电线电缆绝缘和护套材料的性能分析——第三节：交联方式与交联材料的性能

一、交联的概念

交联---通过物理或化学方法将线性聚乙烯分子转变成立体网状结构。从而提高其机械物理性能和耐热性能。

二、主要交联方式

1.物理交联（如：辐照交联）

2.化学交联 （如：过氧化物交联、温水交联)

三、交联方式解析

1、辐照交联：辐照交联，其绝缘品质最佳，交联度高，耐候性好，是各种软线，装备线以及耐高温(105℃及以上)和阻燃电线电缆的理想工艺方法，该辐照方式不要求加入交联剂，是采用高能粒子射线（如β射线）照射线性分子聚合物，在其链上打开若干游离基团，简称为接点。接点活性很大，可以把两个或几个线型分子交叉联接起来。

优点： 1）、生产速度快，占用空间小。

2）、可加工材料种类多。

3）、产品有更好的耐热、耐磨和较高电气性能；可阻燃。

4）、电耗低。

缺点：设备投资大，绝缘层较厚时容易辐照不均匀，生产中要反复照射，电缆弯曲次数太多，且在绝缘中容易注入空间电荷，

2、过氧化物交联

是通过加入交联剂而引发交联的方法，它主要优点是适合各种电压等级和各种截面交联电缆的生产，特别是10kV及以上的中高压电缆。

3、硅烷交联

又称为温水交联，硅烷交联工艺即硅烷接枝交联工艺，它是接枝和挤出分成两个工序进行，交联工艺有：二步法；共聚料生产法；一步法，及派生的另两种工艺方法；固相一步法，及共混法共7种生工艺。

1）、二步法

第一步由材料厂家将硅烷交联剂与基料在挤出机上接枝并挤出造粒，该料称为A料，同时提供催化剂和着色剂的母料，称B料。

第二步是电缆厂将A、B料以95:5的比例混和，并在普通挤出机上挤包在电缆导体上，再放入70 ℃~90 ℃温水交联也可以在蒸汽房中交联。

2）、一步法

将聚乙烯基料、抗氧剂和液态硅烷同时计量、混合，即将接枝反应和添加催化剂过程合并，并采用长径比为30:1的挤出机将绝缘挤包在电缆导体上，即将接枝和挤出由一个步骤完成，故称为一步法。

3）、共聚法

该工艺不是把有机硅烷接枝到聚合物链上，而是在聚合过程中导入可水解硅烷，从而产生一种易于加工的硅烷其聚物，其方法是在高压反应釜中，使乙烯与硅烷共聚单体发生共聚反应。

四、各种交联方式的对比

1）、加工性能对比

对比内容	过氧化物交联	硅烷交联	辐照交联
交联引发因素	热源蒸汽、红外线	温水	电子束
加工温度	高温熔态	温水固相	室温固相
结晶度	结晶度远低于交联前结晶度	结晶度不变	结晶度高、基本保持原有结晶度
交联区域	均匀交联、较完善	非均匀交联，有深度分布	在非结晶区交联，完善
产品使用温度 连续： 短时：	90℃ 250℃	90℃ 250℃	90~150℃ 350℃
产品性能	一般	一般	更好的耐热、耐磨和高电性能
应用范围	LDPE	LDPE	各种交联型高分子材料

2）、适用性对比

对比内容	过氧化物交联	硅烷交联	辐照交联
主要生产品种的适应性
35kV电力电缆	适应	不适应	不适应
10kV电力电缆	适应	适应	适应
1kV及以下电力电缆	不适应	适应	适应
10kV架空绝缘电缆	适应	适应	适应
1kV架空绝缘电缆	不经济	适应	适应
非阻燃型低压控制电缆	不适应	适应	适应
阻燃型低压控制电缆	不适应	有难度	适应
阻燃型设备安装线	不适应	有难度	适应
电机引接线	不适应	不适应	适应
其它特种小规格电线	不适应	有难度	适应

五、交联材料的性能指标

1）、JB/T 10437《电线电缆用可交联聚乙烯绝缘料》标准

2）、JB/T 10436《电线电缆用可交联阻燃聚烯烃料》标准。