EVA辐射交联生产原理.docx

第二章 辐射交联电缆生产原理本章介绍电缆的生产单位和产品种类以及作用，电缆绝缘材料辐射交联和辐射交联原理，相应的辐照加工工艺参数选用和其生产设备的系统构成及其作用。2.1生产单位与产品介绍全球性的瑞士公司HUBER+SUHNER为数据和能量在电气和光学中传输开发和制造组件，并提供系统解决方案。该公司凭借其在射频、光纤和低频技术等方面的专业知识制造出电缆、连接器、电缆系统、天线和其他无源组件，从而为通信、运输和工业等市场的客户提供服务。拥有国际ISO 9001认证、ISO 9004认证、ISO 14001认证、TS16949、IRIS认证、EN 9100认证、REACH (EC-1907-2006)认证、WEEE等认证，并且所有产品均符合欧盟指令 2002/95/EC (RoHS)。产品覆盖通讯、运输、工业范围，产品包括：单芯电缆、双绝缘电缆、电池电缆、高压电缆、传感器电缆、数据总线电缆、G - 标准PE同轴电缆、GX - 交联的PE同轴电缆、S - 低损耗同轴电缆、SX - 交联低损耗同轴电缆、ENVIROFLEX、K - 高温同轴电缆、低噪音的同轴电缆、TRIAX 电缆、RADOX? RF – EN45545 Compliant Railway Cables、SUCOFEED - 波状壳同轴电缆、LISCA - 波状壳 RF 电缆组件、单面和双面电缆\造反者和漏钢电缆 (室内)、恶劣环境造反者和漏钢电缆、被困的松管电缆、中央的松管电缆、混合动力电缆、高压布线系统、电子技术中的高压适配器板、RACS、高压连接系统、RADOX? 光纤电缆、RADOX? 薄壁控制电缆、RADOX? 电源电缆、RADOX? 数据总线电缆、RADOX? FR电缆（电路完整性）、RADOX? 车厢间的跨接电缆系统、RADOX? 电缆系统解决方案等。图2-1 HUBER+SUHNER产品种类HUBER+SUHNER产品中的RADOX? 电缆正是使用了电子辐射交联技术：电缆以可控的方式通过交联系统；当高能电子辐射通过电缆的整个圆周时将改变聚合物的化学结构；聚合物的分子将发生交联，然后整个过程结束。图2-2 HUBER+SUHNER 辐射交联过程模拟图2.2 辐射交联和辐射交联原理高能射线具有高能量、强穿透性，在物理、医疗及食品工业中作为一种新型节能环保型能源得以广泛应用［3 － 4］。将高能射线用于聚合物的交联反应研究始于1959 年［5］，在随后的发展中，高能辐射逐渐在聚合物基新型复合材料的研发中显现出巨大的优势［6 － 7］。聚合物的辐射交联是利用高能射线作用在聚合物上，使得线型的高分子链变成网络结构的过程。聚合物辐射交联后聚合物材料的性能得以增强，尺寸稳定性增加，扩大了辐射改性聚合物的应用范围并越来越广泛［8 － 9］。高能辐射射线的穿透力强，作用均匀，材料的交联均匀性好，这不但可以克服化学交联的不均匀性，而且有利于提高材料的力学性能、耐热性能和耐久性等［10 － 11］，辐射交联反应条件温和，常温常压下即可获得较好的效果，对环境污染小，在聚合物的改性中被广泛的应用。聚合物材料产生裂解与交联反应的动态平衡，反应的结果影响着材料的性能。辐射交联显著地提高了电缆绝缘材料的耐热性、机械性和耐化学性。经过交联电缆不会熔化，与普通电缆相比具有更高的耐磨损性和耐切割性，此外还使用了更薄的绝缘材料，更容易适应不同的环境[12]。辐射交联的优点主要有：1、耐热性辐射交联电缆不会熔化、发生短路时，绝缘材料不会脱落、低温下电缆的使用寿命延长、高温下绝缘材料的收缩率降低、更好的耐热老化性能、更好的防火性能。2、机械性改善的机械性能和耐化学性能使绝缘材料变得更薄、辐射交联电缆可承受各种峰值温度、耐磨性更强、耐切割性更好。3、耐化学性能更高的环境适应能力（抗紫外线、抗臭氧、耐风化、耐水蚀、耐盐水腐蚀等等）、更高的抗液体腐蚀能力（油、电池酸液、油脂、尿素溶液、耐溶剂和其他化学液体 ）。辐射交联原理如下：高分子在经受电子束辐照时，高分子的交联和裂解反应同时发生，以交联反应为主的高分子称为交联型高分子,以裂解反应为主的高分子称为裂解型高分子。一般聚合物是交联型还是裂解型高分子主要决定于聚合物的分子结构[ 13 ]。裂解型乙烯基类聚合物的分子式为： 通常乙烯基类单体形成的高聚物以辐照裂解为主，而只有一个侧基或无侧基的聚合物则以交联为主。例如聚乙烯、聚苯乙烯等均为交联聚合物；聚四氟乙烯、聚偏氯乙烯、聚α甲基苯乙烯为裂解聚合物。此外当主链重复基团为时，例如聚甲醛,其辐照时很快裂解。聚乙烯可在常温下辐照交联，由加速电子束引发，使聚乙烯大分子中的碳原子激发成活性自由基，活性自由基相互结合，使线形聚乙烯分子交联形成三维网状高分子。聚乙烯的辐照交联过程表示为：同时也伴随着其他副反应，如：不同材