田維生

【摘要】研究了XLPE絕緣料的交聯(lián)方法和工藝特點、探討了過氧化物XLPE絕緣料的基礎樹脂與配合劑的選擇、確定了試驗配方、檢測了粒料性能、驗證了成品放線工藝。結果表明：其物理性能滿足JB/T 10437-2004中YJ-10指標要求；工藝性能滿足造粒加工與放線擠出要求。

【關鍵詞】電纜 過氧化物 絕緣料 XLPE配方

1 概述

XLPE是PE通過交聯(lián)反應，使分子結構從二維線狀變?yōu)槿S網狀，材料的化學和物理特性得到增強，耐溫、耐壓性能提高。PE的交聯(lián)方法有物理交聯(lián)（即輻照交聯(lián)）和化學交聯(lián)（分為硅烷交聯(lián)和過氧化物交聯(lián)）。

輻照交聯(lián)：采用經過改性的PE絕緣料，將擠出冷卻后的絕緣線芯，均勻通過高能電子加速器的輻照掃描窗口完成交聯(lián)過程。

硅烷化學交聯(lián)：采用硅烷在引發(fā)劑的作用下與熔融的聚合物反應，形成硅烷接枝聚合物，并在硅烷醇縮合催化劑的存在下，遇水發(fā)生水解，從而形成網狀的氧烷鏈交聯(lián)結構。

過氧化物交聯(lián)：采用加入過氧化合物交聯(lián)劑的PE絕緣材料，擠出后連續(xù)均勻地通過充滿高溫、高壓氮氣的密封交聯(lián)管道完成交聯(lián)過程。惰性氣體交聯(lián)，也即干法化學交聯(lián)。傳熱媒體為氮氣（惰性氣體），交聯(lián)聚乙烯電氣性能優(yōu)良、生產范圍可達500KV級。

交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的長期允許工作溫度可達90℃。在130℃溫度以下保持彈性狀態(tài)，相對同等截面的聚氯乙烯絕緣電纜，它的載流量可提高約25%。它結構簡單、耐熱好、耐化學腐蝕，已被用戶廣泛地認同。

本文是遠東電纜有限公司開發(fā)10kV及以下電纜用過氧化物XLPE絕緣料配方與工藝的具體試驗結果。

2 主要儀器設備及原輔材料2.1 主要試驗儀器

熔體流動速率儀、小開煉機、平板硫化機、沖片機、熱延伸試驗裝置、絕緣電阻測試儀、XLPE顆粒雜質測試儀、低溫沖擊脆化試驗儀、微控電子拉力試驗機、老化試驗箱、自動電子密度（比重）儀等。

2.2 主要生產設備

塑料自動加料機、雙螺桿擠出造粒機組、三層共擠半懸鏈干法交聯(lián)線。2.3 主要原輔材料

低密度聚乙烯、DCP、抗氧劑300。

3 10kV及以下電纜用過氧化物XLPE絕緣料配方的設計原則

3.1 性能指標要求

配方性能指標按JB/T 10437-2004要求設計。

3.2 PE樹脂的選擇

基料PE樹脂選擇揚子石化巴斯夫有限責任公司生產的低密度聚乙烯2420H，它的主要技術指標見表1。

表1 2420H的主要技術指標生產過程中，因三種原材料所需溫度控制和加熱時間不同，加料時分開加入，通過流量控制來實現(xiàn)配比，流量控制詳見表2。

擠塑機各溫區(qū)加熱方式和參數(shù)控制情況為：DCP：用水加熱，溫度設在54℃；機頭：用油加熱，溫度設在106℃；機筒：用油加熱，溫度設在82℃。

5 10kV及以下電纜用過氧化物XLPE絕緣粒料性能及產品放線工藝

5.1 絕緣粒料性能

絕緣粒料用模壓法制片，將粒料在115-120℃的小開煉機上塑化、出片，再到平板硫化機上（180±2）℃*15min、壓力在15Mpa以上，交聯(lián)后測試膠片性能，詳見表3。

表3 粒料和成品主要性能

6 結束語

采用低密度聚乙烯2420H、交聯(lián)劑DCP和抗氧劑300研制的10kV及以下電纜用過氧化物XLPE絕緣料配方與工藝，其物理力學性能滿足JB/T 10437-2004中YJ-10指標要求；工藝性能滿足造粒加工與放線擠出要求。在遠東電纜有限公司已經投入正常生產。

參考文獻

[1] 楊芳，姚自余，賈慧青，趙家琳. 通過物性分析對電纜絕緣料LDPE 2210H進行質量優(yōu)化[J].塑料科技，2011（03）