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抗氧化剂可被视为电缆制造过程中保证绝缘质量的牺牲剂

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抗氧化剂可被视为电缆制造过程中保证绝缘质量的牺牲剂

发布日期:2022-10-05 编辑: 点击:

  电缆绝缘热效应的另一个因素:抗氧化剂

  另一种与应用于电缆绝缘的聚合物材料(无论是否为半结晶材料)有关的热效应涉及抗氧化剂的使用。抗氧化剂不影响晶体区域的熔化,主要用于防止热老化引起的材料性能下降。

  在电缆制造过程中,电缆绝缘温度升高,易氧化。

  生产过程中的绝缘温度一般远高于实际电缆运行时的绝缘温度。因此,在挤压过程中,绝缘内部不可避免地会产生少量的氧化物(包括碳氧键)。如果氧化衰减过于严重,可能会导致材料的局部化学变化和极性物质,降低材料的电气性能,使电缆更容易老化。

  为了避免这种可能性,在聚合物颗粒中添加一定数量的抗氧化剂。中压电缆中使用的抗氧化剂通常是胺或酚基有机物,也有亚磷酸盐等其他类型。抗氧化剂在挤压温度下分解,以防止聚合物分解。抗氧化剂可被视为电缆制造过程中保证绝缘质量的牺牲剂。

  在绝缘挤出的初始阶段,抗氧化剂主要存在于聚合物的无定形区域。当温度升高,晶体区域熔化时,抗氧化剂可以在聚合物中迁移。

  在成品冷却过程中,未反应的抗氧化剂和一些不稳定的氧化副产物,会留在聚合物的无定形区域。所有挤压交联中压电缆的绝缘都是如此。

  市场上有很多种抗氧化剂。过去,聚乙烯基电缆会按压聚乙烯基电缆。“染色”和“非染色”加入胺基抗氧化剂的电缆为黄色,加入酚基抗氧化剂的电缆为白色。

  化学分析技术可用于评估抗氧化剂的含量。任何抗氧化剂的含量都可以通过红外光谱扫描来获得。热分析中的氧化诱导期实验可以确定抗氧化剂的效率。即使添加了抗氧化剂,也不能保证聚合物绝缘在挤压过程中不会产生氧化副产品,但结合适当的工艺条件,副产品的数量可以控制在很小的范围内。

  对于新电缆或未老化的电缆,长期高温热老化会导致热降解(注:热降解(thermaldegradatiors)它是指聚合物在热作用下分子量减少的降解反应。它是一种聚合物降解反应。它经常发生在聚合物材料的热加工和高温下。由于这种反应,聚合物材料的加工和使用性能降低。因此,这是一种人们希翼避免的反应。

  在干燥条件下,材料性能的降低按以下顺序进行。首先是抗氧化性的降低,其次是延展性等物理特性的变化,后是击穿强度等电气性能的降低。这些变化不会影响XLPE热过载时电缆的可靠性。

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