新一代聚烯烴防蟻線(xiàn)纜護套料

●研究與專(zhuān)論●研究與專(zhuān)論.新一代聚烯烴防蟻線(xiàn)纜護套料The New Generation of Termite Resistant Jacketing ofPolyolefin Compound for Underground Cables成都普天電纜股份有限公司代康Chengdu Putian Telecommunications Cable Co., Ltd Dai Kang摘要:從工業(yè)生態(tài)學(xué)的角度評述了現行各種防蟻線(xiàn)纜護套的特點(diǎn)，分析了聚烯烴共聚物防蟻護套料的關(guān)鍵技術(shù)特性，總結了該種材料結晶及其與護套機械性能的關(guān)系，提出了聚烯烴共聚物防蟻護套不同于一般線(xiàn)纜護套擠塑的特殊之處。Abstract: Basing on the viewpoint of eco-industry，different kinds of existing termite resistant cable jackets are reviewed.The key-point technical properties of this special polyolefin compounds are analyzed. The relationship between the crystallizationbehavior of cable compounds and the end-use mechanical or physical performance is summarized. Finally，the outstanding featuresof this termite resistant cable jacket differed from the common extrusion cable sheath are drawn.關(guān)鍵詞:埋地線(xiàn)纜防蟻外護層 結晶性流變性擠塑Key words: Underground cable Termite resistant jacket Crystallization Rheology Extrusion圖分類(lèi)號: TM207文獻標識碼: A1.引言由于至今沒(méi)有藥物防蟻護套料的標準，加之缺乏對常用的幾種電纜防蟻技術(shù)進(jìn)行比較”，發(fā)生產(chǎn)許可制度，人們對其在多大程度上影響環(huán)境現聚烯烴共聚物防蟻護套技術(shù)最具應用前景。其和擠塑工人的健康、是否適合循環(huán)利用等疑慮重中具有代表性的Termigon(“退滅蟲(chóng)”)防蟻護套料重。在美國，規定用于塑料的抗微生物添加劑均在我國經(jīng)過(guò)十多年的使用，得到普遍的認可。該應到美國環(huán)境保護署注冊，線(xiàn)纜聚合物也不例種護套料以聚烯烴共聚物為基料，運用納米技術(shù)外，值得借鑒。2.2半硬PVC防蟻護套制備，有良好的剛性和韌性。在深人掌握這種材料的流變特性和結晶特性的基礎上，提高擠塑工PVC是環(huán)境負荷大的線(xiàn)纜材料。在美國一份藝水平可以充分發(fā)揮其技術(shù)特點(diǎn)。近年來(lái)，世界對線(xiàn)纜行業(yè)常用的材料進(jìn)行環(huán)境負荷評估的報告對線(xiàn)纜的要求已不只是適宜的電氣和防護性能，中，PVC是重點(diǎn)考察對象”，主要原因是其含有鉛而且還要求具有生態(tài)的特點(diǎn)，以利于資源循環(huán)”。鹽熱穩定劑。此外，人們日漸擔憂(yōu)鹵素(氯化和溴在這種背景下，線(xiàn)纜業(yè)界有必要重新回顧電化物)本身的毒害性。目前有的電子產(chǎn)品開(kāi)始采用纜防蟻技術(shù)。本文以Termigon聚烯烴共聚物防蟻國際電化學(xué)委員會(huì )所規定的鹵素限量:氯化合物.護套料為例，分析其技術(shù)特點(diǎn)，探索流變特性和<900ppm。另外，半硬PVC是通過(guò)減少增塑劑來(lái)結晶特性對擠塑工藝的影響。下面先介紹三種非提高硬度，但增塑劑減少使PVC的玻璃化轉變溫主流防蟻電纜護套。度升高，護套低溫性能下降，脆性加大，對線(xiàn)纜2.三種已有的防蟻護套和防蟻新概念不利。2.1藥物防蟻護套2.3聚酰胺防蟻護套我國目前使用較為普遍的防白蟻藥劑有毒死在電纜聚烯烴護層上擠包的一層厚度為蜱(中等毒)、氰戊菊酯(低毒)和氯菊酯(中等毒)三0.2mm~ 0.5mm的聚酰胺防蟻外套，有其優(yōu)點(diǎn)和種”。埋地線(xiàn)纜多采用聚乙烯護套(GB/T 15065標不足之處”?？晒┻x擇的聚酰胺有邵氏硬度不小于準)”的材料，其中添加的國產(chǎn)防蟻劑的成分有除64H。的聚酰胺11和不小于67H,的聚酰胺12。聚酰蟲(chóng)菊酯、氨基甲酸酯類(lèi)和第三代新型有機磷藥胺分子中帶有氫鍵而易吸潮，埋地電纜的聚酰胺物，具有高效、半衰期長(cháng)和中低毒性的特點(diǎn)，觸護套會(huì )長(cháng)期處于水分飽和狀態(tài)，減小了聚酰胺分殺作用較強，用量為護套料重量的0.6%~0.8%。子鏈間的作用力，降低了護套拉伸強度和硬度。新一代聚烯烴防蟻線(xiàn)纜護套料除非聚酰胺制品的結晶度很高，否則酰胺基團含凝聚態(tài)結構(即高分子鏈之間的排列和堆砌)影量越高，吸水率越大，制品將加速老化?，F在還響。例如，斷裂伸長(cháng)率與塑料的分子鏈長(cháng)度和球缺乏聚酰胺硬度如何隨時(shí)間和土壤水分、埋地深晶間的系帶分子有關(guān)。聚合物結晶形態(tài)包含結晶度(溫度)變化的研究。度大小、晶粒形狀、晶粒尺寸、晶粒取向等方面聚酰胺擠塑困難的原因在于其熔體強度低，的內容。在線(xiàn)纜制造中，很多關(guān)鍵的工藝技術(shù)與擠塑難于控制?？刂平Y晶形態(tài)有關(guān)。而目前線(xiàn)纜塑料的測試大都2008年初，我國南部地區的架空電網(wǎng)遭受罕停留在宏觀(guān)層面，尚未深人其微觀(guān)結構，未能將見(jiàn)的冰雪災害，受此影響，今后電力電纜入地工聚合物結晶形態(tài)控制與宏觀(guān)性能聯(lián)系起來(lái)。程的投，入可能有所加大。與架空電纜相比，埋地解釋結 晶結構機理及其關(guān)聯(lián)性能有多種模電纜占用土地少，對環(huán)境的影響小。然而，在我型。在模塑制備塑料試樣和塑料擠塑中，球晶是國長(cháng)江以南廣大地區，白蟻嚴重影響地下電纜的塑料中尺寸最大的有規單元。這是一種簡(jiǎn)化的處安全。更北的遼寧丹東和北京地區(約北緯40°),理方法。聚合物結晶過(guò)程分為成核和晶體長(cháng)大兩也已發(fā)現白蟻蹤跡。地下電纜面臨新的威脅。個(gè)階段。結晶首先需要晶核，聚合物大分子的鏈電力電纜運行壽命- -般高于通信線(xiàn)纜，在美段可充當晶核而導致均相成核，熔體中某些雜國大約20 ~30年，通信線(xiàn)纜則是15~20年。大截面質(zhì)、不完全熔融物的晶體也可充當異相晶核;添電力電纜價(jià)值高，工程浩大，對電網(wǎng)重要性高,加的某些有機成核劑可與聚合物間形成晶格匹電纜防蟻更不能忽視。且電力電纜因載流發(fā)熱，配，成核效率更高。成核劑可增加微晶數量，提護套表面溫度高于周?chē)h(huán)境，易招惹喜溫暖潮濕高結晶峰值溫度、結晶速度和結晶度，有助于得的白蟻，也是電力電纜有別于通信線(xiàn)纜的特點(diǎn)。到均勻細密的球晶，提高成品的機械性能，表面以往對防蟻護套主要考慮的是防蟻性能和成硬度和耐磨性也有所提高。這是因為單位體積內本，現在則更深層次地加.上工業(yè)生態(tài)學(xué)的考慮。晶粒越多，塑料在應力作用下的形變分散到更多其目標是追求工業(yè)生態(tài)效益，提高產(chǎn)品的耐久的晶粒中，形變較均勻，減少了局部應力集中。性，材料的可回收性，提高能源和原材料利用細化晶粒能改善塑料的韌性和抗開(kāi)裂性能，這和率，減少有毒有害物質(zhì)的擴散，最大限度地利用金屬細晶強化原理相類(lèi)似?？稍偕Y源，從而形成整體優(yōu)化物質(zhì)循環(huán)系統?？捎貌顭釖呙鑳x(Differential Scanning據此，要把產(chǎn)品對環(huán)境的影響與環(huán)境對產(chǎn)品Calorimetry， DSC)測試聚 合物的結晶熱焓，與完的影響放在同樣重要的地位，利用產(chǎn)品生命周期全結晶的熱焓比較，得到質(zhì)量結晶度，也就是評價(jià)技術(shù)(Life Cycle Assessment，LCA)評估 與產(chǎn)說(shuō)，從結晶量來(lái)衡量結晶度。通常，這些晶體很品有關(guān)的環(huán)境因素及其潛在影響，在電纜設計時(shí)小，常規的偏光顯微鏡難以觀(guān)察到塑料的結晶形選擇生態(tài)環(huán)境材料，降低產(chǎn)品成本和回收費用，態(tài)，需要用分辨率更高的掃描電鏡(Scanning制造環(huán)境友好型電纜(即綠色生態(tài)電纜)。所謂生Electronic Microscope，SEM)進(jìn)行觀(guān)察 。態(tài)環(huán)境材料也稱(chēng)環(huán)境相容材料，是指不但具有先4.聚烯烴共聚物電纜防蟻護套材料及其.進(jìn)特性、滿(mǎn)意的使用性能，以及良好的加工性、主要性能經(jīng)濟性、舒適性，而且環(huán)境負荷小，具有環(huán)境協(xié).塑料的機械物理性能表現為對立的剛性和韌.調性，或者有助于改善環(huán)境，易于循環(huán)回收。性?xún)煞矫?。按照上述原則，藥物防蟻護套和半硬PVC防剛性(強而硬，硬軟反映模量高低，強弱反映蟻護套均存在嚴重的局限性。而聚酰胺防蟻護套強度高低)可由耐磨損、拉伸斷裂強度、拉伸屈服電纜回收時(shí)需將聚酰胺與聚乙烯護套分開(kāi)，加大強度、硬度等反映，韌性則包括斷裂拉伸率、低了循環(huán)利用的難度。只有聚烯烴共聚物防蟻護套溫脆性和抗沖擊性等。電纜防蟻護套需要強而硬料才是理想的生態(tài)環(huán)境材料。的剛性，同時(shí)避免脆而易斷。剛性和韌性始終是3.結晶形態(tài)和結晶動(dòng)力學(xué)- .對矛盾，材料的發(fā)展史就是不斷強化、加韌并塑料性能首先由基礎樹(shù)脂的化學(xué)結構(包括分平衡這兩方面性能的歷史。子結構、平均分子量和分子量分布)決定，其次受為了達到良好的防蟻性能，希望線(xiàn)纜外護套●研究與專(zhuān)論.的硬度盡量高。但這會(huì )影響電纜撓曲性，不利于能的綜合反映。硬度試驗壓痕深度不能超過(guò)試樣線(xiàn)纜施工，大截面電纜尤為困難。不恰當的過(guò)高的塑性變形極限，而一旦規定了電纜防蟻護套的的功能要求其實(shí)是設計缺陷。過(guò)高護套硬度可能硬度，就不能再以彎曲、拉伸或壓縮彈性模量來(lái)落入“過(guò)剩設計”(overdesign)的陷阱，也超越現代替。采用文獻[8]規定的方法測量塑料試樣的硬有塑料所能達到的水平。度，試樣厚度為6mm。由于制備較厚試樣困難，《電纜光纜用防蟻護套材料特性》總結了 對有時(shí)不得不用兩片、甚至三片試樣疊合以達到所防蟻護套料的基本要求，主要性能指標見(jiàn)表1。需厚度，這就可能造成測試結果不準。試驗時(shí)探表1聚烯烴共聚物電纜光纜防蟻護套材料的主要性能針與試樣完全接觸1秒后立即讀數。施壓時(shí)間、探Termigon針保養狀態(tài)、環(huán)境溫度都會(huì )影響硬度測試結果。序號項目名稱(chēng)單位指標實(shí)測值4.2耐環(huán)境應力開(kāi)裂密度g/cm’ 0.950~0.978 0.954耐環(huán)境應力開(kāi)裂(Environmental Stress Crack2拉伸斷裂強度MPa≥ 20.030Resistance, ESCR)和耐熱氧化開(kāi)裂，裂紋均發(fā)生3拉伸屈服強度MPa≥ 16.022.8在無(wú)定形區和結晶區與無(wú)定形區的界面處。減小4斷裂伸長(cháng)率%≥600870結晶體尺寸，提高均勻性、提高結晶度和加入穩拉伸彈性模量MPa≥850I 700定劑等都有利于提高這兩項抗開(kāi)裂性能。低溫沖擊脆化6溫度失效數(-76C)個(gè)≤15/300/304.3炭黑炭黑是良好的紫外線(xiàn)吸收劑，聚乙烯護套料耐環(huán)境應力開(kāi)裂|7失效數F(500h)0/10中炭黑含量規定為2.6%質(zhì)量組分間，適用于所有8 | 200C氧化誘 導期(AI杯)min .≥3040架空、埋地電纜護套料。當不知線(xiàn)纜敷設方式9炭黑含量%2.60+0.25 2.41時(shí)，這樣規定是穩妥的。但防蟻線(xiàn)纜一般埋地 應1炭黑吸收系數≥400420用，只在戶(hù)外儲運和施工時(shí)才受到陽(yáng)光曝曬，埋邵氏硬度H?！?4地后則免除熱氧化開(kāi)裂的可能，其炭黑含量為耐磨損性在考慮中1.5%是適宜的。|1體積電阻率Q:m |≥1x10° | 7.3x10"4.4低溫沖擊脆化溫度介電強度|kV/mm ≥25聚乙烯的低溫沖擊脆化試驗溫度為-76C。這介電常數≤2.82.7516介質(zhì)損耗角正切≤5x10° 3.07x10*-要求是聚丙烯均聚物(Polypropylene,PP)或沖防白蟻試驗1級擊改性型聚丙烯共聚物(njection-molded塑料測試試樣是在特定的條件下模塑而成,Polypropylene， IMPP)所無(wú)法達到的。而線(xiàn)纜護套是規定的工藝條件下擠塑獲得，二者4.5拉伸屈服強度和拉伸彈性模量結晶形態(tài)有區別，因而它們的機械性能不可簡(jiǎn)單拉伸屈服強度與結晶度線(xiàn)性相關(guān)，只有結晶區才發(fā)生不可逆形變。彈性模量則是結晶區和無(wú)地關(guān)聯(lián)。下面將討論材料的各個(gè)測試項目，當中也涉定形區二者彈性模量的加權平均，而結晶區的彈性模量遠高于無(wú)定形區。及到線(xiàn)纜護套的成品性能測試。在線(xiàn)纜護套拉伸試驗時(shí)，樣品的受力方向與.4.1硬度白蟻對護套的侵害首先可表現為對護套的機高分子鏈的排列方向一致與否，得到的結果不械壓縮。由于很難以破壞試樣來(lái)完成塑料壓縮試同。理論性的試驗須從三個(gè)方向制備成啞鈴狀試驗，一般以硬度測試來(lái)表征測試壓縮強度和壓縮樣:沿護套縱向、護套圓周切向和護套厚度(護套彈性模量。通常拉伸和壓縮具有正相關(guān)性，因而徑向)方向。實(shí)用上只沿護套縱向取樣試驗，原因在不測試硬度的情況下，也可用拉伸彈性模量來(lái)是線(xiàn)纜主要受縱向拉力，且護套圓周長(cháng)、厚度很判斷同一材料不同批次的壓縮彈性模量的變化。小，無(wú)法制備拉伸試樣。硬度是被測試樣在規定的壓頭和載荷下，其5.Termigon防蟻聚烯烴護套料的特點(diǎn)彈性、塑性、強度、韌性及耐磨性等機械物理性5.1結構特點(diǎn)4新一代聚烯烴防蟻線(xiàn)纜護套料隨著(zhù)活性中心茂金屬(metallocene)和后過(guò)渡金在制訂擠塑工藝前，如果利用實(shí)驗室測試手屬催化劑等先進(jìn)合成技術(shù)的商業(yè)化應用，防蟻護段掌握聚合物流變特性，能夠大大增加首次擠塑套料的基礎樹(shù)脂有了新的選擇。Termigon|防蟻 聚成功的機會(huì )，為日后優(yōu)化擠塑工藝提供依據。烯烴護套料最顯著(zhù)的特點(diǎn)就是兼有極高的剛性和5.2.1熔體強度和熔體延伸率韌性。該料采用最新聚合物分子設計技術(shù)，即在聚合物熔體拉伸特性對線(xiàn)纜擠塑加工極具實(shí)分子水平上將不同結構的烯烴單體分子精確共用的意義。采用保林儀器公司的RH7D高級毛細聚，得到的多元聚烯烴共聚物樹(shù)脂的性能超越了管流變儀測試了Termigon的熔體強度。試驗用口每種單體聚合物的性能。它的平均分子量高，形模尺寸如下:長(cháng)度為20mm，可基本消除了熔體人成了極高的機械強度和硬度;它具有優(yōu)異的工程口效應;內徑為2mm,進(jìn)入角度為180"。熔體絲塑料的特性，因此被稱(chēng)為高級塑料合金。該種基受到加速度為2.4mm/s的收卷輪的牽引，即拉伸礎樹(shù)脂有很寬的分子量分布，低分子量組分，形成均質(zhì)、高度結晶的微晶，改善了熔體的流動(dòng)性速率設定為5min內從2m/min升至45.2m/min。柱塞和材料的剛性，高分子量組分被包進(jìn)這些微晶。移動(dòng)速度為20mm/min,測試溫度為225C。測得高分子量單體分子鏈柔順性好，因而聚合物具有的熔體強度為0.28N,試驗結束熔體絲仍未拉斷。良好的韌性和耐環(huán)境應力開(kāi)裂性能。從分子鏈分結果表明，Termigon熔體強度較大，拉伸性能布來(lái)看，長(cháng)短兼有。短支鏈被有控制地接到長(cháng)支好，易于拉伸成型。鏈上，使無(wú)定形區中由大分子形成的大量系帶分5.2.2毛細管流變試驗子分散在球晶“ 島嶼”周?chē)?，形成網(wǎng)狀結構，保Termigon護套料表觀(guān)黏度n(Pas)和剪切速率證了韌性、沖擊強度和耐環(huán)境應力開(kāi)裂性能。分子鏈長(cháng)及帶分支鏈的特點(diǎn)使熔體拉伸性好，熔體r(s' )曲線(xiàn)見(jiàn)圖1。強度高，有利于擠塑穩定性和提高生產(chǎn)線(xiàn)速度。logn. 4分子鏈短的組分在擠塑中起到潤滑作用，降低了熔體黏度，避免了通常的工程塑料因黏度高而擠3◆Termigon 200'C2..塑困難，并且影響結晶度的缺點(diǎn)。采用先進(jìn)的分2Termigon 225"C子鏈端基處理技術(shù)，分子鏈中不含極性功能基1.2+ DFDG6059 200C團，使線(xiàn)纜護套在土壤中有優(yōu)越的耐酸堿腐蝕的1性能。0.有一種物理防蟻護套料的做法是將兩種剛性) +-logy或韌性突出的樹(shù)脂按一定比例混合重新造粒而圖1 Termigon護套料和DFDG 6059護套料的表觀(guān)黏成。這種機械摻混方法不易做到分散均勻。實(shí)現度(Pas)和剪切速率V(s )關(guān)系曲線(xiàn)相容已不易，更談不上二者具有相溶性。兩種樹(shù)脂的特點(diǎn)難以互補，得到的只是相混材料的綜合該試驗的主要意義是觀(guān)察擠出物是否發(fā)生畸變或稱(chēng)妥協(xié)平衡的性能，沒(méi)有突出的性能改進(jìn)。甚及在多大剪切速率下發(fā)生畸變。試驗過(guò)程中發(fā)現:至護套料性能的穩定和護套性能沿線(xiàn)纜長(cháng)度的均在200C下測試，當表觀(guān)剪切速率在12.32s' .勻性也難于保證。27.28s". 69.17s'時(shí)表面不光滑， 這是正?，F象，生國內也有研究者嘗試采用分子量大于150萬(wàn)、產(chǎn)時(shí)可避開(kāi);在149.6s表面較光滑;在342.5s" 下表分子鏈極長(cháng)的超高分子量聚烯烴(Ultra-high面光滑;在1250s'下開(kāi)始出現擠出不穩;在Molecular Weight Polyethylene, UHMWPE)為基料2500s'下擠出物扭曲，發(fā)生嚴重的熔體破裂。制備防蟻護套料。UHMWPE具 有模量高和耐沖擊在225C下測試，當剪切速率在12.02s'.的優(yōu)點(diǎn)，即使高溫熔融狀態(tài)下其分子鏈段活動(dòng)也27.65s'、71.63s'下表面不光滑;在153.7s'下 表面很困難，黏度極大，擠塑極為困難。若與其它聚烯烴相混合來(lái)改善加工性，用特殊的擠塑設備，較光滑;在341.1s'下表面光滑; 在1018s'下很光材料的機械性能優(yōu)勢和實(shí)用價(jià)值又會(huì )大打折扣?；?在4536s 及6804s'下擠出不穩，擠出物扭5.2流變特性曲，發(fā)生嚴重的熔體破裂。()研究與專(zhuān)論試驗得到的結論是:試系統上測試Termigon材料，加料量為隨著(zhù)溫度升高，發(fā)生熔體破裂(或稱(chēng)不穩定流6.5700mg。將溫度從30C升至230C，停留5分鐘.動(dòng))的臨界剪切速率提高。因而要求在擠塑加工以消除熱歷史，然后降溫至30C，再升溫至時(shí)，擠塑?？谔幦垠w應維持較高溫度(如230'C)。230C，以第二次升溫數據作為熔融數據，升溫和在同一.剪切速率下，200C和225C對應的黏降溫速度均為10"C/分鐘。測試結果見(jiàn)表2。計算度差別不大。材料的黏度對剪切速率比溫度更敏結晶度所用的理想結晶的熱焓值為293J/g。感，具有顯著(zhù)的剪切變稀特性。過(guò)冷度△T越低、結晶峰寬度△T越小，說(shuō)明結比較Termigon材料和Dow化學(xué)公司DFDG晶速度越快。試驗中，熔體從117.69C開(kāi)始結6059 線(xiàn)性低密度聚乙烯(Linear Low Density晶，在116.12C結晶速率達到最快，在111.27C結Polyethylene， LLDPE)護 套料在同- - 溫度的黏度晶基本結束，結晶峰寬度為6.42C，表明一剪切速率曲線(xiàn)， 發(fā)現剪切速率在1000s'內，前0.642min內完成結晶。者黏度比后者高出約15%~20%;剪切速率超出表2 Termigon防蟻護套料熔融、冷卻結晶熱焓1000s'，二者黏度相差不大。由于護套擠塑機內JHJIgoJCTxJ/CTTCTcx/CTT./c.%螺桿螺槽對熔體的剪切速率通常在1000s'數量級升溫-157.08 1247 |127.36，2a| 131.55 11.25以?xún)?，這意味著(zhù)相同溫度和剪切速率下降溫7.32117.69 116.121...| 11.277 6.42 60.5Termigon的加工負荷和壓力略大于DFDG 6059護注: AH在熔融過(guò)程中為熔融熱焓，降溫過(guò)程中為結晶熱s， To開(kāi)始結晶溫度; T峰位結晶溫度; Tpns結晶完成溫度套料。生產(chǎn)時(shí)，可提高擠塑溫度來(lái)降低加工負ST過(guò)冷度，為熔融峰溫度與結晶峰溫度之差; ST熔融(結晶)苛。峰寬度，為T(mén)o與Tm之差; X峰位結晶度。由于生產(chǎn)用擠塑模長(cháng)徑比和入口條件不同于6.防蟻聚烯烴護套料的擠塑加工性毛細管，因而發(fā)生熔體破裂的臨界剪切速率與本擠塑會(huì )影響護套結晶結構形態(tài)，是確定護套項試驗得到數據可能有所差別。最終性能的重要環(huán)節。防蟻外護層的擠塑不同于5.2.3轉矩流變試驗該試驗可以觀(guān)察聚合物塑化快慢，在較長(cháng)時(shí)-般電纜護套的擠塑，后者只考核其拉伸強度和間剪切和加熱條件下是否易于分解以及擠塑所需斷裂伸長(cháng)率，有的標準中可能再加上拉伸屈服強度;但對于防蟻外護層來(lái)說(shuō)，除滿(mǎn)足拉伸性能的能量的大小。要求外，徑向強度也十分重要，這使得防蟻外護在Haake Rheocord 90.上做轉矩流變試驗，配層的擠塑有其特殊性。Haake RHEOMIX 600密煉附件。轉子轉速30轉/分6.1電纜防蟻護套的厚度鐘，每次試驗(密煉)時(shí)間10分鐘，加料量為48g,選取電纜防蟻護套的厚度時(shí)，首先應考慮保證溫度設置200C。試驗的10分鐘內溫度一直保持 上防蟻性能的要求。<聚烯烴絕緣鋁一 聚烯烴粘接護升勢頭，但7分鐘后溫度不再明顯變化;試驗開(kāi)始套高頻農村通信電纜系列標準》對半硬PVC防蟻護1分鐘內扭矩很快下降，3分鐘后 不再明顯下降;套的要求是:邵氏硬度(D級)H,63~H,65,護套厚測得單位能耗為11.17J/g,比DFDG 6059(200C )高度為1.3~1.5mm。上述 厚度應視作最小厚度。1.93 J/g(高出21%);塑化速度快，試驗結束熔體防蟻層厚度其實(shí)與已有的基本電纜外徑無(wú)無(wú)任何分解跡象。關(guān)?；倦娎|外徑越大，白蟻咬合越困難;且防單位能耗由加熱功耗和機械功耗兩部分組蟻護套料的彎曲彈性模量較普通聚乙烯護套料成。提高擠塑溫度相當于增加加熱功耗，保證螺大，外護套過(guò)厚會(huì )增加電纜敷設施工難度。但在桿轉動(dòng)的機械功耗不會(huì )明顯增加，從而減小擠塑實(shí)踐中，外徑越大的電纜價(jià)值越高，用戶(hù)往往要.電機負荷。求加厚防蟻護套。電纜行業(yè)--直用擠包護套前電5.2.4差熱掃描試驗(DSC試驗)纜的直徑作為確定電纜標稱(chēng)厚度的依據，包括差熱掃描試驗可得到聚合物結晶量和結晶速《額定電壓IkV到35kV擠包絕緣電力電纜及附率的信息。在Mettler Toledo DSC 1 Star' System測件》的國家標準也是這樣。這里提出擠包防蟻外6新一代聚烯烴防蟻線(xiàn)纜護套料護套標稱(chēng)厚度T(mm)供參考: T-=1.5+0.0035D。過(guò)長(cháng)的定型段增加了熔體經(jīng)受最大剪切的歷程。其中，D為擠包防蟻外護套前基本電纜的直徑由于該料具有較高的熔體延伸率和熔體強.(mm); T?？扇?1.5~2.0)mm。度，因而增大拉伸比(DDR)不會(huì )影響熔體拉伸穩定性，這也有利于縮小模芯和模蓋的幾何偏心所6.2主要擠塑參數Termigon防蟻外護層和電纜的護套最好用共產(chǎn)生的擠塑層偏心。拉伸使分子鏈取向平行排列擠工藝- -次擠出，使二者粘結為- -體。以下從控的機率增加，這將減少結晶區間的纏結分子的體制結晶形態(tài)和以剪切、加熱保證護套料塑化的角積，有助于提高結晶度或減少結晶時(shí)間。當生產(chǎn)線(xiàn)速度較高時(shí)，較大的拉伸比可避免發(fā)生熔體流度，擠塑過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵參數加以說(shuō)明。動(dòng)不穩定。然而，如果熔體拉伸過(guò)大，加上出模6.2.1螺桿壓縮比擠壓可采用普通聚Z烯螺桿或屏障型螺桿,后冷卻過(guò)快，會(huì )使分子量大的分子鏈來(lái)不及重新螺桿壓縮比在2~3之間。從表觀(guān)黏度一剪切速 率曲卷繞，護套后期回縮較大，韌性下降，拉伸彈性模量也降低;過(guò)大的DDR甚至可能使分子鏈因強線(xiàn)可以看到(見(jiàn)圖1)，材料的剪切變稀較為明顯，烈拉伸而斷裂。因此適當的剪切可降低熔體黏度，并使熔體充分拉伸比過(guò)大的危害不僅此一-端 ,熔體受縱向塑化;但壓縮比過(guò)高會(huì )使擠出壓力和負荷上升，單軸拉伸打破了塑料各向同性，使分子鏈取向方降低擠塑效率。對于普通聚乙烯螺桿，由于螺棱向的強度大為提高，但垂直于分子鏈的方向上塑較窄，熔體在螺棱與機膛內璧間受到的剪切可以料強度則降低?？梢岳斫鉃閷A周和徑向上的強忽略，可認為熔體在螺桿計量段螺槽中受到的剪度部分地轉移到縱向上，白蟻侵害護套可視為沿切最大。螺槽處簡(jiǎn)化的剪切率r計算公式為電纜徑向對護套的壓縮，因而不能追求縱向高拉γo=πD:n/H(s')，其中D為螺桿直徑(mm)，n為螺桿伸以提高拉伸強度。建議拉伸比不宜超過(guò)1.7。轉速(轉/秒)，H為螺槽深度(mm)。在靠近擠出熔體錐的內外表面，熔體分子鏈6.2.2擠塑拉伸比(Draw Down Ratio, DDR)段受到的拉伸取向程度應盡可能保持一致，可通不論采用共擠工藝將基本護套和防蟻護套一過(guò)計算平衡拉伸比(Draw Ratio Balance ,DRB。分次擠出，還是分兩次擠出，都適宜采用擠管式工別計算模蓋內徑與電纜外徑之比、模芯外徑與擠藝。塑前纜芯或基本電纜外徑之比后，前者與后者之通常機頭宜抽真空以控制熔體錐的長(cháng)度并保比稱(chēng)為平衡拉伸比)確定這一要求是否滿(mǎn)足。 換言持其穩定，真空泵和機頭間可設立緩沖氣罐以保之，判斷熔體是否有過(guò)多地流向熔體錐的內層或持機頭真空度的穩定。在外層防蟻護套與電纜基外層的趨勢。理想的DRB為1.00，應避免出現本護套分開(kāi)擠塑時(shí)，機頭抽真空還有利于二者緊DRB小于1.00。因為這意味著(zhù)內層熔體有脫離纜密附著(zhù)。在模芯與模蓋之間定型段，即模芯與模芯或基本電纜的趨勢，只不過(guò)當DRB小于但十分蓋間隙最小處，熔體受到的剪切最為厲害，熔體接近1.00時(shí)，機頭抽真空可在一定程度 上掩蓋這在此受到的剪切與拉伸比呈反比，剪切速率計算-現象，因而往往為人忽略。DRB大于1.00則反公式如下:映外層熔體卷向內層。當DRB過(guò)高時(shí)，如果機頭再抽真空將使擠塑穩定性更加惡化。因此,式中: Y為熔體在模芯與模蓋定徑段間隙受到DRB宜控制在1.00~1.10之間，否則將造成電纜外的平均剪切速率(s); V.為熔體在?？谔幍钠骄魉購诫y以控制，甚至擠塑難以進(jìn)行，且電纜護套有(m/s)，且V =V/VDDR，V為生產(chǎn)線(xiàn)速度(m/s),殘余應力。6.2.3擠塑溫度DDR為擠塑拉伸比; R =-0.5D。[1+k+(1-k)ln (k)]' 2;當電纜基本護套和防蟻護套共擠時(shí)，由于二k=D/D,，D,為模芯外徑，D。為模蓋內徑。者都屬于聚烯烴類(lèi)，擠塑溫度相差不大。二者在定型段長(cháng)宜在2mm-8mm。較長(cháng)的定型段有進(jìn)入擠塑機共擠機頭前，兩臺擠塑機的機膛和機利于熔體在此長(cháng)度上調整流速和壓力，在?？谔庮i可根據二者的流變特性各自設定加工溫度，內獲得較為均勻的流速和壓力以減小護套偏心，但層的普通聚乙烯護套料熔體溫度低于外層防蟻聚●研究與專(zhuān)論.烯烴熔體的溫度;在機頭熔體匯合處，當生產(chǎn)線(xiàn)晶，結晶度低于靠近里面冷卻遲緩的塑料，且球速度較高時(shí)，可適當提高機頭和?？跍囟?，以消晶尺寸也可能更小，這將導致防蟻護套內外表面除外護套熔體可能發(fā)生的破裂。較高的擠塑溫度硬度有所差別?？墒狗肿渔湼犴?，有利于實(shí)現充分的結晶。并盡管對塑料結晶的認識還不充分，但這并不使拉伸取向的熔體分子鏈重新卷曲，這有利于護妨礙以現有的結晶學(xué)的基本觀(guān)點(diǎn)解釋加工中的現套徑向強度和縱向斷裂伸長(cháng)率的提高。當熔體出象并制訂正確的工藝。模后，應保證其在受拉伸過(guò)程中溫度不低于結晶6.2.5進(jìn)- - 步的工藝選擇溫度，這有利于生成各向同性的球晶結構，對于采用旋轉擠出或雙軸拉伸工藝，護套沿圓周保持護套徑向抗壓縮強度和縱向拉伸強度的平衡方向可產(chǎn)生明顯的取向，周向拉伸強度可大為增是有益的。加，徑向抗壓縮強度有望提高，有利于提高電纜6.2.4 冷卻溫度護套的防蟻性能。熔體擠塑出模后，應盡可能讓它充分結晶。冷卻速度對擠塑制品的結晶度有敏感的影響，冷7.結束語(yǔ)卻過(guò)快會(huì )阻礙結晶。聚烯烴材料在淬冷、淬冷后埋地電纜的蟻害是世界性的難題，需要以寬退火和緩慢冷卻的條件下，結晶度可以相差5%,闊、專(zhuān)業(yè)的眼光，引人領(lǐng)先的聚合物技術(shù)和電纜技術(shù)，結合我國國情，找到可靠性高和性?xún)r(jià)比優(yōu)甚至更高。雖然DSC測試條件和擠塑冷卻存在較大差的綠色生態(tài)解決方案。以Termigon防蟻護 套料為異，但DSC結果對制定擠塑工藝有很大價(jià)值。過(guò)代表的特種聚烯烴共聚物在可預見(jiàn)的將來(lái)都將是冷度△T高、峰位結晶寬度ST較大，或結晶完成較理想的防蟻護套料。今后需繼續開(kāi)展的工作有:將電纜基本護套和防蟻護套作為-一個(gè)整體綜溫度Tns。較低的材料，尤其應注意緩慢冷卻。在合設計，在外護層具有可靠的防蟻性能的前提線(xiàn)驟冷將造成結晶不充分，擠出護套在下線(xiàn)后仍下，電纜仍保持較好的彎曲性能;根據材料的結將緩慢地有所結晶(或稱(chēng)次級結晶)而產(chǎn)生體積收晶特點(diǎn)和流變性，并且綜合考慮護套拉伸性能和縮。這是產(chǎn)品下線(xiàn)后回縮或在熱收縮試驗中回縮徑向抗壓縮性能，繼續優(yōu)化擠塑工藝。這樣，通的根本原因。冷卻快慢受冷卻水槽距機頭?？诘倪^(guò)材料廠(chǎng)商、電纜制造廠(chǎng)和電纜使用方的共同努距離、冷卻水溫、生產(chǎn)環(huán)境溫度、水量和水循環(huán)力，使我國防蟻線(xiàn)纜在材料制備、線(xiàn)纜結構設計方向等諸多因素影響。和擠塑加工技術(shù)上達到國際先進(jìn)水平。如果只注意緩冷而不能及時(shí)、充分地冷卻，參考文獻:線(xiàn)纜收卷_上盤(pán)后仍有較高溫度，球晶再繼續發(fā)育[1]代康戶(hù)外通信線(xiàn)纜防蟻護套的比較研究現代有致使尺寸偏大，護套也將發(fā)生以球晶為中心的擠線(xiàn)傳輸，200,4:15~17出后回縮，球晶之間因拉伸而存在內應力，導致[2]梁沃濤城市電纜白蟻防治方法探討廣東輸電與材料的韌性和耐應力開(kāi)裂性能下降。這在晶核數變電技術(shù)，2008,1:53-55量有限的情況下較為明顯。因此生產(chǎn)速度較高[3]代康，趙文碧，曾理.通信線(xiàn)纜業(yè)資源循環(huán)實(shí)踐時(shí)，冷卻長(cháng)度應足夠長(cháng)。值得慶幸的是，中的若干技術(shù)問(wèn)題現代傳輸,008.6.55-65Termigon護套料中加入了表面有機化處理的無(wú)機[4]李小鷹，王以燕我國白蟻防治及藥劑應用的現狀納米材料和有機成核劑，保持了較快的結晶速和發(fā)展中華衛生殺蟲(chóng)藥械,20039(1)度，因而基本上消除了上述的毛病。[5] Maria Leet Socolof, Jay Smith，David Cooper and規定護套熱收縮指標(加熱時(shí)間1小時(shí)，烘箱Shanika Amarakoon. Wire and Cable Insulation and Jacketing:Life-Cycle Assessments for Selected Applications(Public溫度110C，收縮率小于5%)，便于發(fā)現護套結晶Review Draf). EPA 744-R-08-001,May 2008形態(tài)是否因擠塑拉伸比過(guò)大、冷卻工藝不當而產(chǎn)作者簡(jiǎn)介:生嚴重的不完善性。代康(1966-)，重慶酉陽(yáng)人，高級工程師、注冊咨詢(xún)此外，出模熔體徑向冷卻速度差異也不可忽工程師(投資)、注冊企業(yè)法律顧問(wèn)，2005年獲國務(wù)院有突視，當擠塑層較厚時(shí)尤其如此。一般說(shuō)來(lái)，擠塑出貢獻專(zhuān)家津貼。主持起草七項通信行業(yè)標準，一項國家外層溫度比內層下降快，因而護套外表面先結標準。