光纜護套中加入炭黑的作用分析
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(jīng)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(guān),,如果光纜外護套炭黑含量偏小,光纜敷設(shè)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(biāo)準(zhǔn)中對炭黑含量做了規(guī)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(dǎo)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(wǎng)絡(luò),,產(chǎn)生導(dǎo)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(dǎo)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(huán)境應(yīng)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(jié)合,,形 成交聯(lián)結(jié)構(gòu),當(dāng)其中一條分子鏈?zhǔn)艿綉?yīng)力時,,就可以通 過這些交聯(lián)點將應(yīng)力分散傳遞到其他分子鏈上,,若其中某一鏈發(fā)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(dǎo)致耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能變差,影響光纜的 使用壽命,。