绝缘性塑料在电缆中的应用研究
PE塑料的阻燃性与电绝缘性考察

PE塑料的阻燃性与电绝缘性考察PE(聚乙烯)塑料是一种广泛应用于工业和家庭中的材料,它具有优异的物理性能和化学稳定性。
在工程应用中,PE塑料的阻燃性和电绝缘性是两个重要的考虑因素。
本文将详细探讨PE塑料在阻燃性和电绝缘性方面的性能和应用。
一、PE塑料的阻燃性能阻燃性是指材料在受到火焰或高温作用时的抵抗燃烧的能力。
PE塑料具有良好的阻燃性能,这得益于其化学结构和添加剂的作用。
首先,PE塑料的分子结构中含有大量的碳-碳键,这使得PE塑料本身能够在一定程度上承受热量。
当PE塑料受到火焰或高温时,碳-碳键的稳定性可以减缓燃烧的速度,从而有效地控制燃烧的范围。
其次,PE塑料常常通过添加剂来提升其阻燃性能。
一种常见的添加剂是阻燃剂,它可以在PE塑料表面形成一层抑制燃烧的屏障。
这层屏障不仅可以隔离PE塑料和空气,减少燃烧所需的氧气,还可以吸收热量并释放非燃烧气体,以控制燃烧过程。
另外,磷系阻燃剂也常用于PE塑料中,它们可以干扰燃烧过程中的自由基反应链,从而有效地延缓燃烧速度。
PE塑料的优异阻燃性能使得其在建筑、汽车、电子等领域广泛应用。
例如,在电线电缆的绝缘材料中,PE塑料的阻燃性能可以有效地降低电线电缆在意外起火时的危险性。
二、PE塑料的电绝缘性能电绝缘性是指材料在电场作用下对电流的阻隔能力。
在电力传输和电子设备中,PE塑料的电绝缘性能是确保安全和可靠性的重要因素。
PE塑料具有良好的电绝缘性能,主要有以下几方面的原因:首先,PE塑料是一种无极性材料,其分子结构中没有可以提供自由电子的亲电元素。
这使得PE塑料可以有效地阻隔电流的传导。
与此相比,极性材料(如水和一些凝胶)具有更高的电导率。
其次,PE塑料的表面电阻较高,可以有效地抵御潮湿环境中的漏电问题。
PE塑料的表面电阻受到其疲劳状况和温度的影响,因此在使用PE塑料作为电绝缘材料时,需要了解其使用条件和特定要求。
此外,PE塑料的电绝缘性在一定程度上也受到材料的晶体结构和熔融温度的影响。
电线电缆常用塑料

电线电缆常用塑料电线电缆是现代化社会中必不可少的设施,而在其生产制造过程中,不同的材料起着非常重要的作用。
其中,塑料作为电线电缆的主体材料之一,广泛应用于电力、通讯等领域。
本文将对电线电缆常用塑料进行介绍,以及其在电线电缆中的应用和特点。
一、聚氯乙烯(PVC)PVC是电线电缆中应用最广泛的塑料材料之一,其具有耐电性、耐腐蚀和耐磨损等特点,同时价格较为便宜。
因此,PVC在电线电缆中通常用作绝缘层、保护套和鞘层的材料。
PVC绝缘层具有优异的绝缘性能,使电线电缆能够传输稳定的电流信号。
同时,PVC保护套能够保护电线电缆不受外力影响和水分腐蚀。
另外,使用PVC鞘层的电线电缆也具有耐火、耐化学腐蚀和耐紫外线等特点,能够满足各种使用场景的需求。
二、交联聚乙烯(XLPE)与PVC相比,XLPE是一种更加高端的电线电缆塑料,其具有更强的耐压性、耐热性和耐老化性能。
同时,XLPE还具有良好的机械强度和耐化学腐蚀能力。
在电线电缆中,XLPE广泛应用于高压输电线路、发电机内部连接线和汽车电线等领域。
以高压输电线路为例,XLPE能够承受高达230KV以上的电压,其导线绝缘层能够在高温、高压和高频率的环境下保持稳定性能。
因此,XLPE是电力系统中不可或缺的材料。
三、交联聚氯乙烯(XLPVC)XLPVC是一种介于PVC和XLPE之间的电线电缆塑料,其具有XLPE的一些特点,如较高的耐压性和耐热性,同时价格相对较低。
因此,在某些特定场合,XLPVC可以作为XLPE的替代材料。
四、聚乙烯(PE)PE在电线电缆中主要作为绝缘材料和保护材料使用。
PE具有较好的柔韧性和耐寒性,常被用于户外电线电缆的制造中,如架空线、电力电缆等。
PE还具有比较好的绝缘性能和化学稳定性,可以保障电缆线路的可靠性和长期稳定性。
综上所述,电线电缆常用的塑料材料包括PVC、XLPE、XLPVC和PE。
各种材料具有不同的特点和优缺点,在实际应用中需要根据不同的需求选择合适的材料。
pvc绝缘材料

pvc绝缘材料
PVC绝缘材料。
PVC绝缘材料是一种常见的绝缘材料,被广泛应用于电力、电子、通信等领域。
它具有优良的绝缘性能、耐热性能和化学稳定性,是一种理想的绝缘材料。
本文将就PVC绝缘材料的特性、应用领域和发展趋势进行探讨。
PVC绝缘材料具有良好的绝缘性能,能够有效地阻止电流的流动,保护电器设备不受外界电场的影响。
同时,PVC绝缘材料还具有良好的耐热性能,能够在一
定温度范围内保持稳定的绝缘性能,不易发生软化变形。
此外,PVC绝缘材料还
具有优异的化学稳定性,能够抵抗酸、碱、盐等化学物质的侵蚀,保持长期稳定的绝缘性能。
PVC绝缘材料广泛应用于电力、电子、通信等领域。
在电力领域,PVC绝缘
电线电缆被广泛用于输配电系统和建筑电气系统中,起到了良好的绝缘保护作用。
在电子领域,PVC绝缘材料被应用于电子元器件、电子线束等产品中,保障了电
子设备的安全可靠运行。
在通信领域,PVC绝缘材料被用于制造通信电缆,保障
了通信设备的正常运行。
随着科技的不断进步和工业的不断发展,PVC绝缘材料也在不断创新和发展。
未来,随着电力、电子、通信等行业的不断发展,对PVC绝缘材料的要求也将越
来越高。
因此,PVC绝缘材料将会朝着高性能、多功能化、环保等方向发展,以
满足不同领域的需求。
总之,PVC绝缘材料具有优良的绝缘性能、耐热性能和化学稳定性,被广泛应用于电力、电子、通信等领域。
未来,随着技术的不断创新和工业的不断发展,PVC绝缘材料将会迎来更广阔的发展空间,为各行业的发展提供更好的支持。
塑料制品在电力行业的应用

塑料制品在电力行业的应用塑料作为一种性能优异的材料,其应用范围极其广泛。
在电力行业中,塑料制品以其独特的性能,在多个领域发挥着重要的作用。
本文将主要讨论塑料制品在电力行业中的应用,并分析其优势与挑战。
1. 塑料绝缘材料在电力行业,塑料绝缘材料是最重要的应用之一。
塑料绝缘体具有优良的电气绝缘性能,可以有效地隔离和保护电线电缆,防止电流泄漏和短路。
常用的塑料绝缘材料包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等。
这些材料不仅具有良好的绝缘性能,还具有较高的机械强度和耐热性能。
2. 塑料护套材料除了绝缘材料,塑料护套也在电力行业中发挥着重要作用。
塑料护套可以保护电线电缆免受外界环境的影响,如防水、防潮、防化学腐蚀等。
常用的塑料护套材料包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚酰亚胺(PI)等。
这些材料具有良好的机械性能和耐热性能,能够保证电线电缆在各种环境下正常运行。
3. 塑料支架和固定材料在电力线路建设中,塑料支架和固定材料也起着重要作用。
塑料支架可以用于固定电线电缆,保证其在电力系统中的稳定运行。
常用的塑料支架材料包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等。
这些材料具有良好的机械性能和耐热性能,能够适应各种环境条件。
4. 塑料制品在电力设备的应用除了电线电缆,塑料制品还广泛应用于电力设备的制造中。
例如,塑料外壳可以用于保护电力设备内部的电子元件,防止其受到外界环境的影响。
塑料按钮和开关也常用于电力设备的操作界面,具有良好的触感和耐磨性能。
5. 优势与挑战塑料制品在电力行业中的应用具有明显的优势。
首先,塑料材料具有良好的电气绝缘性能,可以提高电线电缆的安全性能。
其次,塑料制品具有较长的使用寿命,可以降低维护成本。
此外,塑料材料具有良好的加工性能,可以满足各种电力设备的需求。
然而,塑料制品在电力行业中的应用也面临一定的挑战。
例如,塑料材料的燃烧性能相对较差,可能导致火灾风险。
此外,塑料制品的生产过程可能对环境产生负面影响,需要加强环保措施。
低密度聚乙烯树脂(LDPE)在电缆绝缘中的应用研究

低密度聚乙烯树脂(LDPE)在电缆绝缘中的应用研究摘要:本文将详细探讨低密度聚乙烯树脂(LDPE)在电缆绝缘中的应用研究。
首先,介绍了LDPE的物理和化学性质,包括分子结构、熔点、软化温度和耐化学性等。
接着,讨论了LDPE在电缆绝缘中的优势,如良好的绝缘性能、热稳定性和耐环境应力裂纹能力。
随后,阐述了LDPE在电缆绝缘材料制备过程中的应用研究,包括改性方法、添加剂的选择和工艺参数的优化等。
最后,展望了LDPE在电缆绝缘领域的未来发展方向。
1. 引言低密度聚乙烯树脂(Low-Density Polyethylene,简称LDPE)是一种具有良好机械性能、电绝缘性能和化学稳定性的塑料。
它广泛应用于电缆绝缘材料的制备中,以满足电力输送和通信传输的需求。
本文将介绍LDPE在电缆绝缘中的应用研究,对其物理和化学性质、优势以及制备过程进行探讨,并展望其未来的发展方向。
2. LDPE的物理和化学性质LDPE是一种由乙烯单体聚合得到的聚合物,其分子结构主要由碳氢链组成。
它具有较低的熔点和软化温度,易于加工成薄膜或薄片状。
此外,LDPE具有良好的电绝缘性能和耐化学性,能够在宽温度范围内保持稳定。
3. LDPE在电缆绝缘中的优势LDPE在电缆绝缘中具有多个优势。
首先,LDPE具有良好的绝缘性能,能够有效地阻断电流的传导,降低能量损耗。
其次,LDPE具有较高的热稳定性,能够在高温环境下保持绝缘性能不受影响。
此外,LDPE还具有良好的耐环境应力裂纹能力,能够适应复杂的使用环境。
4. LDPE在电缆绝缘材料制备中的应用研究LDPE在电缆绝缘材料制备过程中的应用研究主要包括改性方法、添加剂的选择和工艺参数的优化等。
通过改性方法,可以改善LDPE的力学性能、耐热性和抗老化性能。
同时,可以选择适当的添加剂,如阻燃剂、抗氧化剂和抗紫外剂,提高LDPE的综合性能。
此外,还需要优化工艺参数,如挤出温度、挤出速度和冷却方式等,以提高LDPE在电缆绝缘中的使用效果。
塑料的电绝缘性与电导率探究

塑料的电绝缘性与电导率探究塑料作为一种常见的材料,广泛应用于各个领域。
其中,其电绝缘性和电导率是塑料材料在电气领域中被广泛关注的特性之一。
本文将探讨塑料的电绝缘性和电导率的相关原理和影响因素。
一、塑料的电绝缘性电绝缘性是指材料对电流的阻隔能力。
对于塑料来说,其电绝缘性是其在电场中不导电的特性,使其成为电线电缆、绝缘体和电子产品中的重要材料之一。
1. 影响塑料电绝缘性的因素塑料的电绝缘性受到多个因素的影响,主要包括以下几个方面:1.1 材料的分子结构塑料的分子结构决定了其电绝缘性能。
一般来说,分子链越长,链间键越多,分子间作用力越强,材料的电绝缘性能越好。
例如,聚乙烯(PE)的分子链较长,因此其电绝缘性比较好。
1.2 含有的填充材料和添加剂塑料中常添加填充材料和添加剂来改变其性能。
不同的填充材料和添加剂对塑料的电绝缘性有不同的影响。
例如,添加导电填料如碳纤维等会降低塑料的电绝缘性能。
1.3 温度和湿度温度和湿度也会对塑料的电绝缘性能造成一定的影响。
一般来说,高温和高湿度环境下,塑料的电绝缘性会变差。
因此,在某些特殊环境下,需要选择具有较好电绝缘性能的塑料。
2. 塑料的电绝缘性应用塑料的优异电绝缘性能赋予了它广泛的应用领域:2.1 电线电缆在电线电缆中,塑料作为绝缘材料可以有效隔离导体,防止电流泄漏和电路短路。
2.2 电子产品塑料作为电子产品的外壳材料,其电绝缘性能可以确保电路的安全运行,并防止电流干扰和泄露。
2.3 电力设备在电力设备中,塑料的电绝缘性能可以确保设备正常工作,防止电流漏电和损坏。
二、塑料的电导率电导率是指材料导电的能力。
塑料作为一种绝缘材料,其电导率较低,通常用作电绝缘或绝缘层材料。
然而,某些情况下,塑料的电导率会发生变化。
1. 塑料导电的原因有两种情况下塑料可能发生导电现象:1.1 含有导电填料当塑料中添加了导电填料时,如金属粉末或纳米导电材料,会导致塑料具有一定的电导性。
1.2 表面带电当塑料表面带电时,例如通过摩擦等方式使塑料表面电荷分离,此时塑料可能会发生静电放电,导致短暂的电导。
高压电缆绝缘材料的制备与性能研究
高压电缆绝缘材料的制备与性能研究近几年,我国电力行业得到了快速的发展与进步。
随着电力通信技术的日益完善,电力输送的距离与负载量也在不断增加。
高压电缆作为一种重要的电力传输装置,其性能越来越受到人们的关注。
高压电缆的绝缘材料是电缆中最核心的部分,其优劣直接影响着整个电缆的性能和安全。
因此,高压电缆绝缘材料的制备和性能研究变得愈发重要。
高压电缆绝缘材料按照其基本材料可以分为橡胶类、塑料类、纸浆类等多种。
其中,橡胶类和塑料类是近年来较为常见的两种绝缘材料。
橡胶类绝缘材料是以天然或合成橡胶为基础制成的,其具有良好的耐高压、耐温性能,且在接触水分或污染物时会自我修复,具有一定的耐老化性。
而塑料类绝缘材料则是以聚氯乙烯、聚乙烯等高分子化合物制成的,其具有耐腐蚀、耐化学性能好、电性能等特点。
为了提高高压电缆的性能,制备高质量的绝缘材料是关键。
目前,国内外对高压电缆绝缘材料的制备和性能研究已经取得了一定的成果。
其中,橡胶类绝缘材料的改性和塑料类绝缘材料的合成是研究的两个重点。
橡胶类绝缘材料的改性主要是通过添加不同的填料、控制硫化反应等手段来提高其性能。
常见的填料有二氧化硅、纳米粒子、碳黑、硅酸钙等。
添加这些填料可以有效提高橡胶的强度和耐温性能。
此外,通过控制硫化反应,可以调控橡胶硫化程度,从而提高其电学性能。
相比之下,塑料类绝缘材料的制备则更加复杂。
前期需要进行多个化学反应,后期需要进行严格的合成和纯化工艺。
近年来,研究人员借鉴先进制备技术和合成方法,成功地合成了多种高性能塑料类绝缘材料。
例如,在聚乙烯(PE)基础上增加氨纶和膦化剂,能够有效增强塑料的机械性能和耐热性能。
此外,通过在塑料中添加碳纳米管、硅纳米颗粒等高强度纳米材料,也将极大地提高高压电缆绝缘材料的耐高压性能和密封性能。
总的来说,高压电缆绝缘材料的制备和研究是一个全新的、多领域的研究领域。
未来,我们需要不断汲取新的技术和方法,不断提高绝缘材料的性能,以确保高压电缆的传输效率和安全性。
pe在电缆中的应用 -回复
pe在电缆中的应用-回复PE(聚乙烯)是一种常用的塑料材料,在电缆工业中有着广泛的应用。
它的优异的绝缘性能、耐化学腐蚀性和机械强度使得PE成为电缆制造过程中不可或缺的材料。
本文将分步回答“PE在电缆中的应用”,具体介绍PE 在电缆中的材料特性、电缆制造中的应用及其优势。
第一步:PE的材料特性聚乙烯(PE)是一种由乙烯分子通过聚合反应制成的塑料。
它具有以下材料特性:1. 绝缘性能:PE具有良好的绝缘性能,可以有效隔离电缆中的电流,防止电流泄露和散失,从而保护电缆和周围环境的安全。
2. 耐化学腐蚀性:PE对绝大多数酸、碱、盐和有机溶剂具有良好的耐腐蚀性,能够抵抗电缆运行过程中的化学腐蚀。
3. 机械强度:PE具有较高的机械强度,能够承受一定的拉伸、压缩和弯曲力,确保电缆在安装和运行过程中的稳定性和可靠性。
4. 耐热性:PE具有较高的耐热性,能够在一定的温度范围内保持其物理性能和化学稳定性。
第二步:PE在电缆制造中的应用PE在电缆工业中有多种应用形式,主要包括:1. 绝缘层:PE可用作电缆的绝缘材料,将其作为绝缘层覆盖在电缆导体周围,有效隔离电流,防止电缆中电流的散失和泄漏。
2. 护套层:PE还可用作电缆的护套材料,将其作为护套层覆盖在电缆绝缘层外侧,起到保护电缆绝缘层的作用,防止外界介质(如水、油)的渗入,保护电缆免受机械损伤。
3. 绝缘填充材料:PE可通过挤出成型或注塑成型的方式,制成绝缘填充材料,填充在电缆成品中的绝缘空隙中,提高电缆的绝缘性能和信号传输质量。
4. 电缆附件:PE还可用于制造电缆附件,如接头、连接器等,为电缆系统的安装和连接提供支持和保护。
第三步:PE在电缆中的优势PE在电缆中的应用具有以下优势:1. 优异的绝缘性能:PE具有良好的绝缘性能,能够有效阻隔电流和外部介质的干扰,提供稳定的电流传输和信号传输质量。
2. 强化机械性能:PE的高机械强度使得电缆能够承受一定的拉伸和压缩力,提高电缆的强度和耐久性,减少故障发生的可能性。
塑料的绝缘性能与电气安全
塑料的绝缘性能与电气安全塑料材料在电气领域中具有广泛的应用,其良好的绝缘性能是影响电气设备安全可靠运行的重要因素之一。
本文将从塑料的绝缘性能与电气安全方面进行论述。
一、塑料材料的绝缘性能塑料作为一种常见的绝缘材料,具有以下几个方面的绝缘性能:1. 绝缘电阻:塑料材料的绝缘电阻是指其抵抗电流流经的能力。
塑料通常具有很高的绝缘电阻,能够有效地阻止电流泄漏和电压跨越。
2. 介电强度:塑料材料的介电强度是指其在电场作用下能够承受的最大电压。
塑料的介电强度高,能够有效地防止电压过高导致击穿。
3. 耐电弧性:塑料材料能够在电弧作用下维持正常的绝缘状态,并且不会因为电弧而破裂。
这对于防止电器设备在故障情况下产生火灾具有重要意义。
4. 抗冲击性:塑料材料能够在受到冲击或震动时维持绝缘性能,不易破裂或变形,有效地保护电气设备的安全。
二、塑料材料的电气安全塑料材料的良好绝缘性能直接关系到电气设备的安全可靠运行。
以下是塑料材料在电气安全方面的具体作用:1. 防止电流泄漏:塑料材料的高绝缘电阻能够有效地阻止电流泄漏,避免对人身安全产生影响。
2. 防止电压过高:塑料材料的良好介电强度能够有效地防止电压在电气设备中跨越和积累,避免因电气击穿而导致火灾等事故发生。
3. 防止电弧产生:塑料材料的耐电弧性能能够保护电气设备在故障情况下正常工作,避免电弧引发的火灾和爆炸等事故发生。
4. 保护设备稳定运行:塑料材料的抗冲击性能能够有效地保护电气设备免受外界冲击和振动的影响,保证设备的稳定运行。
三、塑料绝缘电缆的应用塑料材料在电气领域中广泛应用于绝缘电缆的制造中。
绝缘电缆中的塑料绝缘层起到对电流的隔离和保护导体的作用,确保电气设备的正常运行。
不同类型的塑料材料具有不同的绝缘性能和特点,可以根据具体需要选择合适的材料。
常见的塑料绝缘电缆有聚氯乙烯(PVC)、交联聚乙烯(XLPE)等。
这些材料具有良好的绝缘性能,能够在各种条件下保持稳定的绝缘性能,满足电气安全的要求。
塑料的导热性与绝缘性
塑料的导热性与绝缘性导言:塑料作为一种常见的材料,在我们日常生活中起到了非常重要的作用。
本文将讨论塑料的导热性与绝缘性,并探讨其应用于不同领域中的优缺点。
一、塑料的导热性塑料的导热性指的是其传导热量的能力。
与金属等导热性较好的材料相比,塑料的导热性较差。
这是由于塑料的分子结构决定了其分子之间的接触面积较小,导致热量传递相对困难。
尽管塑料的导热性较差,但这也使其具备了一些独特的优点。
首先,塑料可以用于制造隔热材料,例如保温杯中的塑料杯体。
由于其低导热性,塑料杯体可以有效地阻止热量的传递,保持热饮的温度。
此外,塑料也常用于电子设备的绝缘材料,防止电流通过导体外泄并引起安全事故。
然而,在某些应用中,塑料的导热性可能成为问题所在。
例如,在高温环境下,塑料容易软化、变形甚至熔化,导致材料性能下降。
因此,在一些需要承受高温的场合,选择导热性较好的材料更为合适。
二、塑料的绝缘性塑料的绝缘性指的是其阻止电流通过的能力。
塑料通常是电绝缘体,具有较好的绝缘性。
这使得塑料被广泛应用于电子、电力等领域。
绝缘性良好的塑料可以用于电线电缆的绝缘层,有效地阻止电流的泄漏和短路。
此外,塑料作为绝缘材料还可以用于电力设备、电子元件的外壳和包装等方面,保护内部的元器件不受外界环境的干扰和损坏。
然而,塑料的绝缘性也存在一些缺点。
在极端温度条件下,部分塑料可能会发生分解反应,产生有害气体。
此外,在高湿度环境下,塑料的绝缘性能可能会下降,甚至导致电流泄漏。
因此,在选择塑料作为绝缘材料时,需根据不同环境要求进行合理选用。
三、塑料导热性与绝缘性在实际应用中的权衡在实际应用中,塑料的导热性与绝缘性需要进行权衡。
不同领域对这两个性质的需求不同,因此需要根据具体情况进行选择。
在一些需要保持温度稳定的场合,如制冷设备、温控系统等,可以选择导热性较好的塑料材料,以更好地传导热量。
而在电力、电子等领域中,绝缘性成为一个重要的考量因素,需选择具有良好绝缘性能的塑料材料。
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绝缘性塑料在电缆中的应用研究
摘要:绝缘性塑料是电缆的重要组成部分,随着我国工业化、城市化的不断加深,各类电力需求不断产生,我国的电力事业也以较高速度地发展,因此使用具有环保效应的新材料、新工艺,开发新一代的输电用电缆,提高供电质量和可靠性,这对国民经济和工业进步具有重大的意义。
文章概述绝缘性塑料的特点和应用领域,综述聚乙烯类塑料、聚氯乙烯塑料、氟类塑料、聚酰胺塑料、聚氨酯塑料等在电缆领域的研究成果,指出未来需要深入探究绝缘性塑料老化性能的影响因素,为电缆材料应用提供参考。
对绝缘性塑料的改性剂、加工工艺的研究还需要进一步加强,以制造性能更优的绝缘性塑料。
关键词:绝缘性能;聚乙烯类塑料;聚氯乙烯类塑料;氟类塑料;电缆
1引言
目前,电缆绝缘系统存在如下的缺点:(1)绝缘结构中电场分布较复杂,电场分布的不均匀性增加了加工工艺的难度及质量的不稳定性;(2)绝缘结构使用油纸绝缘的工作场强低、绝缘厚度大,电缆单位容量的重量、体积大,生产速度慢;(3)从业人员的生产环境差,有害物质及有毒气体多;(4)电缆运行中的可靠性低,维护复杂且维护成本高;(5)电缆的绝缘油有燃烧、爆炸的危险,不利于用在人口稠密的城市和对环境敏感的地区;(6)某些绝缘材料,对生态环境有很大破坏作用。
在重视环保、追求可持续发展的当今世界,必将遭到淘汰的命运[1]。
2绝缘性塑料在电缆中的应用
2.1聚乙烯类塑料
聚乙烯具有易于加工成型、密度低、良好的电绝缘性能等优势,在电气、电子领域广泛应用。
但聚乙烯存在耐环境应力不强的问题,限制聚乙烯的进一步应用。
通过改性或发生交联反应,能够提升聚乙烯的力学性能。
目前,国内外关于
绝缘性聚乙烯类塑料的研究主要集中于聚乙烯塑料的性能、生产工艺、改性条件
等方面。
对用于电缆领域的聚乙烯塑料的性能进行研究,相关学者探究不同高密
度聚乙烯(HDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE),在加入过氧化二异丙苯(DCP)一定
含量下,对电缆用聚乙烯复合材料性能的影响。
结果表明:LLDPE、DCP的添加量
不同,对聚乙烯复合材料的力学性能影响较大。
当DCP的添加量为0.5%,聚乙烯
复合材料的最大拉伸强度为20.5MPa,热分解温度升至445℃,环境应力开裂时
间为600h,耐老化性能也得到了明显的提升。
实际上,加入DCP并交联后的聚乙烯,其分子是一种网状结构,保持了良好的绝缘电阻,介质损耗也小于油纸绝缘。
[2]
结果表明:长支链含量和结晶性能影响LDPE的电性能,结晶度和熔融温度
越高,LDPE的体积电阻率越高。
电缆用聚乙烯塑料的工艺条件也影响聚乙烯塑料
的性能。
部分学者针对高压电缆用绝缘交联聚乙烯的吸法工艺的影响因素进行研究,并测定交联聚乙烯绝缘电缆的负荷热延伸性能、电气强度[3]。
2.2聚氯乙烯塑料
聚氯乙烯具有良好的耐用性、电绝缘性能、力学性能和防潮性能,在高压电
缆和低压电缆等领域广泛运用。
为提升电线电缆用聚氯乙烯的阻燃性能和耐腐蚀
性能,一些研究人员等利用有机硅树脂改性聚氯乙烯塑料,改性的聚氯乙烯复合
材料的极限氧指数最高为27.3%,明显高于纯聚氯乙烯塑料。
同时,聚氯乙烯复
合材料经过耐老化实验后,阻燃性能和力学性能较稳定。
为提升聚氯乙烯电缆的
阻燃性能,采用磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)阻燃增塑剂、TCPP/纳米三氧化二锑(Sb2O3)复合阻燃剂,对聚氯乙烯进行改性[4]。
结果表明:TCPP的添加量为10份时,聚氯乙烯复合材料的极限氧指数从
25.6%提升至26.7%,纳米Sb2O3的加入降低聚氯乙烯的力学性能和体积电阻率,
但能够明显提升聚氯乙烯的阻燃性能。
研究人员采用磷酸甲苯二苯酯(CDP)为阻
燃剂,以提升电缆用聚氯乙烯材料的阻燃性和抗老化性。
2.3氟类塑料
氟类塑料具有良好的耐热性能、阻燃性能和电化学性能,被广泛用于电缆绝
缘保护套。
目前电缆用氟塑料种类主要包括聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚三氟
氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯等。
聚四氟乙烯由于电化学性能优异,能够在高频率和超高频率下使用,也是射频同轴电缆常用的材料。
另外,有
关研究对同轴射频电缆用低密度(微孔)聚四氟乙烯的电化学性能进行测定。
结果表明:聚四氟乙烯材料的电阻率是1017Ω·m,相对介电常数是2.05,
同时具有较好的柔韧性、屏蔽性能,运用于低损耗同轴射频电缆具有良好的前景。
在此基础上,对低损耗纵孔聚四氟乙烯绝缘同轴电缆的应用条件进行优化。
当绝
缘电缆的外径为3mm,内导体外径为1.05mm,纵孔数量为4~5时,制备的聚四氟
乙烯塑料具有较宽的使用温度范围、良好的屏蔽性能、高频下损耗低等优势。
聚
全氟乙丙烯具有良好的化学稳定性和可加工性能,适用于多种应用环境。
2.4其他类塑料
除了上述的几种塑料材料,聚氨酯塑料、聚酰胺塑料、聚砜塑料、聚苯醚塑
料在电气电缆领域中有所运用。
我国相关研究人员以聚醚多元醇、甲苯二异氰酸
酯为改性剂对聚氨酯高压电缆接头材料进行改性。
结果表明:通过质量分数为20%的阻燃剂TCPP、异丙苯基苯基磷酸酯(IPP)或磷酸三乙酯(TEP),制备的复合聚氨
酯材料的阻燃等级均达到FV-0级,且体积电阻率大于1×1010Ω·cm,符合行业
标准。
氮化硼改性能够提高涂层的阻燃性能,能够降低涂层的热释放速率、总生烟量、质量热损失速率。
添加氮化硼改性剂还能够提高涂料的力学性能,在阻燃剂
添加量为30%、氮化硼改性剂的添加量为15%时,丙烯酸系聚合物涂料的拉伸强
度可以达到9.72MPa,而氮化硼改性的聚氨酯涂料的拉伸强度达到11.77MPa。
研
究表明经过改性的聚氨酯材料的综合性能明显提升。
采用聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)对聚酰胺塑料材料进行改性,并测定复合
聚酰胺塑料的力学性能、电气绝缘性能和阻燃性能。
结果表明:PPO、PPS改性的
复合聚酰胺塑料的阻燃等级分别为UL-94的HB、UL-94的V-2,且电阻率达到电
气行业通用标准,体积电阻率大于1×1015Ω·m。
经过改性的聚酰胺塑料综合性能明显提升,在高压电缆领域的应用价值略有提升。
聚砜绝缘塑料在特种射频同轴电缆中有较广泛的应用,可以通过对聚砜挤塑工艺参数进行研究,制备高绝缘电阻、高耐压性能射频同轴电缆。
结果表明:较佳的工艺条件为螺杆转速控制在15~20r/min,生产线速度控制在50~80m/min范围内,偏心度应控制在10%以内。
3结论
聚乙烯类塑料、聚氯乙烯塑料、氟类塑料、聚酰胺塑料、聚氨酯塑料等具有良好的电绝缘性能,通过适当的改性能够进一步提升材料的耐用性能、绝缘性能和抗热老化性能等。
目前,高分子聚合物在电力行业中的应用越来越广泛,国内的材料研发技术已在多个领域超越了在几个主要的工业大国,如美国、日本、德国、意大利和法国。
在电缆材料应用方面,随着我国基建力度的不断加大,各类电缆材料也伴随着各类电缆应运而生,这与我国化学及电气工程师以及研究人员的共同努力是分不开的。
参考文献
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