辐照交联低烟无卤阻燃电缆技术总体说明

干法交联
辐照交联低烟无卤阻燃电缆的技术 总体说明
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温水交联分子式
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温水交联的缺点:
● 温水交联反应时产生杂质； ● 除CH键以外还产生了其它杂键,降低了分子间作用力； ● 用温水作介质易引起电线电缆绝缘电阻的下降.
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低烟无卤电缆
电气性能
阻燃性能 （无卤、低烟特性）
机械物理性能 （耐高温特性）
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电气性能
1. 绝缘电阻常数（90℃）:17.6MΩ.km； 2.绝缘电导率为1.18。
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阻燃性能（无卤、低烟特性）
a.氧指数为38； b.电缆燃烧时气体逸出试验：绝缘PH值为6.74； c.电缆燃烧时烟浓度试验（透光率）：97%。
气体中，经过一定的时间使 水中浸泡5至7小时；
聚乙烯分子链交联；
• 在此状况下，氢氧化物将吸
• 在此状况下，氢氧化物已分 收大量的水份，导致绝缘电
解为金属氧化物和水，因此 阻下降，直接影响到电缆的
电缆表面将出现裂纹及水泡， 综合性能。
所以干法交联的方法是不可
用于低烟无卤材料的。
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聚氯乙烯（PVC）、聚四氟乙烯（PTFE）等，此称有卤 阻燃。
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二、低卤阻燃时代
• 另一种基体树脂不含卤素，如聚乙烯（PE）等，添加溴 联苯醚，氯化石蜡，此为低卤阻燃；
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有卤和低卤阻燃的弊端
• 这些阻燃电线电缆在燃烧时存在高发烟、高毒性的弊端； • 当火灾发生时，产生溴化二恶英； • 被困人员乃至消防人员极易吸入此类有毒的含卤气体而窒
无卤阻燃时代
低卤阻燃时代 有卤阻燃时代
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一、有卤阻燃时代
• 从20世纪70年代开始，许多国家开始阻燃电线电缆的研制； • 一开始人们首先想到了用含有卤素的材料来进行阻燃，因
为含有卤素的材料具有很好的阻燃性。 • 此类材料分为两种：一种是材料的基体树脂含有卤素，如
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• 低烟无卤聚烯烃主要是采用氢氧化物作为阻燃剂。 • 氢氧化物又称为碱，其特性是容易吸收空气中的水分，即
称为潮解。 • 潮解的结果是绝缘层的体积电阻系数大幅度下降，由原来
的17MΩ/km可降至为0.1MΩ/km。 • 怎样阻止潮解的发生呢？只有将基体--聚烯烃的分子结构
辐照交联低烟无卤阻燃电缆的技 术总体说明
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电缆的三大性能
电气性能 阻燃性能 环保性能
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电缆的电气性能
电气性能
导体的导电性能
绝缘的绝缘性能
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电缆的消防（阻燃）性能简史
物理交联又称辐照交联
• 物理交联又称辐照交联，是利用电子加速成器产 生的高能量电子束流，轰击绝缘层及护套，将高 分子链打断，被打断的每一个断点称为自由基。
• 自由基不稳定，相互之间要重新组合, 重新组合后 由原来的链状分子结构变为三维网状的分子结构 而形成交联；
• 此交联方式既无高温又无水，既能使聚烯烃交联， 又不影响阻燃性能和电气性能；
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机械物理性能（耐高温特性）
a. 135℃、168h空气箱老化试验：老化后抗张强度保留率 为106%;老化后断裂伸长率保留率为90%；
b. 延伸试验（200℃.15min）：负载下伸长率为≤175%； 冷却后永久变形率为≤15%。
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低烟无卤交联电缆的简易识别方法
• 低烟无卤阻燃材料的鉴别方法： • 一、剥开电缆的护套，露出绝缘线芯； • 燃烧试验：用打火机点燃绝缘层燃烧，假如是低烟无卤阻
燃聚乙烯材料，首先应该是较难点燃，长时间燃烧后电缆 的绝缘层应该比较完整，没有浓烟和刺激性气味，直径有 所增加。 • 如很容易点燃，则可以认定电缆的绝缘层没有使用低烟无 卤材料（很可能是聚乙烯或者交联聚乙烯）； • 如有较大烟雾和刺激性气味则说明绝缘层使用的是含卤材 料； • 如果长时间燃烧后绝缘表面脱落严重，直径没有明显增加， 说明没有进行合适的辐照交联工艺处理。
• 所以低烟无卤聚烯烃材料只能采用辐照的方式交 联，别无选择。
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辐照交联工艺简图
辐照工艺图
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辐照交联分子式原理图
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高能高压电子加速器
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辐照交联低烟无卤电缆的综 合性能
予以改变，形成致密层以阻止空气中的水分子与阻燃剂氢 氧化物相结合从而形成潮解现象，人们称此为交联。
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交联的方式分为两大类，即化学交联和物理交 联。 而化学交联又分为干法交联和温水交联二种。
• 干法交联的方法是：
• 温水交联的方法是：
• 在温度达300-400℃的高压 • 将电线电缆置于90℃的温
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阻燃原理
• 氢氧化物被燃烧时是分解反应，该反应是吸热反 应，吸收周围空气中的大量热量，降低了燃烧现 场的温度，此为阻燃机理之一；
• 生成的水分子，也吸收大量热量，此为阻燃机理 之二；
• 产生的金属氧化物结壳，阻止了氧气与有机物的 再一次接触,此为阻燃机理之三。
息伤亡，造成火灾的二次灾害。
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有卤阻燃分子式如下
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三、无卤阻燃时代
• 低烟无卤聚烯烃是以聚乙烯为基体，将被EVA（乙烯-醋酸 乙烯酯关聚物）活化了的大量氢氧化镁或氢氧化铝捏合在 聚乙烯基体中；
• 利用氢氧化物被燃烧受热时，分解成金属氧化物和水，该 反应为吸热反应。
• 所以低烟无卤聚烯烃是采用吸热与金属氧化物隔 氧的方法进行阻燃的。
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低烟无卤阻燃原理
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电缆的环保性能
电气性能
环保节能
消防性能
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低烟无卤电缆和辐照交联的关系
低烟无卤电缆
辐照交联工艺