我國電力電纜用橡膠的技術進展

隨著我國電力工業(yè)及相關工業(yè)的快速發(fā)展，給電線電纜行業(yè)發(fā)展帶來良好商機，我國電線隨著高質量、高要求電線電纜及其附件需求越來越大，乙丙橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠、乙烯-醋酸乙烯及納米填充改性的橡膠用量逐年增加，很多橡膠材料更趨向于彈性體化，成為了電線電纜用橡膠的熱點品種和技術開發(fā)應用主要方向。

◆ 加工技術

由于橡膠混合料存在易粘連、易焦燒、不易貯存和運輸?shù)忍攸c，因此電線電纜行業(yè)凡是生產(chǎn)橡膠類線纜的企業(yè)均采用自產(chǎn)自用的方式，生產(chǎn)加工方式有開煉機+輾頁機;密煉機+開煉機+輾頁機;連續(xù)混煉造粒機等，其中連續(xù)混煉造粒機加工方式代表著線纜用橡膠加工技術的方向，20世紀90年代后期才開始在一些外資企業(yè)中使用，連續(xù)混煉造粒機與塑料造粒工作原理相似，其優(yōu)點是設備緊湊效率高，可以將整條生產(chǎn)線從稱量到加料、混煉、造粒和包裝做成封閉系統(tǒng)，自動化程度高，大大減少了粉塵污染，產(chǎn)品質量穩(wěn)定、可靠、粒料流動性好，便于下道工序擠出的喂料，該生產(chǎn)線只適合粉狀、粒狀或者液體狀膠的生產(chǎn)，目前從世界線纜橡膠料發(fā)展趨勢來看，粉狀、粒狀或液體膠品種和數(shù)量在不斷增加。國內下列品種原膠均已商品化：粒狀天然膠、粒狀乙丙膠、液體丁苯膠、粉裝氯化聚乙烯橡膠、粉狀丁腈膠等。國內已經(jīng)有數(shù)家企業(yè)可以生產(chǎn)“連續(xù)混煉造粒機”。而且價格與“密煉+開煉+輾頁”生產(chǎn)線相當，因此國內線纜生產(chǎn)企業(yè)應加快加工技術進步，采用連續(xù)混煉造粒機技術。

◆ 線纜用橡膠料

1、氯化聚乙烯

樹脂狀氯化聚乙烯(CPE)一般具有一定的結晶度和較高粘度，具有門尼粘度高、膠料加工和擠出困難等缺點，影響其在電線電纜行業(yè)應用，近年來國內成功開發(fā)了彈性體型氯化聚乙烯(CM)，解決了國內線纜行業(yè)長期高價進口國外CM或使用難以加工的CPE問題。CM作為阻燃、耐候性優(yōu)良的特種橡膠，特別適用于電纜護套和家電電纜。

2、丁腈橡膠

丁腈橡膠在線纜中應用主要是作為樹脂改性劑，與一些通用塑料形成彈性體，尤其是粉末丁腈橡膠，由于其分散性、易操作性、粒子細化等優(yōu)點，對橡膠加工應用、樹脂改性和制品性能改善等方面都起到較大改善。丁腈橡膠在電線電纜膠料中應用可以大大改善制品耐油、耐寒和耐磨性能。聚氯乙烯樹脂、交聯(lián)聚氯乙烯樹脂、粉末丁腈橡膠和一些填充劑、助劑等組成一種新型電線電纜料，具有橡膠的柔軟性、良好的亞光效果，且耐油、耐磨和耐酸堿等性能獲得提高，可以替代乙丙橡膠作為高性能的電線電纜絕緣護套。丁腈橡膠還可以與聚丙烯采用動態(tài)硫化和增容技術生產(chǎn)生產(chǎn)彈性體，由于丁腈橡膠和聚丙烯的分子結構和極性不同，溶解度參數(shù)、界面張力相差甚大，兩者相容性很差，將增容化技術運用于動態(tài)硫化法體系中，可以得到性能優(yōu)良的丁腈橡膠-聚丙烯彈性體，主要用于制造電線電纜護套和一些膠管、墊片等。

3、乙丙橡膠

由于具有飽和的主鏈，乙丙橡膠可以采用不同的配方，但是多數(shù)乙丙橡膠均具有耐臭氧、耐熱、耐濕氣、低溫柔性、寬拉伸強度范圍及極好的電絕緣性能，這些性能在電氣領域中是特別重要的，因此在中壓和高壓絕緣電線電纜、電纜連接件及聚合物絕緣子的生產(chǎn)中增加了乙丙橡膠的使用量。以前這些領域主要由聚氯乙烯占領，隨著全球范圍內環(huán)保要求和壓力日益增加，聚氯乙烯已被公認為有嚴重的環(huán)境污染問題，在燃燒過程中會釋放出含氯有毒氣體，另外需要使用大量重金屬穩(wěn)定劑等缺點。同時由于乙丙橡膠對UV輻射的低敏感性、低毒性和優(yōu)異耐化學藥品性，因此乙丙橡膠在電線電纜市場份額已不斷增加。值得注意的是乙丙橡膠是易燃的，需要加高濃度的阻燃劑加以保護，通常情況下，為了使乙丙橡膠具有良好的阻燃，阻燃劑的用量需要高達100份，另外乙丙橡膠與其他橡膠相比價格比較昂貴。

4、硅橡膠

硅橡膠的電氣性能受溫度影響很小，是一種性能優(yōu)異且穩(wěn)定的絕緣材料，采用其制造電線電纜不僅可以在惡劣環(huán)境下工作，而且在滿負荷運行條件下具有高可靠性的保障，尤其是隨著我國電線電纜及附件標準進一步向國際標準接軌，硅橡膠成為電力工業(yè)中橡膠最具有潛力的品種，廣泛應用于絕緣子、高性能電線電纜及附件的主要膠料。如國內多家電纜企業(yè)生產(chǎn)的300/500V、450/750V耐火特性為A類的等不同規(guī)格的硅橡膠絕緣耐火電線電纜在地鐵、過江隧道、大型建筑等項目工程電力設備配套，性能非常穩(wěn)定。國內資料報道作為耐水電纜硅橡膠配方為：甲基苯基乙烯基硅橡膠100份、三甲氧基乙烯基硅烷0.5份、4#氣相法白炭黑量50份、低分子羥基硅油3-5份、鉑化合物0.01份、過氧化物交聯(lián)劑1-2份、其他3-5份。