文档介绍：新型阻燃耐温机车电缆绝缘材料的研究
项目简介:
我国目前已对机车车辆、地铁、轻轨等城市交通运输投入大量资金进行升级换代或改造,以缓解交通运输和城市路面拥挤的状况,并且机车的技术水平不断提高,对机车用电线电缆的要求也相应提高。目前电线电缆绝缘材料主要包括热塑性树脂,如PE、PVC、PP、氯化聚醚、氟树脂、聚酰胺等,其中常用的是PE、PVC、PP。为满足机车电缆耐高温、耐化学腐蚀、高电压的场合,一般采用交联的方式来提高绝缘材料的耐温性能。常用的交联方式如辐照交联、过氧化物交联、硅烷交联,对提高材料的耐温性能非常有限,如交联后的PE由使用温度70℃上升到125℃,对一些耐温更高的场合仍不能满足要求。并且采用辐照交联的方式,增加了机车电缆的生产成本并使加工复杂化。同时随着全球环保意识的增强,对电缆绝缘材料的无卤化要求越来越高,目前为满足无卤化和阻燃要求,绝缘材料大多添加大量的无机填料来满足阻燃要求,大量添加无机填料会不可避免的会降低绝缘材料的力学性能和加工性。并且机车电缆正在向小截面﹑薄绝缘方向发展,以节省更多的空间和重量,提高机车车辆的运行效率,传统的交联聚烯烃等产品加工性能不佳,不是理想的材料,已经不能满足机车电缆的要求。
因此,开发出具有更高耐温和阻燃要求的机车电缆环保绝缘材料已成为当务之急。高性能耐温材料如PPS、PPO等已经在电子电器行业大量应用,由于具有优良的自阻燃性、高耐温性、优良绝缘性能和可加工性,已成为各行业争相开发利用的高性能材料,而国内在电缆行业上的开发尚未大范围开展。国外已有相关报道,如美国菲利浦石油公司已经开发出耐温的汽车用改性PPS绝缘料。PPO、PPS等工程塑料具有优良的自阻燃性,在不添加阻燃剂的情况下仍具有阻燃性,如PPS极限氧原子数可达到36;具有更高的长期使用温度,如PPO可在170℃,PPS可在200℃下长期使用;由于结构中主要含有刚性结构,因而具有优良的耐化学腐蚀性能,200℃下几乎没有溶剂能够溶解PPS。此类材料介电强度远远超过交联聚烯烃等,且具有很好的加工性能,十分适宜制造薄壁或超薄壁电线,可见具有优良性能的材料为机车电缆行业提供了更好的发展机会。因此本研究提出采用高性能材料通过与其他材料的改性来开发出更高耐温和阻燃要求的电缆绝缘材料,研制出新一代高性能机车电缆绝缘材料,扩大电缆的应用范围,这将给电缆的发展带来良好的经济和环保效益。
项目考核指标:
,本研究的高性能电缆材料的主要技术指标应达到表所示的考核要求。
高性能电缆材料考核指标
项目
单位
性能指标
试验方法
抗张强度(最小中间值)
N/mm2
≥30
GB/T -1997
断裂伸长率(最小中间值)
%
≥100
178℃×168h空气老化电压试验
不击穿
GB/T 12528-2008
100℃×70h浸矿物油电压试验
不击穿
GB/T 12528-2008
70℃×168h浸燃料油电压试验
不击穿
GB/T 12528-2008
低温(-60℃)卷绕
不开裂
GB/T -1997
低温卷绕后电压试验
不击穿
低温(-60℃)拉伸实验断裂伸长率最小值
20%
低温(-60℃)冲击试验
不开裂
阻燃性能
通过单根垂直燃烧试验
GB/