聚丙烯電纜絕緣料配方的幾個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
更新時(shí)間：2023-07-20 點(diǎn)擊次數(shù)：5602
聚丙烯是目前三大通用塑料中密度小，絕緣強(qiáng)度高，使用溫度比較高的材料，用其做電纜絕緣材料很適合，但是，聚丙烯也有幾個(gè)缺點(diǎn)，需要在蘭德梅克PI-2001D系列改性聚丙烯電纜絕緣料配方設(shè)計(jì)時(shí)注意。
☆抗氧化。聚丙烯的抗氧化也可稱為抗老化，聚丙烯的老化是一個(gè)行業(yè)性難題，其叔碳原子的偏極性結(jié)構(gòu)的導(dǎo)致共軛電子云分布不均勻，分子鏈容易被活性原子攻擊，發(fā)生斷裂，尤其是在高溫或者紫外線的條件下，使用壽命大幅度降低。前者就是我們常說的聚丙烯抗氧化問題，后者就是耐候問題。所以，很多看起來很漂亮的聚丙烯制品，使用一段時(shí)間后變脆就是這個(gè)道理。電纜工作時(shí)如果負(fù)荷大，溫度會(huì)很快升高，對(duì)PI-2001D系列改性聚丙烯電纜絕緣料的抗氧化能力要求高。
☆氧化誘導(dǎo)期（OIT）是測(cè)定試樣在高溫（200攝氏度）氧氣條件下開始發(fā)生自動(dòng)催化氧化反應(yīng)的時(shí)間，是評(píng)價(jià)材料在成型加工、儲(chǔ)存、焊接和使用中耐熱降解能力的指標(biāo)。氧化誘導(dǎo)期（簡稱OIT）方法是一種采用差熱分析法（DTA）以塑料分子鏈斷裂時(shí)的放熱反應(yīng)為依據(jù)，測(cè)試塑料在高溫氧氣中加速老化程度的方法。其原理是：將塑料試樣與惰性參比物（如氧化鋁）置于差熱分析儀中，使其在一定溫度下用氧氣迅速置換試樣室內(nèi)的惰性氣體（如氮?dú)猓y(cè)試由于試樣氧化而引起的DTA曲線（差熱譜）的變化，并獲得氧化誘導(dǎo)期（時(shí)間）OIT（min)，以評(píng)定塑料的防熱老化性能。☆耐候，PI-2001D系列改性聚丙烯電纜絕緣料主要是接觸銅絲的那一部分，一般電纜外層還有護(hù)套層，所以對(duì)耐候性沒有過多要求。但是一旦客戶電纜是單層的，需要特別注意PI-2001D系列改性聚丙烯電纜絕緣料的耐候問題。☆耐熱溫度，PI-2001D系列改性聚丙烯電纜絕緣料的耐熱溫度要認(rèn)真考慮。聚丙烯是除特種工程塑料外耐熱溫度高的材料，所以，考慮電纜的工作溫度，一般90℃、120℃以下工作環(huán)境使用，甚至有的時(shí)候需要聚丙烯電纜的使用溫度在150℃，所以仔細(xì)考慮電纜使用范圍，設(shè)計(jì)好的配方。☆銅害，聚丙烯在銅等金屬離子存在下，老化速度會(huì)大大加快，而聚丙烯電纜的電芯大部分都是用銅，更需要防止銅害的產(chǎn)生。近年來很多電纜廠在擠出電纜前，對(duì)銅芯鍍一層錫，這一方面減少銅綠產(chǎn)生，讓電纜散熱均勻，另外可以對(duì)聚丙烯電纜絕緣料損害減少，降低銅害的產(chǎn)生。但是作為聚丙烯電纜絕緣料，應(yīng)該考慮到材料的防銅害性能。
☆柔韌性，聚丙烯的柔韌性也是耐折疊性，指電纜在使用中拖拽、外力等形成變形，PI-2001D系列改性聚丙烯電纜絕緣料應(yīng)該具備一定的柔韌性。但是柔韌性常常不能與高溫工況的硬度沖突，所以也不用太高，表現(xiàn)在指標(biāo)上就是要求PI-2001D系列改性聚丙烯電纜絕緣料的彎曲模量在6000以下就可以。☆透明度，聚丙烯電纜絕緣料子生產(chǎn)電纜時(shí)，需要一定的透明度來讓現(xiàn)場(chǎng)操作人員判斷擠出情況，是否有偏芯，絕緣層有無瑕疵等。聚丙烯分子可以形成典型的大球晶，透明度本身不高，但是作為PI-2001D系列改性聚丙烯電纜絕緣料，透光率在40%以上即可，霧度小于60%以上即可。☆耐溫度，電纜長期工作中溫度會(huì)升高，這一方面會(huì)影響高溫下的耐老化性能，另一方面，隨著溫度的升高，聚丙烯會(huì)發(fā)生蠕變，導(dǎo)致銅芯在外力作用下偏離，使一側(cè)絕緣層變薄。偏離到一定程度，導(dǎo)致電纜的絕緣性下降。☆熔體強(qiáng)度，因?yàn)榫郾╇娎|的T形擠出工藝所限，要求聚丙烯電纜料離開機(jī)頭后能夠很好的保持預(yù)定形狀，不能從銅芯外變形，所以國家標(biāo)準(zhǔn)要求熔融指數(shù)大不能超過3g/10min，對(duì)小值則沒有規(guī)定。但是在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，如果該項(xiàng)指標(biāo)過小則會(huì)降低擠出速度，增大擠出機(jī)能耗，所以PI-2001D系列改性聚丙烯電纜絕緣料熔融指數(shù)一般在2-3 g/10min比較合適。☆溶劑溶脹，聚丙烯比較耐化學(xué)性，在一般溶劑中不溶解，但是含苯類的溶劑容易導(dǎo)致聚丙烯溶脹溶脹。對(duì)于潛油泵電纜，因?yàn)檫@地下數(shù)千米的工況復(fù)雜，加上接近100℃的高溫，要特別注意。蘭德梅克曾受邀在中原油田某單位現(xiàn)場(chǎng)分析潛油泵事故電纜問題，當(dāng)電纜外層鎧裝存在縫隙，聚丙烯絕緣層發(fā)生溶脹，導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)疏松，從而失去力學(xué)性能，被電壓擊穿。所以，聚丙烯絕緣料外層防護(hù)應(yīng)該做好，免得溶劑進(jìn)入，發(fā)生聚丙烯絕緣料溶脹的事。☆聚丙烯顆粒的表觀流動(dòng)性。聚丙烯電纜擠出時(shí)，需要真空上料機(jī)，顆粒在料倉往下流動(dòng)，需要一個(gè)基本的流動(dòng)性，如果流動(dòng)性不好，會(huì)卡住進(jìn)料口，造成生產(chǎn)中斷，所以要保證PI-2001D系列改性聚丙烯電纜絕緣料顆粒的表觀流動(dòng)性。
