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光纜護套中加入炭黑的作用分析

閱讀:1611      發布時間:2019-5-28
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純聚乙烯 (PE) 的耐氣候老化和日光曝曬性 能很差,因而為提高PE耐氣候老化和日光曝曬性能, 在聚乙烯護套料中,一是加入炭黑 (CB),二是加入紫 外光吸收劑。紫外光吸收劑價格昂貴一般不采用,而采 用既經濟、又有很好效果的炭黑。炭黑不但起到對光纜 外護套染色的作用,它還是一種光屏蔽劑,能吸收紫外 光部分的波長,起到遮光作用,可防止聚乙烯分子鏈的 斷裂和降解,從而避免護套材料被紫外線損傷而造成老 化。我們知道炭黑阻擋紫外線的效果與炭黑含量的多少 有關,如果光纜外護套炭黑含量偏小,光纜敷設后就可能在抗紫外線老化方面存在隱患,但是炭黑含量也不能 夠一味地增大,一方面炭黑含量如果偏大很多就會造成 光纜成本的增加,因為炭黑的價格比純聚乙烯要貴很多。

 

在 GB/Tl5065-2009 標準中對炭黑含量做了規定,其大小為 2.6±0.25%;另一方面如果護套炭黑含量偏大,外護套體積電阻明顯下降,這是因為導電炭黑增加以后, 炭黑顆粒之間的距離就比較接近,其顆粒相接觸時炭黑 顆粒之間則形成電氣網絡,產生導電特性,顯然,炭黑的填充量越多,相互越密集,顆粒之間的高分子越少, 導電性越好。同時,炭黑含量的增加也使外護套拉伸強 度增加、沖擊強度下降和耐環境應力開裂性能變差,主要原因是炭黑粒子活性表面與若干大分子鏈相結合,形 成交聯結構,當其中一條分子鏈受到應力時,就可以通 過這些交聯點將應力分散傳遞到其他分子鏈上,若其中某一鏈發生斷裂,其它鏈也可以起到同樣的加固作用,而不致迅速危及全體,隨著炭黑增加,材料的韌性下降,剛性增加,導致耐環境應力開裂性能變差,影響光纜的 使用壽命。

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