现在电缆行业使用的主要有二种类型的交联聚乙烯。一种是以硅烷作交联剂的,叫硅烷交联料,主要应用在低压电线电缆的绝缘层上。另一种是以过氧化二异丙苯(DCP)作交联剂的交联聚乙烯料,叫化学交联电缆料,其主要是由聚乙烯、交联剂和抗氧剂组成。主要应用在中、高压电缆的绝缘层上,对绝缘耐压等级越高,要求纯净度就越高。
DCP是一种过氧化物,温度越高,分解越快,其分解后就会催化聚乙烯起交联反应。DCP在常温下也会分解,不过分解速度很慢,但加热到一定的温度(温度超过125℃时)会快速分解。
交联聚乙烯材料的优点:
电气性能比聚乙烯还优良;其机械性能比聚乙烯好,所以应用比聚乙烯广泛。软化温度比PVC高,电缆正常的运行温度能达到90℃。
缺点是加工困难,易燃烧。
所谓交联是将高分子聚合物从链状结构的热塑性材料转变为立体网状结构的热固性材料。热塑性材料受热会熔融流动,线缆绝缘或护套的加工正是利用了这一特性,高温下也不会熔融变形,无法挤塑加工,但却具有热塑性材料所不具备的优点:分子链段交叉连接,即不但拧成了一股绳,而且抱成了一个团,因此机械性能优异;长期耐热特性好,制品尺寸稳定;耐化学腐蚀。
交联电缆在以下方面有显著变化:耐热等级提高,即使燃烧也不熔融滴落;耐化学腐蚀,不溶解于油和有机溶剂;抗张强度、耐磨性、抗压性、抗冲击、抗撕裂和抗剪切等机械性能大为提高,硬度和抗切通特性则基本不变或略有提高,但断裂伸长率有所降低;电气绝缘强度基本不变。辐照交联与化学交联相比较,还具有以下特点:
可加工材料多,材料无货架寿命限制。
不需高温、高压条件,能耗低。
由于吸收辐射能量引起的聚合物温升通常不超过70℃,加有水合氧化铝或氢氧化镁等阻燃剂的无卤聚烯烃绝缘层或护套不会在交联过程中因高温分解,因而特别适合于加工阻燃电缆。
可获得较高的耐温等级。已制成耐温等级150℃的辐照交联聚乙烯绝缘汽车线。
加工后无残留物,长期与酸液接触也不会有明显溶胀。
容易控制交联度。
生产效率高。小线交联效率一般只受限于束下传送速度,目前汽车电线制造业已有2000m/min的报道。现在由于辐照功率和效率的提高,即使是绝缘较厚的汽车电池电缆也可采用辐射交联工艺生产。
-特别适合加工小截面导体、薄壁和超薄壁绝缘的高性能交联电缆。这一特点使电子束交联技术在汽车电线制造领域获得了广泛运用。