中國粉體網訊 電線電纜是電力行業(yè)和電子產品的重要組成部分,廣泛應用于電力輸配、通信、建筑等領域。電線電纜的質量和性能直接影響著電力系統的安全可靠運行和電子產品的性能穩(wěn)定性。
其中,電線電纜的機械性能是其質量的重要指標之一,包括強度、耐磨性、耐壓性等方面,對電線電纜的使用壽命和安全性起著決定性的作用。
電纜
1、絕緣材料/護套材料給電線電纜機械性能“添磚加瓦”
絕緣材料應具有良好的耐熱性、耐腐蝕性和機械強度,以保護電線電纜導體不受外界環(huán)境的影響。
常用的絕緣材料包括聚乙烯、聚氯乙烯、交聯聚乙烯等,不同材料具有不同的機械性能,需要根據具體應用場景進行選擇。此外,護套材料的選擇也對電線電纜的機械性能有著重要影響。
護套材料應具有良好的耐磨性、耐壓性和耐候性,以保護電線電纜免受外部力和環(huán)境的損害。常用的護套材料包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯等,不同材料具有不同的機械性能,需要根據具體應用場景進行選擇。
2、碳酸鈣為絕緣材料/護套材料“強筋健骨”
近年來,隨著填料朝超細化、功能化方向不斷發(fā)展,超細活性CaCO3的研究開發(fā)已成為CaCO3行業(yè)的研究熱點,且已逐漸成為一種重要的功能性填料。超細活性CaCO3具有的特殊表面效應使其與常規(guī)填料相比具有優(yōu)異的補強性,是應用最廣泛的聚氯乙烯(PVC)增韌劑,同時還可以提高PVC制品的尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、加工性能及力學性能。
江西廣源化工有限責任公司用不同品種的超細活性CaCO3對PVC電線電纜料進行改性,分析了復合材料的力學性能和表面光澤度等物理性能指標。
實驗中不同品種CaCO3的性能指標
研究結果表明:與其他實驗組相比,超細重質碳酸鈣HX-6000具有較大的比表面積和較高的CaCO3含量,復合材料拉伸性能最佳、密度較小、表面光澤度最好。
不同品種CaCO3對PVC電線電纜拉伸強度的影響
不同品種CaCO3對PVC電線電纜斷裂伸長率的影響
不同品種CaCO3對PVC電線電纜密度的影響
還有研究也表明,PVC電纜護套料配方中選用輕質碳酸鈣時,護套料的工藝加工擠出性能較差,電纜生產時容易產生焦料、線表面粗糙、放線速度變慢,難以滿足產品質量和生產速度要求;如選用活性碳酸鈣時,護套料的工藝加工擠出性能會有所改進,但料的硬度加大、成本增高;如選用超細重質碳酸鈣,則護套料的工藝加工擠出性能改善,性價比提高。
3、碳酸鈣與絕緣材料/護套材料一起“穿越火線”
除了力學性能,阻燃性能更是不可忽略的關鍵指標。對于電線電纜絕緣和護套材料,會將配方一致性作為考核核心,綜合考核材料的常溫氧指數、高溫氧指數、結殼性、燃燒滴落物、燃燒熱釋放、熱變形率等。碳酸鈣在電線電纜中應用,除了對機械性能的提升,也能發(fā)揮一定的阻燃作用,如吸熱作用、稀釋作用、阻隔作用等,這些阻燃作用既能提升復合材料阻燃效果,也能減少阻燃此材料的使用,進而降低成本。
郭亞欣等探究碳酸鈣(CaCO3)與氫氧化鎂(MH)復配后對乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)阻燃性能及絕緣性能的影響。結果表明,適量CaCO3的添加,可以提高熱縮材料的力學性能、電性能、阻燃性能。在CaCO3和MH總添加量為120phr的前提下,添加10phrCaCO3的材料的力學性能、阻燃性能最好,拉伸強度、斷裂伸長率和LOI分別達到最大值11MPa、370%和30.5%,添加20phrCaCO3的材料的絕緣性能最好,介電強度和體積電阻率分別取得最大值32.7kV/mm和8×1012Ω·m。
2025年4月10-11日,由中國粉體網主辦的第四屆全國碳酸鈣產業(yè)高值化發(fā)展交流大會將在安徽·池州舉行,屆時江西廣源化工有限責任公司高級工程師張曉明將在大會上作《碳酸鈣在線纜中的應用研究》主題報告,為參會嘉賓分享線纜相關的專業(yè)知識、碳酸鈣在線纜中的應用以及技術發(fā)展趨勢。
專家介紹
張曉明,男,高級工程師,主要從事非金屬粉體的加工工藝及表面改性研究,中國非金屬礦工業(yè)協會專家委員會委員、全國非金屬礦產品及制品標準化技術委員會委員、廣東省建材材料協會碳酸鎂分會副會長,獲江西省技術發(fā)明二等獎1項,中國非金屬工業(yè)協會科學技術獎二等獎1項,“科創(chuàng)中國”江西省企業(yè)創(chuàng)新達人優(yōu)秀代表,起草行業(yè)標準1項,團體標準2項,授權發(fā)明專利10項,實用新型專利20余項。主持開發(fā)省級新產品6項,獲優(yōu)秀新產品一等獎2項,三等獎1項。
參考來源:
宋建強,超細活性碳酸鈣在PVC電線電纜料中應用的研究,江西廣源化工有限責任公司
肖楊,電線電纜生產工藝對機械性能的影響研究,遼寧省產品質量監(jiān)督檢驗院
郭亞欣,碳酸鈣對氫氧化鎂/EVA熱縮材料絕緣性能和阻燃性能的影響
(中國粉體網編輯整理/昧光)
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