辐照交联低烟无卤电缆的技术说明课件

辐照交联低烟无卤阻燃电缆的技术说明电缆的三大性能电缆的电气性能电缆的消防（阻燃）性能简史一、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，如聚氯乙烯（PVC）、聚四氟乙烯（PTFE）等，此称有卤阻燃。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；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息伤亡，造成火灾的二次灾害。有卤阻燃分子式如下三、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。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。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。

低烟无卤阻燃原理电缆的环保性能低烟无卤电缆和辐照交联的关系

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。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：在温度达300-400℃的高压气体中，经过一定的时间使聚乙烯分子链交联；在此状况下，氢氧化物已分解为金属氧化物和水，因此电缆表面将出现裂纹及水泡，所以干法交联的方法是不可用于低烟无卤材料的。温水交联的方法是：将电线电缆置于90℃的温水中浸泡5至7小时；在此状况下，氢氧化物将吸收大量的水份，导致绝缘电阻下降，直接影响到电缆的综合性能。干法交联温水交联分子式温水交联的缺点:

●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.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；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。辐照交联工艺简图辐照交联分子式原理图高能高压电子加速器辐照交联低烟无卤电缆的综合性能电气性能

1.绝缘电阻常数（90℃）:17.6MΩ.km；

2.绝缘电导率为1.18。

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%。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%。

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。是否经过交联工艺？电烙铁试验：用二十瓦电烙铁烫一下绝缘层，低烟无卤阻燃材料应该没有明显凹陷，如果有较大凹陷则说明绝缘层使用是未经过交联的材料或者交联工艺存在缺陷；

热水浸泡：把线芯或者电缆放在90℃的热水中浸泡，正常情况下绝缘电阻不会急速下降并保持在0.1兆欧公里以上。如绝缘电阻急速下降甚至于低于0.009兆欧公里