氯化聚乙烯在電線電纜中的應用
氯化聚乙烯在電線電纜中的應用
由于氯化聚乙烯橡膠(CPE)的一系列優點:耐熱耐油、耐臭氧和大氣老化等,在國外已廣泛應用于電線電纜,特別是護套材料。國內,早在九十年代初,當濰坊化工廠引進第二大CPE生產線投產后,上海電纜研究所作為全國線纜行業技術開發中心,曾召開過二次CPE應用技術交流會,當時提出,由于CPE與CR性能類似,因而建議在線纜行業內作CR的替代材料使用。但是幾年來,卻遇到了市場、技術、設備、標準等方面的問題,使CPE材料在電線電纜中的推廣應用受到了限制。另外,國產CPE產品質量不穩定,生產規模小,貨源不足等因素也制約了其在電線電纜行業的應用。
近年來,通過生產各方及相關行業的共同努力下,國內已能生產出性能穩定的CPE產品,生產規模也上了一個臺階。生產能力在1000噸/年以下的也有近十家生產單位,使得氯化聚乙烯的供應得到了保障。
目前,由于慣用的氯丁橡膠貨源緊缺,價格不斷上揚,使產品成本增加。另外國外已有標準明確規定在某些特定的場合,不準使用氯丁橡膠線纜產品。所以CPE替代CR是遲早的問題。現在國內已有多家電線電纜廠家在著手研究開發應用氯化聚乙烯,并有廠家成功應用。
本文就氯化聚乙烯的特點,氯化聚乙烯電線電纜的應用配方,氯化聚乙烯電線電纜的發展前景及我公司開發應用情況作簡要介紹。
一、氯化聚乙烯的性能特點
氯化聚乙烯(簡稱CPE或CM),是由聚乙烯氯化改性而制得的高分子合成材料。由于其分子結構是線性飽和和無規則結構,所以具有優良的柔韌性,抗熱老化性,耐氣候和耐臭氧性。又由于分子結構中含有相當比例的氯元素,所以又使它具有良好的耐油,耐化學藥品和阻燃性。氯化聚乙烯由于生產方法差異及原料聚乙烯品種的不同,其性能有較大的差。原料聚乙烯的品種含氯量、氯的分布狀態及結晶性是影響其性能的主要因素。原料聚乙烯的品種及其性能支配著生成的氯化聚乙烯的加工性能及物理機械性能。氯化程度對氯化聚乙烯的影響很大,氯含量低于15%時是塑料;氯含量為16~24%是熱塑性彈性體;氯含量為25~48%之間為橡膠狀彈性體;氯含量為49~58%時為類似皮革的半彈性硬聚合物;氯含量高至73%時則成為脆性樹脂。氯的分布狀態及結晶性的不同,導致橡膠物性、加工性能等不同。
二、氯化聚乙烯電線電纜的應用配方
(一)氯化聚乙烯牌號的選擇
用作硫化膠的CPE牌號見表1。從膠料的擠出性能看B型的流動性遠比A型好。而從抗張強度看,則A型比B型高。含氯量的高低直接影響電線電纜的阻燃性能,耐油性能和耐寒性能。殘余結晶度的大小也會對電線電纜表面的光潔度和一些物理性能產生影響。因此一般根據工廠的設備狀況,配方技術及產品性能指標和經濟指標來選用氯化聚乙烯。