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电线电缆辐照交联过程中的问题浅析
时间：2021-06-01 点击：(1027)
1辐照交联在特种电线电缆中应用及对材料的改性
辐照交联是一种物理交联方式，在中小型特种电线电缆绝缘和护套的交联加工改性中占绝对优势，而在辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃电线电缆中更是近百分之一百的使用。在特种电缆的交联加工中其具有很多优势，相比化学交联（CV）和硅烷交联（SV），具有加工速度快、能耗低、易于控制、挤出和交联工序分离等优点。
辐照交联主要导致的性能变化包括：
1)电学性能：辐照交联导致绝缘介电常数、介电损耗正切和介电强度的增加，使电线电缆的绝缘电阻增大，耐电压能力提高；
2)机械物理性能：辐照交联使绝缘和护套材料的冷流和抗蠕变性能提高，弹性模量增大，体现在电缆中为绝缘热收缩变小护套高温压力性能提高等；
3)耐热性：辐照主要改善了电线电缆绝缘和护套的耐热特性，交联使材料由线性分子结构转变为网状结构，材料耐温等级可提高到90 ℃、105 ℃、125 ℃和150 ℃四个温度等级；
4)耐溶剂性：交联使绝缘和护套材料的耐燃料油、耐矿物油特性得到显著提高，耐酸碱盐及耐化学有机溶剂得到改善；
5)抗开裂性：无卤低烟阻燃材料易开裂长久以来是其软肋，经过辐照交联后，抗开裂性得到显著提高并达到使用要求；
6)耐水性：因无卤阻燃材料的配方中加入了Al(OH)3、Mg(OH)2等金属氢氧化物，以及煅烧陶土、炭黑、碳酸钙和滑石粉等填充料，其易于吸湿，辐照交联使分子结构改性，吸水特性远高于标准指标。
辐照使交联效率大大提高，材料性能得到有效改善；然而，高剂量辐照交联还会伴随一些不利的副反应和工艺上的难度，如热效应、静电和电子积聚、放电破坏等。
2辐照交联中的热效应
电线电缆绝缘和护套材料辐照交联所吸收的辐射剂量，仅仅是一部分用于化学和分子结构转变上，而大部分辐射能量转化为分子的激发和热。由于聚合物对热量传递是低效的，以至所吸收的能量可导致相当高的温升，特别是高剂量率的电子束辐射加工，热效应问题要特别重视。
温升不仅导致绝缘和护套材料化学反应速度增加，若温度超过了材料的玻璃化转变温度或熔点，辐照产生的附加产物如H2、CO等气体被冻结在材料中的小分子还来不及扩散，这些气体产物在材料中将形成气孔或发泡，使绝缘质量降低，热效应与发泡随绝缘或护套厚度的增加热效应变得更为严重。
针对辐照交联过程中的热效应问题，采取必要的冷却措施是必要的，加强束下的空气交换和对电线电缆直接冷却是两种切实可行的方法。
3静电及电荷累积
绝缘辐照交联过程中绝缘层会形成静电和电荷积聚，火花检验时造成假击穿，耐压试验时由于电子积聚使绝缘击穿，严重影响电线电缆产品质量。
