硅烷偶联剂在硅烷交联电缆料中的应用

2020-11-04 17:54:52

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硅烷偶联剂在硅烷交联电缆料中的应用

硅烷交联聚乙烯电缆料作为低压电力电缆的绝缘材料，目前在我国电线电缆行业得到广泛的应用。该材料在制造交联电线电缆时，与过氧化物交联和辐照交联相比，具有所需制造设备简单，操作方便，综合成本低等优点，已成为低压交联电缆用绝缘的主导材料。

硅烷交联聚乙烯主要有两个过程即接枝和交联。在接枝过程中：聚合物在游离引发剂及热解成的自由基作用下，失去叔碳原子上的H 原子产生自由基，该自由基与乙烯基硅烷的- CH = CH2 基反应，生成含有三氧基硅酯基的接枝聚合物。在交联过程中：接枝聚合物首先在水的作用下发生水解生成硅醇，- OH 与邻近的Si - O - H 基团缩合形成Si- O - Si 键，从而使聚合物大分子间产生交联。

硅烷偶联剂在硅烷交联料中可以提高拉伸和断裂强度，耐化学腐蚀性，提高抗刮擦性和记忆效应。硅烷偶联剂的添加量一般控制在1%-2%。

硅烷可以增加分子间的联结,使分子链不易发生相对滑移，同时极性基团的增加, 阻碍了链段的运动, 以至不能实现强迫高弹性, 因而XLPE的拉伸强度有所提高。而过分的交联往往会使高聚物结晶度下降, 或结晶倾向减小, 因此使XLPE的拉伸强度下降，断裂伸长率有所提高。所以随着偶联剂用量的增加, 拉伸强度逐渐增大. 增大到一定程度后又呈下降趋势。断裂伸长率则随着硅烷偶联剂用量的增加呈下降趋势。当其用量过大时, 断裂伸长率反而增加。

PE 交联后, 由于极性基团增加, 分子链的支化程度增加, 分子之间的距离增加, 作用力变小, 冲击强度有所提高, 当交联程度过高时, 极性基团过密, 阻碍链段的运动, 以至不能实现强迫高弹性, 冲击强度反而下降。所以随着偶联剂用量的增加, 冲击强度增加。当偶联剂用量过大时, 冲击强度呈现下降趋势。

所以硅烷偶联剂在硅烷交联电缆料中的的添加量一般控制在1%-2%才能达到好效果。