現(xiàn)在電纜行業(yè)使用的主要有二種類型的交聯(lián)聚乙烯。一種是以硅烷作交聯(lián)劑的,叫硅烷交聯(lián)料,主要應(yīng)用在低壓電線電纜的絕緣層上。另一種是以過氧化二異丙苯(DCP)作交聯(lián)劑的交聯(lián)聚乙烯料,叫化學(xué)交聯(lián)電纜料,其主要是由聚乙烯、交聯(lián)劑和抗氧劑組成。主要應(yīng)用在中、高壓電纜的絕緣層上,對絕緣耐壓等級越高,要求純凈度就越高。
DCP是一種過氧化物,溫度越高,分解越快,其分解后就會催化聚乙烯起交聯(lián)反應(yīng)。DCP在常溫下也會分解,不過分解速度很慢,但加熱到一定的溫度(溫度超過125℃時)會快速分解。
交聯(lián)聚乙烯材料的優(yōu)點(diǎn):
電氣性能比聚乙烯還優(yōu)良;其機(jī)械性能比聚乙烯好,所以應(yīng)用比聚乙烯廣泛。軟化溫度比PVC高,電纜正常的運(yùn)行溫度能達(dá)到90℃。
缺點(diǎn)是加工困難,易燃燒。
所謂交聯(lián)是將高分子聚合物從鏈狀結(jié)構(gòu)的熱塑性材料轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性材料。熱塑性材料受熱會熔融流動,線纜絕緣或護(hù)套的加工正是利用了這一特性,高溫下也不會熔融變形,無法擠塑加工,但卻具有熱塑性材料所不具備的優(yōu)點(diǎn):分子鏈段交叉連接,即不但擰成了一股繩,而且抱成了一個團(tuán),因此機(jī)械性能優(yōu)異;長期耐熱特性好,制品尺寸穩(wěn)定;耐化學(xué)腐蝕。
交聯(lián)電纜在以下方面有顯著變化:耐熱等級提高,即使燃燒也不熔融滴落;耐化學(xué)腐蝕,不溶解于油和有機(jī)溶劑;抗張強(qiáng)度、耐磨性、抗壓性、抗沖擊、抗撕裂和抗剪切等機(jī)械性能大為提高,硬度和抗切通特性則基本不變或略有提高,但斷裂伸長率有所降低;電氣絕緣強(qiáng)度基本不變。輻照交聯(lián)與化學(xué)交聯(lián)相比較,還具有以下特點(diǎn):
可加工材料多,材料無貨架壽命限制。
不需高溫、高壓條件,能耗低。
由于吸收輻射能量引起的聚合物溫升通常不超過70℃,加有水合氧化鋁或氫氧化鎂等阻燃劑的無鹵聚烯烴絕緣層或護(hù)套不會在交聯(lián)過程中因高溫分解,因而特別適合于加工阻燃電纜。
可獲得較高的耐溫等級。已制成耐溫等級150℃的輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣汽車線。
加工后無殘留物,長期與酸液接觸也不會有明顯溶脹。
容易控制交聯(lián)度。
生產(chǎn)效率高。小線交聯(lián)效率一般只受限于束下傳送速度,目前汽車電線制造業(yè)已有2000m/min的報道。現(xiàn)在由于輻照功率和效率的提高,即使是絕緣較厚的汽車電池電纜也可采用輻射交聯(lián)工藝生產(chǎn)。
-特別適合加工小截面導(dǎo)體、薄壁和超薄壁絕緣的高性能交聯(lián)電纜。這一特點(diǎn)使電子束交聯(lián)技術(shù)在汽車電線制造領(lǐng)域獲得了廣泛運(yùn)用。