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光缆护套中加入炭黑的作用分析
点击次数:315 发布时间:2019-05-28

纯聚乙烯 (PE) 的耐气候老化和日光曝晒性 能很差,因而为提高PE耐气候老化和日光曝晒性能, 在聚乙烯护套料中,一是加入炭黑 (CB),二是加入紫 外光吸收剂。紫外光吸收剂价格昂贵一般不采用,而采 用既经济、又有很好效果的炭黑。炭黑不但起到对光缆 外护套染色的作用,它还是一种光屏蔽剂,能吸收紫外 光部分的波长,起到遮光作用,可防止聚乙烯分子链的 断裂和降解,从而避免护套材料被紫外线损伤而造成老 化。我们知道炭黑阻挡紫外线的效果与炭黑含量的多少 有关,如果光缆外护套炭黑含量偏小,光缆敷设后就可能在抗紫外线老化方面存在隐患,但是炭黑含量也不能 够一味地增大,一方面炭黑含量如果偏大很多就会造成 光缆成本的增加,因为炭黑的价格比纯聚乙烯要贵很多。

 

在 GB/Tl5065-2009 标准中对炭黑含量做了规定,其大小为 2.6±0.25%;另一方面如果护套炭黑含量偏大,外护套体积电阻明显下降,这是因为导电炭黑增加以后, 炭黑颗粒之间的距离就比较接近,其颗粒相接触时炭黑 颗粒之间则形成电气网络,产生导电特性,显然,炭黑的填充量越多,相互越密集,颗粒之间的高分子越少, 导电性越好。同时,炭黑含量的增加也使外护套拉伸强 度增加、冲击强度下降和耐环境应力开裂性能变差,主要原因是炭黑粒子活性表面与若干大分子链相结合,形 成交联结构,当其中一条分子链受到应力时,就可以通 过这些交联点将应力分散传递到其他分子链上,若其中某一链发生断裂,其它链也可以起到同样的加固作用,而不致迅速危及全体,随着炭黑增加,材料的韧性下降,刚性增加,导致耐环境应力开裂性能变差,影响光缆的 使用寿命。

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