)要求,但國內(nèi)安全部門堅(jiān)持認(rèn)為這項(xiàng)試驗(yàn)是必要的,因此目前試驗(yàn)項(xiàng)目不予取消,但同意修改試驗(yàn)方法。
刪蒢記憶 --- 2006-08-12 11:16:43
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圖中橢圓為推算值 圓圈為試驗(yàn)值
圖5 輻照交聯(lián)聚乙烯壽命近似推算結(jié)果
表9 絕緣機(jī)械、理化和電氣性能
序號(hào) | 試驗(yàn)項(xiàng)目 | 單位 | 性能指標(biāo) |
1 | 老化前機(jī)械性能 | | |
| 抗張強(qiáng)度 | N/mm2 | ≥12.5 |
| 斷裂伸長率 | % | ≥150 |
2 | 空氣老化后機(jī)械性能 | | |
| 處理?xiàng)l件:135℃ 7d | | |
| 抗張強(qiáng)度 | N/mm2 | ≥12.5 |
| 斷裂伸長率 | % | ≥150 |
3 | 耐濕試驗(yàn)(重量法) | | |
| 處理?xiàng)l件:水溫100℃浸24h | | |
| 重量變化 | mg/cm2 | <3 |
4 | 耐臭氧試驗(yàn) | | |
| 臭氧濃度:0.025~0.030% | | |
| 處理時(shí)間:30h | | |
| 試驗(yàn)結(jié)果 | | 無開裂 |
5 | 熱延伸試驗(yàn) | | |
| 負(fù)荷0.2N/mm2 溫度200℃15min | | |
| 負(fù)荷下伸長率 | % | ≤100 |
6 | 絕緣常數(shù) | | |
| 20℃ | MΩ·km | ≥367 |
| 90℃ | MΩ·km | ≥0.367 |
7 | 氧指數(shù)(按ASTM D2863-77) | | ≥28 |
8 | 鹵素氣體釋出量(按IEC754-1) | %或mg/g | ≤0.5或≤5 |
9 | 毒性指數(shù) | | |
| 按NES 713 | | ≤2.5 |
(2)俄羅斯提供規(guī)范原始稿的絕緣性能
從表9分析俄羅斯提供規(guī)范原始稿的絕緣性能并不是很先進(jìn)的材料,并仍然規(guī)定20℃的絕緣常數(shù),也許并不可取。
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hadamc --- 2006-11-14 19:01:14
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請問高填充無鹵低煙阻燃料的性能要求,如:強(qiáng)度,伸長率,老化指標(biāo),阻燃要求等。望不吝指教!
wtx3007 --- 2010-09-04 23:52:28
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-- 結(jié)束 --