電纜護套材料不僅應(yīng)有優(yōu)良介電性能,還應(yīng)具有優(yōu)良的物理、力學性能。它適用通信、控制信號和電力等電纜護套,可以架空、埋地和睇下敷設(shè)。由于電纜護套材料是電纜最外層保護材料,其內(nèi)在性能必須保證電纜具有20年以上甚至50年使用壽命。
黑色聚乙烯電纜料可由高密度、低密度和線性低密度等材料,再加入炭黑色母粒及其他助劑經(jīng)熔融混煉造粒而成。為了阻擋陽光和紫外線的攻擊,護套料都采用質(zhì)量較好而且廉價紫外線吸收劑炭黑。炭黑在聚乙烯中起著光屏蔽作用,對提高護套料的耐光性極為重要。耐光性能好壞主要取決于炭黑的種類、含量和炭黑在塑料中分散情況。
電纜護套色母粒中的炭黑粒徑應(yīng)選擇小于0.025μm,而且均勻地分散在塑料中。由于炭黑粒徑越小,其顆粒之間凝絮就越大,分散越困難,所以炭黑在聚乙烯中均勻分布不是一件容易的事。因此根據(jù)上述要求應(yīng)該選擇高結(jié)構(gòu)炭黑,如N330、N339。如果炭黑在聚乙烯中分散不好就不能有效阻擋日光中紫外線攻擊,容易引起高分子材料降解,聚乙烯護套料幾年后就會在電纜護套表面出現(xiàn)裂紋。
在選擇上述規(guī)格的炭黑時必須注意雜質(zhì),以保證電纜護套的電性能。為了使電纜護套有50年的耐候性,根據(jù)大量試驗結(jié)果表明,其中的炭黑含量應(yīng)為2.6%,因此色母粒中炭黑的含量達到40%-50%,以保證盡量少的添加量和降低成本。為了保證色母粒的分散性,可加適量分散劑,載體可選擇LDPE和LLDPE。
由于對電纜護套料使用壽命要求較高,因此耐環(huán)境應(yīng)力開裂(RESC)是其重要指標。耐環(huán)境應(yīng)力開裂是指材料在使用過程中,抵抗因受外部環(huán)境諸多因素(日曬、雨淋、極端氣候)作用或成型加工時的殘余變形開裂的能力。根據(jù)實驗,PE護套耐環(huán)境應(yīng)力開裂選用配方,除炭黑選用和用量以外,還應(yīng)注意的事項如下。
1、聚乙烯樹脂的熔體指數(shù)應(yīng)選用較小,例如2J0.3A,MI=0.3g/10min。
2、加入適量抗氧劑以提高耐環(huán)境應(yīng)力開裂的能力,同時也改善因大量炭黑加入所引起加工時的熱降解,用量為PE的0.2%-0.4%。
3,適當加入EVA,以提高耐環(huán)境應(yīng)力開裂。一般選用VA含量為14%-16%、MI為1.5-2.0g/10min的EVA,添加量為PE的8%-10%。