炭黑对过氧化物交联聚乙烯性能影响的研究
N990在低压电线电缆中的应用
THERMAX 牌中粒子热裂解法炭黑（MT 炭黑）的ASTM 编号是N990，是天然气隔绝空气加热到1300℃裂解生成，是由大量球形、椭圆形炭和少量熔接粒子组成，具有粒径大、比表面积小、结构低、容易分散、流动性好、高填充量等特点。
在低压电线电缆的生产中，热裂解法炭黑通常作为一种功能性填充剂被优先使用。
其中加拿大肯卡伯公司生产的热裂解法炭黑，包括造粒级、粉末级、超纯级和非污染级，产品粒子尺寸范围在100－600纳米之间。
图表（ 1） 加拿大CANCARB 公司生产的通用型热裂解法炭黑的性能 测试项目ASTM 编号Thermax ? N99060目网筛余物最大值（ppm） - 325目网筛余物最大值（ppm） 15.0 325目网筛余物上磁性物（最大值） D-1514-88 5.0 氮表面积 m 2 /g D-6556-91 7-12 DBP ml/100gD-2414-88 44 灰份含量 %（最大值） D-1506-85 0.2 pH 酸碱值D-1512-84 9-11 甲苯萃取量 %（最大值）0.5 加热减量 %（最大值） D-1509-83 0.1 细粉含量 %（装船前最大值） D-1508-84 8.0 粒子硬度 克（14X18目网）平均值 30 粒子硬度 克（14X18目网）最高值D-5230-92 50绝大多数炭黑都是半导体，其中对橡胶和塑料电导率影响最大的是炭黑的粒子尺寸、结构和孔积率这三种基本特性。
炭黑的其它特性，如挥发物类型、挥发物含量、潮湿度和抽出物，都可能阻止和破坏电子的流动，对电导率产生影响，但不会超过以上三种性能对电导率影响。
较高的结构使粒子间距离减小，增加了粒子聚积度，电子流可以更易沿分子链通过。
所以粒子直径同电阻率之间是正比例关系，而表面积、结构同电阻率之间是反比例关系。
炉黑的粒子较小，聚积度很高，粒子间的间隙度较小，它的电导率高于热裂解法炭黑。
热裂解法炭黑的粒子大，聚积度较低，粒子间的间隙较大，因此中粒子热裂解法炭黑在所有的炭黑中的体积电阻率是最大的。
炭黑复合吸附材料的研究和应用
炭黑复合吸附材料的研究和应用随着人们生活水平的提高和工业化进程的加速，环境污染已经成为一个严重的问题。
特别是在一些工业和城市化的地区，大量的污染物排放已经对空气、水源以及土壤造成了严重的破坏。
这些污染物对人类的健康和自然环境都产生了巨大的影响，因此对于环境保护的需求越来越迫切。
而在环保领域中，炭黑复合吸附材料的研究和应用已经成为一个热门的研究方向。
一、炭黑复合吸附材料的介绍炭黑是一种黑色粉末，其主要成分是碳，由于其密度低、比表面积大、化学惰性好、热稳定性高等特点，被广泛应用于橡胶、塑胶、印刷油墨等行业。
由于炭黑在制造和加工过程中会产生很多的污染物，因此如何处理和利用这些炭黑废弃物就成为了一个重要的环保问题。
其中，炭黑复合吸附材料是一种将炭黑与其他吸附材料组合而成的一种新型复合材料，在环保领域中得到了广泛的研究和应用。
二、炭黑复合吸附材料的制备方法炭黑复合吸附材料的制备方法主要包括物理法和化学法两种。
物理法是将炭黑与其他吸附材料通过混合、压制、烧结等工艺进行组合而成，这种方法的优点是操作简单，成本相对较低，但其吸附效率和吸附容量相对较低。
而化学法是通过化学反应的方式将其他吸附材料与炭黑交联在一起，这种方法可以获得复合材料的化学结构和组成，因此吸附效率和吸附容量相对较高。
但其制备难度和生产成本也相对较高。
三、炭黑复合吸附材料的应用场景炭黑复合吸附材料的应用场景非常广泛，主要包括空气净化、水质净化、废气治理、重金属污染治理等方面。
在空气净化方面，将炭黑作为吸附材料与活性碳、氧化铝等材料组合，能够有效地吸附空气中的有机污染物和VOCs等有害物质。
在水质净化方面，将炭黑与磁性吸附材料、生物质材料等组合，可以有效地去除水中的重金属离子和有害物质。
在废气治理方面，将炭黑作为吸附材料与活性炭、氧化铁等材料组合，可以有效去除废气中的有害气体和颗粒物。
在重金属污染治理方面，将炭黑与泥质、沙子等材料组合，可以有效去除土壤和水源中的重金属离子和有害物质。
耐高温阻燃输送带覆盖胶的研制
作者简介：赵明德（1969-），男，助理工程师，主要从事橡胶输送带的研发和管理。
收稿日期：2023-08-28我国是钢铁生产大国，在烧结矿、焦炭等高温物料输送过程中，经过处理后大部分物料的温度在300 ℃以下，但仍有小部分物料温度较高，甚至出现明火现象。
为保证生产的安全和使用寿命，不仅要求输送带既耐高温，又要具有一定的阻燃性能。
输送带的耐高温阻燃性能主要取决于覆盖胶的性能，为此，我们研制了耐高温阻燃输送带覆盖胶。
覆盖胶的耐热性能达到了GB/T20021—2017中T4级别的要求，阻燃性能达到了GB/T10822—2014标准中K2级别要求。
本文详细阐述了研制过程。
1 试验1.1 主要原材料二元乙丙橡胶CO054，意大利埃尼公司产品；三元元乙丙橡胶S537-3，韩国SK 公司产品；Sunpar2280石蜡油，美国太阳公司产品。
固体氯化石蜡70、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷等均为市售材料。
1.2 主要仪器和检测设备DLL -5000N 拉力试验机，MDR -2000无转子硫化仪，均为上海德杰仪器设备有限公司产品。
GT -7017高温老化试验箱、滚筒磨耗试验机均为高铁检测仪器有限公司产品。
2 耐高温阻燃覆盖胶配方的研制2.1 胶种的选择我们都知道，橡胶所谓的耐热性就是在高温长时耐高温阻燃输送带覆盖胶的研制赵明德(山东一诺胶带有限公司，山东 潍坊 262600)摘要：介绍了耐高温阻燃输送带覆盖胶的研制，经优化组合最终确定覆盖胶配方为：乙丙胶CO054/S537-3 70/30，炭黑N220 50，Sunpar 2280/HY209树脂20，阻燃剂十溴二苯乙烷/三氧化二锑/硼酸锌 16/8/7，过氧化二异丙苯/TAIC 6，防老剂MB/MC445 4。
采用该配方生产的输送带耐热性能达到了GB/T20021—2017中T4级别要求，阻燃性能达到了GB/T10822标准K2级别要求。
关键词：耐高温阻燃输送带；耐高温；阻燃；覆盖胶中图分类号：TQ330.12文章编号：1009-797X(2024)03-0021-04文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2024.03.005间热老化作用下保持原有物理性能的能力。
什么是白炭黑？白炭黑在橡胶中的重要指标应用
什么是白炭黑？白炭黑在橡胶中的重要指标应用很多朋友们都知道白色的二氧化硅粉体有个俗名叫白炭黑，但你是否知道它这个称呼的缘由是什么呢？白炭黑与炭黑的关联在了解白炭黑“WhiteCarbonBlack”之前我们应该了解一下与它的名称来源密切相关的炭黑“CarbonBlack”。
人们早在3000多年前就掌握了烧烟制墨技术，但长期以来炭黑的生产技术发展缓慢，直到1872年，世界上才首次出现了炭黑工业的规模生产，同时产生了“CarbonBlack（炭黑）”这一术语，这就是近代炭黑工业的开端。
1912年英国人莫特（Mottee）发现了炭黑对橡胶的补强作用，特别是显著提高轮胎耐磨性能以后，自此炭黑的需求量迅速增长，并逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。
炭黑作为橡胶工业的补强材料已有百来年历史在第一次世界大战期间，由于生产炭黑的能源材料紧缺，德国开始使用沉淀法生产的白色二氧化硅替代炭黑，而白色的无定型二氧化硅因物性及用途与炭黑相似而得名白炭黑（WhiteCarbonBlack）。
再后来，由于汽车及其运输业的高速发展、炭黑生产用原料的涨价和节能减排的要求，又使白炭黑成为橡胶行业补强材料的佼佼者。
目前，白炭黑用在彩色橡胶制品中可以完全替代炭黑进行补强，满足白色或半透明产品的需要。
轿车“绿色轮胎”及冬季轮胎的制造是白炭黑的拿手好戏，白炭黑用于轮胎，使其获得更低的滚动阻力和改善轮胎的抓地力，从而提高汽车燃油效率。
这些具有高燃油效能等的节能型轮也被称作“绿色轮胎”。
如今我们所说的白炭黑已经不单纯是一种在橡胶配方中用作炭黑的替代品，而是一种X-射线无定形的硅酸和硅酸盐的白色超细粉体的总称，这类粉体材料具有非常广泛的应用，根据制备路线不同，主要分为沉淀法白炭黑及气相法白炭黑两大类。
一．白炭黑的制造白炭黑的制备多采用两种方法，即煅烧法和沉淀法。
煅烧法制备的白炭黑又称为气相法白炭黑或干法白炭黑，它是以多卤化硅（SiClx）为原料在高温下热分解，进行气相反应制得。
POE与EPDM性能的比较
科研开发弹性体,2004202225,14(1):10～13CHINA ELASTOMERICS收稿日期:2003209222作者简介:闫枫(1978-),女,山东青岛人,青岛科技大学高分子科学与工程学院硕士研究生,研究方向为新材料改性。
3基金项目:山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目(02BS052)33通讯联系人,E -mail :yanfeng1978@ 。
POE 与EPDM 性能的比较3闫 枫33,邱桂学,潘炯玺(青岛科技大学高分子科学与工程学院,山东青岛266042)摘 要:笔者主要研究了聚烯烃热塑性弹性体POE (Engage8150)和EPDM 的各种静态力学性能,比较了POE 和EPDM 在相同过氧化物用量、相同白炭黑用量补强的情况下两者的力学性能。
结果表明,相同DCP 用量的情况下,POE 的交联程度不如EPDM ,但力学性能不低于EPDM 。
在相同白炭黑用量补强时,POE 除硬度略大于EPDM 、耐磨性略差外,POE 其余各项物理性能均高于EPDM 。
POE 可作为EPDM 的替代材料。
关键词:茂金属聚乙烯;弹性体;POE ;EPDM ;交联中图分类号:TQ 334.2 文献标识码:A 文章编号:100523174(2004)0120010204 EPDM 是20世纪60年代初期发展起来的一种新型合成材料,由于分子主链为饱和结构而呈现出卓越的耐候性、耐臭氧性、化学稳定性等宝贵性能。
EPDM 凭借这些优异性能已成为高分子领域不可缺少的材料,乙丙橡胶在合成橡胶中仅次于丁苯、顺丁、异戊而居第四位[1]。
POE 的分子主链结构与EPDM 类似,也为饱和结构,由于采用了限定几何构型技术,使得POE 的分子支链可人为的进行控制[2],茂金属催化剂使得POE 又具有窄的分子量分布。
因此,POE 在具有EPDM 优异性能的同时某些性能还要超过EPDM ,在将来,POE 可作为EPDM 的替代材料来使用。
炭黑相互作用对未硫化／硫化SBR胶料线性和非线性粘弹性的影响
因于 橡胶链 的弹性 记 忆 ， 而 后 者 则 是基 于 涉及 链
的物 理缠 结和 炭黑 与橡胶 基质 问相 互作用 的两种 现象 。不 过 ， 硫 化 后 松 弛应 力 直 接 受 交联 键 形 成
Ｇ Ｌ—Ｇ 厂 （ ） ，（ ） （ １ ）
式中， 是炭 黑 的体积 分 数 ， 厂 （ ） 和 厂 （ Ｊ ） 代 表 炭 黑 粒子 和炭 黑 一 橡 胶 相互 作 用 对 模 量 的 影 响 。在 假 定炭 黑 一 橡 胶 附着极 好 的前 提 下 ， Ｇｕ ｔ ｈ和 Ｇ ｏ ｌ ｄ
应变 而下 降 ， 与炭 黑 的补 强 效应 或 温 度 等 条 件 的
变化 相关 。此 外 ， ｔ ａ ｎ ８（ ／ Ｇ ）在应 变上 升时增
大， 动态 变形 被耗 散 。
示意图 １ “ 标 准 线 性 固体 ”（ Ｓ ＬＳ ） 模 型
在低应变下， 橡 胶 胶 料 呈 现 线 性 粘 弹 区 （ Ｌ ＶＥ ） 。在该 区域 内， 复 数模 量 有 一 个 与 应 变无
３ ９
表示 为 Ｇ ； 而在 测 试 结 束 时 ， Ｇ（ ￡ ） 将 会 等 于 Ｇ 。 在 这一模 型 中 ， ｒ 是 由 Ｇ（ ） 一ｏ ． ６ ３ Ｇｕ时 的 时间 估算 而 得 。橡 胶胶 料 的应 力松 弛现 象具 有粘 弹性
质， 对 于硫化 和未硫 化胶 料 ， 可能会 受到 炭黑 的用 量 及 品种等 变 量 的影 响 。不 过 ， 鉴 于 炭黑 填 充 橡 胶 胶料 的粘 弹行 为 十 分 复杂 ， 文 献 中对 这些 胶 料
老化温度和炭黑填充量对SBR和NBR老化性能的影响
图 3 不同温度下硫化胶的 300%定伸应力 与炭黑用量的 关系
图 4 不同温度下硫化 胶拉断伸长率与炭黑用量的关系
图 5 老化温度对炭黑 填充硫化胶硬度的影响
图 6、图 7 所 示为 不同温 度下 ( 25 、70 、 100 、125 ) 炭黑填充 SBR、NBR 硫化胶的压缩 应力 应变曲线。结果表明, 在 125 下, 橡胶压缩 强度低于其他温度下的值, 但这种差距并不显著, 这是因为橡胶的老化过程导致了分子链的断裂。
采用老化 烘箱对 SBR 和 NBR 试样 进行老 化, 试片放置于预热到试验温度的烘箱中, 调节烘 箱温度( 70 、100 或 125 ) 。老化结束 后, 取 出试样置于平面冷却至室温。力学性能测试前试 样放置时间 16h ~ 96h, 哑铃 型试样拉伸 试验按 AST M D412 进行; 压缩试验按 AST M D695, 硬 度按 A ST M D676 测 试, 试 样 为 圆 柱 形, 直 径 12m m, 高度 25m m。
因此, 人们就填料对橡胶强度、压缩性能、硬 度特性的影响开展了大量研究。Mandal 等研究 了炭黑用量对两种聚合物( NBR、SBR) 硬度特性 的影响, 研究中采用了两种不同的硫化体系, 结果 表明, 两种硫化体系胶料硬度均随炭黑用量增加 而线 性上升。Nunes 等拓 展了 Mandal 的 研究, 对两类沉淀法白炭黑填充聚氨酯弹性体硬度进行 了研究, 与预期结果相似, 硬度随白炭黑用量的增 加而提高。
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炭黑对橡胶性能的影响
炭黑对橡胶性能的影响1.炭黑作为橡胶的补强剂,提高模量,断裂强度,耐磨性等具有重要作用;2.炭黑对橡胶的熔体剪切粘度,拉伸粘度有重要影响,因此对加工行为有重要影响;3.不同种类的炭黑具有不同的性质,如比表面积,结构性等,对橡胶的影响各不相同,因此,需要考察炭黑对拉伸性能的影响.炭黑对丁苯橡胶拉伸粘度的影响从图可见，该曲线与聚乙烯、聚苯乙烯熔体的拉伸流动曲线有区别，即使在最低的ε =1.8×10-4s-1也没有稳态粘度的趋势，反而持续上升，这是应变硬化的结果。
不存在稳态粘度,橡胶在外力拉伸作用下发生结晶,导致拉伸粘度提高.炭黑用量对丁苯橡胶拉伸流动的影响图(a)1.炭黑用量增加，拉伸粘度升高，2.在较低的伸长率下断裂。
图(b)1.拉伸粘度随炭黑用量减小和拉伸速率增大而降低，2.同时随拉伸速率增大，不同炭黑用量的胶料之间，其粘度差别缩小，这与炭黑用量对剪切粘度的影响所得结果相似。
这可能与在高应变速率下炭黑网络受破坏有关。
在炭黑用量、结构性相同的条件下，炭黑表面积对丁苯橡胶拉伸粘度的影响如图所示：从图可见，随着炭黑表面积增大(N234＞N347＞N351＞N550)，粘度增大。
在炭黑用量相同，表面积相近的条件下，炭黑结构性对拉伸粘度的影响如图所示: 从图可见，随着结构性增高(N347＞N330＞N326)，拉伸粘度有所提高，但流动曲线形状不变。
炭黑表面积和结构性对丁苯橡胶拉伸流动的影响1.从上述结果可见，表面积大的炭黑，其胶料在拉伸流动过程中易产生我们需要的应变硬化效应，而结构性的改变，对应变硬化效应影响很小。
据此，科顿等建议，‘采用结构性较低而表面积较大的炭黑(如低拉伸中超耐磨炉黑N231)较好。
2.因为结构性低，有效体积较小，剪切粘度较低，而表面积较大(粒径小)则拉伸应变硬化效应较强。
这样的混炼胶对某些加工过程有利．中岛认为，对于炭黑与橡胶之间的混炼，希望产生应变硬化，以便分散。
为此，耍提高密炼机转子的转速，并且转子凸棱与室壁之间的间隙要小些，采用低温或分段混炼。
炭黑改性对炭黑_高密度聚乙烯体系电性能稳定性的影响
复合材料学报第25卷 第4期 8月 2008年A ct a M ateri ae C om p o sit ae Sini c aVol 125No 14August2008文章编号:100023851(2008)0420013205收稿日期:2007209205;收修改稿日期:2008201202基金项目:浙江省科技计划重点科研工业项目(2005C21049)通讯作者:沈 烈,副教授,主要从事高分子复合材料研究 E 2mail :shenlie @炭黑改性对炭黑/高密度聚乙烯体系电性能稳定性的影响沈 烈3,钱玉剑,楼浙栋(浙江大学高分子科学与工程学系,杭州310027)摘 要: 采用熔体共混法制备了炭黑(CB )/高密度聚乙烯(HDPE )导电复合材料。
研究了硝酸氧化对CB/HDPE 导电复合材料正温度系数(PTC )、负温度系数(N TC )效应和电性能稳定性的影响。
结果表明,填充氧化炭黑(CB 2O )提高了CB 2O/HDPE 体系的电性能稳定性和PTC 强度,部分消除或降低了复合材料的N TC 效应。
而CB 2O/HDPE 体系的室温电阻率比CB/HDPE 体系只增加了0.3个数量级,但比经过交联处理的CB/HDPE (CB/crosslinked 2HDPE )体系降低了1个数量级。
CB 2O/HDPE 复合材料性能的改善主要是由于CB 经氧化后,表面羧基、羟基等极性基团含量增加,抑制了CB 粒子高温时的自团聚作用,减弱了体系的N TC 效应;同时CB 表面微晶晶界处导电性较差区域的减少,提高了CB 的导电性,并且CB 2O 表面大量孔洞和裂缝的形成,增强了CB 2O 与HDPE 的物理吸附作用,提高了复合材料的电性能稳定性。
关键词: 炭黑改性;电性能稳定性;PTC 效应;N TC 效应;导电复合材料中图分类号: TQ327.4 文献标志码:AE ffect of carbon black modif ication on the electrical reproducibilitybehavior of CB/H DPE compositesSH EN Lie 3,Q IAN Yujian ,LOU Zhedong(Department of Polymer Science and Engineering ,Zhejiang University ,Hangzhou 310027,China )Abstract : The carbon black (CB )or oxidative carbon black (CB 2O )filled high 2density polyethylene composites were prepared by melting blending.The influence of CB oxidation on the positive temperature coefficient (PTC )behavior ,negative temperature coefficient (N TC )behavior and the electrical reproducibility of CB/HDPE and CB 2O/HDPE composites were studied.It is shown that the N TC effect is decreased or even eliminated ,the electrical reproducibility is improved and the PTC intensity is enhanced by CB oxidation.It is also revealed that the room temperature resistivity of CB 2O/HDPE is increased by only 0.3order compared with CB/HDPE ,but is lower by one order than that of crosslinked CB/HDPE.The results are due to the increase of the polarity on the surface of CB 2O ,which is induced by the increase of the carboxyl and hydroxyl.Thus the agglomeration of CB 2O at high temperature is restricted and the N TC effect of the composites is decreased.On the other hand ,the reduction of the poor electrical conductive regions at boundaries of the crystallites on the surface of CB improves the electrical conductivity of the composites and the strong physical adsorption interaction between CB 2O particles and HDPE improves the electrical reproducibility of the composites.K eyw ords : carbon black modification ;electrical reproducibility ;P TC effect ;N TC effect ;conductive polymercomposites 导电高分子复合材料因具有电阻正温度系数(Po sitive temperat ure coefficient ,P TC )效应、质量轻、易加工成各种复杂的形状、化学稳定性好和电导率可调节范围大等特点而作为自限温加热电缆、过电流保护元件、传感器、微型开关等产品,在电子电器、汽车、计算机、医疗器械等诸多领域得到了广泛的应用[126]。
助交联剂对过氧化物硫化三元乙丙橡胶／白炭黑胶料物理机械性能的影响
２ １１助交联剂的交联机理 ．． 助交联剂一般是具有多个双键官能团的有机 化合物，如果以Ｑ 代表助交联剂，Ｐ 代表聚合物，
ｋ 代表助交联反应速度常数，ｋ 代表 ｐ 裂解反 ｃ ｓ 一 应速度常数，则在过氧化物和助交联剂的交联反
和各种助交联剂，混炼均匀，调整开炼机辊距至 Ｉｍ ｍ 以下，薄通５ 次，调大辊距，打卷， 出片，胶
料停放 １ｈ ２ 以上，返炼 。硫化试样采用 电热平 板 硫化机制备，硫化 温度为 １０ ℃，硫化时间选取 ７
所生成的聚合物 自由基又比较稳定，以三官能团 丙烯酸酯为 例，助交联剂 的助交联反应过程 如
酯 用量增 大 ，胶料 的焦 烧安 全性提 高 ，其 用量 在０～２ 之 间 ，Ｅ Ｄ ／ 份 Ｐ Ｍ 白炭 黑胶料 的硫 化 速度 加快 ，压 缩永 久 变形 明显 减 小。 当Ｄ Ｐ Ｃ 用量 为ｌ 时 ，Ｅ Ｄ ／ 份 Ｐ Ｍ 白炭黑胶料 具 有 良好 的
力学性 能 ，压 缩永久 变形 随Ｄ Ｐ Ｃ 用量增 大而减 小。
联密度增大，压缩永久变形明显下降，说 明其具
《 广东橡胶 》２ １年 第 １ 期 ０ １ ２
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图１几种 助 交联 剂 的结构 式
（ ５ ）１ １ １ ｍ ，法 国克雷威 利公 司产； ２℃ ．０ ｇ ｃ ～ 三羟 甲基丙烷三 甲基丙烯酸酯 （Ｍ ｒ Ａ ，牌号 Ｔ Ｐ Ｍ） Ｓ ３ ０ Ｓ ，数均分子量３ ８ Ｒ ５Ｈ Ｃ ３ ，密度 （ｓ ） ．６ ２ １０ １ ｏ ｃ ｇｃ ， 法 国 克 雷 威 利 公 司 产 ； Ｎ， 一 苯 基 ｍ Ｎ 间 双 马来酰亚 胺 （ Ａ ２ ，三 烯丙基异 氰脲酸酯 Ｈ ） Ｖ一 （ＡＣ ，液体，广州金 昌盛科技有限公司提供。 ＴＩ）
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１ 引 言
２．２ 主要 设 备
随着 我 国城市 建 设 的 不 断 发展 ，各 类 架 空 线 路
万能试 验机 （ＥＭＴ２２５３），深圳 市 新 三 思计 量 技
摘要 ：以低 密度 聚 乙烯为基料 ，炭 黑、过氧化二 异 丙苯 和抗氧 剂为助 剂 ，制备 出了不 同炭 黑含量 的过氧 化物 交联 聚 乙烯 （ＸＬＰＥ）绝缘材料 ，并对该材料 的 力学性 能、热 老化性 能、耐候性 能、绝缘性 能等 多项性 能进行 了分析和 测试 ，评 价 了炭 黑对 ＸＬＰＥ绝缘材料综合性能的影响 。研究结果表明 ，随着炭 黑含量 的增加 （０～２．５％），ＸＬＰＥ力学性能 变化不 大，耐候 性能迅速 增 强 ，介 电击 穿强度和体积 电阻率逐渐下 降，介 电常数和介 电损耗 不断增 大。 当炭黑含量 为 １．８％时，绝缘性 能和耐候 性能 达到 最佳平衡。研 究还发 现 ，炭黑和某 些含 硫 酚类抗氧 剂复 配使 用时 ，对过氧 化物 交联 聚 乙烯 的耐 高温 热老化 性 能有 明显促 进 作 用 。
也 铺设迅 速 。 由于架 空 电缆 处 于户 外 ，其 绝 缘 层 长 术 有 限公 司 ；双螺 杆 挤 出机 （ＳＫ２６），南 京 科 亚 化 工
期 处 于阳光暴 晒和 雨水 冲刷 的恶 劣 环境 之 下 ，受 到 设 备 有 限公 司 ；电压 击 穿 试 验 仪 （ＨＪＣ－５０ｋＶ），吉 林
测 试 ，试 片厚 度 为 １．０＿０．１ｍｍ。
空气 热 老 化 ：按 ＧＢ／Ｔ ２９５１．２标 准操 作 ，老化 时
间 为 １６８ｈ。 人 工气 候 老化 ：按 ＧＢ／Ｔ １４０４９标 准 操 作 ，氙 灯
功率为 ６ｋＷ。
３ 结果与讨论 ３．１ 聚 乙烯树脂 的选择
聚乙烯树脂有 ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ三 大类 ，与 ＬＤＰＥ相 比，高密度 聚乙烯 （ＨＤＰＥ）、线性低 密度 聚 乙烯 （ＬＬＤＰＥ）分 子 结 构 规 整 ，熔 点 高 ，挤 出加 工 温 度 高 ，和 常用 的过 氧 化物 交 联剂 ＤＣＰ的热 分 解 温 度 不 匹 配 ，加 工 过程 中易 出现预 交联 现 象 ，生产 工 艺难 控 制 ，严 重影 响 成 品日质ｅ 量甍 。，盏因∞胃此Ⅱ薯 业ｕ盔 内均采 用 ＬＤＰＥ作 为树 脂基 料 来 生产 过氧 化物 交联 聚 乙烯 ∞ ｊ。本试 验 亦采用电线 电缆专用 ＬＤＰＥ作 为树脂基料 ，选取 ４ 种不 同公 司生 产 的聚 乙烯 原 料 ，按 照统 一 配方 和 加工工艺 ，对 比交联后 的力学性 能、交 联度 和电性 能 ，结 果见 表 １。
ｊＰ／Ｃ ｜ ６． ｏ．６
２０１６年 第 ６期
玻 璃 钢 ／ 复 合 材 料
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体积电阻率 ：按 ＧＢ／Ｔ １４１０标准测试 ，试片厚度 为 １．０￣０．１ｍｍ。
介 电常数 及 介 质 损 耗 因数 ：按 ＧＢ／Ｔ １４０９标 准
起润滑作用 ，从 而导致拉伸强度降低 。断裂伸长 率 的变 化没 有一 定 规律 ，没有 出现 明显 的变 化趋 势 。
炭黑对过 氧化 物交联聚 乙烯性能影响的研 究
２０１６年 ６月
炭 黑对 过 氧化 物 交联 聚 乙烯 性 能 影 响 的研 究
杨 长龙 ，郑 薇 ，卞俭俭
（１．国网沈阳供电公 司，沈 阳 １１０００３；２．国网营口供 电公 司，营口 １１５０００； ３．上海新 上化 高分子材料有限公司技术中心 ，上海 ２０１３１４）
巴斯 夫化 工 。
介 电强度 ：按 ＧＢ／Ｔ １４０８．１标 准测试 ，试 片厚 度
为 １．０＿０．１ｍｍ
收 稿 日期 ：２０１６—０２—１７ 作者简介 ：杨长龙 （１９６４一），男 ，高级工程师 ，主要从事 电线电缆 、特种导线的材料研制及应用方面 的研究 ，ｌｏｎｇｅｒ２５９９＠１２６．ｃｏｒ ｎ。
的损伤 较大 。 目前 ，架 空 绝缘 电缆 多 采 用 炭 黑填 充 省华泽仪器设备有限公司 ；空气老化试验箱（４０１ Ｂ），
交联聚乙烯做绝缘层。由于炭黑是一种带有极性基 上海实验仪器厂有限公 司；西林 电桥 （２９１４一ＨＱ），瑞
团的结构复杂的纳米材料集 聚体 ，因此炭黑加入交 士 哈弗莱 公 司 ；高 阻计 （ＺＣ３６），上 海 精 密 科 学 仪 器
黑母 粒 ，卡 博特 ，槽黑 ，粒径 为 ２０ｎｍ；抗 氧剂 Ａ，含 硫 度 为 ２５０＋５０ｍｒｎ／ｍｉｎ。
受 阻酚 ，国产 ；抗 氧剂 Ｂ，含 硫 受 阻 酚 ，巴斯 夫 化 工 ；
凝 胶含 量 ：按 ＪＢ／Ｔ １０４３７标 准 测 试 ，用 沸 腾 二
抗氧 剂 Ｃ，不含硫 受 阻酚 ，巴斯夫 化 工 ；受 阻胺 Ｄ、Ｅ， 甲苯萃 取 １２ｈ。
体流动速率为 ２．ｏｇ／１０ｒ ａｉｎ，扬 子 巴斯 夫石化 ；低 密 ２．４ 分 析 测 试 项 目与 方 法
度聚乙烯 Ｄ，熔体流动速Βιβλιοθήκη 为 ２．ｏｇ／１０ｍｉｎ，进 口；过
拉伸强度和断裂伸长率 ：按 ＧＢ／Ｔ １０４０标准测
氧化 二 异 丙苯 （ＤＣＰ），上 海 三 浦化 工 有 限公 司 ；炭 试 ，试样 为 Ⅱ型哑 铃 片 ，厚 度 为 １．０±０．１ｍｍ，拉 伸速
ＤＣＰ、抗 氧剂 和其他 助 剂通 过侧 喂 料 口加 入 ，熔 融共 混挤 出 ，控 制物 料 的熔 体 温度在 １１０—１２Ｏ℃之 间 ，造 粒干燥 后备 用 。
试样 的制 备 ：将 一定 量 的粒 料放 入 模 具 ，用 平 板
速 率 为 ２ ｏｇ／１０ｍｉｎ，兰 州 石 化 ；低 密度 聚 乙烯 Ｃ，熔 硫 化仪 压制试 样 。
过氧 化物 交联 聚 乙烯 性能 的影 响进行 了初 步研究 。
材 料 的制备 ：按 配 方 准 确 称 量 ＬＤＰＥ 和炭 黑 母
粒 ，混合均匀 ，喂人双螺杆挤出机主加料 口，交联 剂
２ 实验部分 ２．１ 原 料 与 试 剂
低密度 聚 乙烯 （ＬＤＰＥ）Ａ，熔 体 流 动 速 率 为 ２．１ｇ／１０ｒｎｉｎ，金山石 化；低密度 聚乙烯 Ｂ，熔体流动
联 聚 乙烯 中后会 导 致 交 联 聚 乙烯 在 耐候 性 能 、电 性 有 限公 司 ；平 板 硫 化 仪 （ＸＬＢ），上 海 第 二 橡 胶 机
能、高温热稳定性能和力学性能等方面产生变化 ，而 械 厂 。
对此 方面 的研究 报道 较少 。本 文重点 就炭 黑 含量 对 ２．３ 过氧化物 交联 聚 乙烯的制备