塑料改性技术在电线电缆材料中的应用

塑料改性技术在电线电缆材料中的应用

发表时间：2018-08-13T17:06:59.093Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：赵奇陈文杰

[导读] 摘要：伴随电气化发展的水平进一步加快，电气工程当中使用的电线电缆需求量越来越大，而塑料改性技术在很多时候都能达到电线电缆的生产需求，本文与现在电线电缆行业的发展进行分析，对塑料改性技术的应用方法和必然性进行讨论，具体阐述聚烯烃低烟无卤电线电缆、聚氯乙烯电线电缆、高压绝缘电缆等塑料改性技术实际应用于电线电缆生产中的情况，分析和研究未来改性塑料在电线电缆中的发展情况，以供参考。

（广东远光电缆实业有限公司广东清远 511520）

摘要：伴随电气化发展的水平进一步加快，电气工程当中使用的电线电缆需求量越来越大，而塑料改性技术在很多时候都能达到电线电缆的生产需求，本文与现在电线电缆行业的发展进行分析，对塑料改性技术的应用方法和必然性进行讨论，具体阐述聚烯烃低烟无卤电线电缆、聚氯乙烯电线电缆、高压绝缘电缆等塑料改性技术实际应用于电线电缆生产中的情况，分析和研究未来改性塑料在电线电缆中的发展情况，以供参考。

关键词：塑料改性；技术；电线电缆；材料应用

引言

伴随当前科学技术的快速发展，塑料改性技术逐步成为电力行业发展过程中的高级技术，改进电缆材料会在某种程度上推动电力快速进步，迎来新的挑战。塑料改性技术在聚氯乙烯（PVC）电线电缆材料生产以及传统材料改进方面效果非常明显，让我国电缆的质量进一步提升，为我国电力行业的发展提供了很大的帮助。在以后的几十年内电线电缆的耐高温高压以及阻燃性等特性都会是重点发展方向。 1塑料改性技术概述

1.1塑料改性技术内涵

塑料改性主要指的是石油化工企业将很多通用树脂利用机械、化学、物理等手段对其性能进行增加或改善，使其在特殊环境下能够在机械性能、阻燃、耐老化、热、光、电磁等特殊环境之内发挥功用，改性塑料的科技含量高，涉及面广。

1.2塑料改性技术的作用

塑料改性技术的作用在于可以让塑料的性能得到有效改善，塑料改性技术可以让塑料更耐磨抗冲击、抗老化、有高强度韧度、耐腐蚀、密度小等特点，而且在塑料的综合性能方面得到了很大的提高让生产成本降低，通过塑料改性技术，可以让塑料原料的成本大大降低，让电线电缆的生产企业可以获取极大的利润。

2塑料改性技术在电线电缆材料中的应用

2.1聚氯乙烯（PVC）电线电缆

PVC材料加工方便，机械性能优良，价格低廉。在电线电缆生产中逐步成为主要原材料，在电缆料的包裹材料当中使用应用空间非常广阔，但是现在PVC料的问题也很多，比如说耐温性差、不耐磨、抗老化性能差。为了与现在当前的环保要求相吻合，某些发达国家已经部分禁止或全面禁止PVC电缆，这就要求加大力度研发新的塑料改性材料应用在电线电缆当中。

2.1.1无毒PVC热稳定剂的应用

无毒聚氯乙烯稳定剂主要作用在于对材料的保温性和耐热性进行改善，稀土热稳定剂逐步在PVC热稳定剂中占主流地位，取有取代镉铅稳定剂和钙锌复合稳定剂的趋势，这也让电线电缆的环保性和稳定性进一步增加。

2.1.2 PVC辐照交联技术的应用

主要使用的是化学交联法、紫外线辐射、高能电子射线、C60-γ等，让PVC的性能和结构得到很大的改善。

2.1.3 PVC阻燃抑烟技术的应用

PVC材料本身就具有很好的阻燃性，燃点比较高，但是在生产的时候大量添加增塑剂，让其阻燃性能大大降低，因此一定要通过阻燃抑烟技术改进其阻燃性能，一般情况下会选择一些纳米阻燃抑烟剂或有机阻燃抑烟剂、无机阻燃抑烟剂，对其进行改性，工艺流程比较简单，使用性强，应用广泛。

在电线电缆产品当中，除了电磁线、钢芯、铝绞线等裸线产品外，所有的导线都会使需要使用到屏蔽层、护套层、绝缘层等进行保护，所以改性材料的使用面非常大，我国的现代化水平逐步增强，经济实力进一步提高，在未来的几年内，线缆改性材料的需求量将快速增长，年增长率约为10%，尽管PVC电缆材料具有很大的消耗量，但是人们越来越重视环保和安全，PVC材料在电缆上的应用将会逐步减小，这些低烟无卤电缆料逐步成为各企业研发的重头。

表1 PVC电线电缆料的市场用量预测（单位：万t）

2.2聚烯烃低烟无卤电线电缆

低烟无卤电缆材料主要选择交联聚乙烯材料、聚丙烯材料、聚乙烯材料等。然而这些材料在使用的过程中没有阻燃性，所以还需要另外添加的无卤阻燃剂，而氢氧化镁阻燃剂和氢氧化铝阻燃剂使用最为广泛。这两种阻燃剂在燃烧的时候不会出现毒气，而且优势非常明显。但是要想让效果显现出来就需要大量添加使用，这就造成塑料粘度非常大，而且没有很强的韧性，所以一定要适当处理这些阻燃剂，主要步骤有以下三点：

2.2.1表面化处理

用硬脂酸钠或硅烷偶联剂让低烟无卤阻燃剂的相容性增强，主要的手法有湿法改性和干性改性两种。干性改性主要是混合一些阻燃剂和惰性溶剂，再进行加温偶联的操作，湿性改性的方法在于将偶联剂和阻燃剂融到容器当中，在偶联工作完成之后，再分离溶剂。

2.2.2微细化处理

接着需要进行微细化处理，微细化处理的目的是为了让树脂的和阻燃剂的相容性提高，让阻燃剂的添加量得到控制。

2.2.3协同效应

混合使用不同类型的阻燃剂，能够让阻燃效果大大增强，除了处理阻燃剂之外，还需要添加一定量的相容剂，让无机成分和树脂基体的相容性增强，让色粉的分散度提高。

2.3高压绝缘电线电缆

在电线电缆生产的过程中，聚乙烯（PE）绝缘材料是主要的材料，这种材料的抗压效果非常明显，但是还是无法达到现在高压的抗压的需求，所以一定要注意深刻分析高压绝缘电缆材料的改性问题，纳米改性交联聚乙烯（XLPE）的高压直流电缆能够很好的将这个问题解决掉，利用过氧化物交联、紫外光交联、辐射交联等交联手段，让聚乙烯的性能大大提高，并且在此过程中将其结构缺陷进行了一定程度的弥补，然而在XLPE电缆运行的过程中，也出现了温度梯度效应以及出现空间电荷的问题，所以一定要加强研究工作，进一步对聚乙烯进行改性，具体的改性手段有以下几点：

2.3.1使用添加剂

使用添加剂，比如说使用一些诸如偶氮化合物、乙烯-丙烯酸共聚物、氯化聚乙烯、钛酸钡等添加剂来进一步进行改性，对空间电荷的出现和温度梯度效应进行抑制。

2.3.2共混的应用

把同种或者是不同种的聚合物进行加热，然后溶解之后进行共混，这种方法能够让电缆的耐冲击性能大大改善。

2.3.3接枝技术

其中一个单体作为主链，将另一个单体作为支链，利用聚合反应对其进行改性。单体里较为常见的有马来酸酐、丙烯酸单体等。

2.3.4二元共聚的应用

排列两种或多种单体，使其达到聚合反应的改性的效果，常见的二元共聚使用法中有乙烯-苯乙烯共聚、PE-EV A共聚等。现在高压绝缘电缆在生产的过程中还有很多问题待解决，一定要让塑料改性技术增强。优化高压绝缘电缆，避免过多依赖国外进口，还需要进一步研究塑料改性技术。

结束语

伴随当前绿色能源的大量使用以及人们生活水平的进一步提高，人们开始越来越重视环保问题，而在使用电线电缆的过程中，也需要注意环保，所以在塑料改性的技术和质量方面一定要进一步解决出现的问题，比如说产品技术含量不达标、产品价格过高、对国外技术过分依赖等，为了更好的符合市场要求，一定要重点发展塑料改性技术，并且投入大量资金，人力和物力生产出更符合人们需求、科技含量更高、质量更好的电线电缆产品。

参考文献：

[1]张民.塑料改性技术在电线电缆材料中的应用探究[J].中国新技术新产品，2016（6）：53-53.

[2]秦家强，汪英，李祯等.塑料改性技术在电线电缆材料中的应用[J].塑料工业，2010，38（9）：11-14.