电缆用阻燃聚乙烯复合物的老化及其使用寿命预测.pdfVIP

维普资讯 电缆用阻燃聚乙烯复合物的 老化及其使用寿命预测 P．M ．AceeBa等 具有高分子材料护套的电缆制品的工作能力取决于高分子材料的使用寿命 预测高 分子材料耐久性问题 且’前受到很大重视 在复杂的复合体系情况下 (阻燃聚乙烯复合物 属于这种体系 )，评定拼份 (阻燃剂)对材料老化时的物理机械性能和其他使用性·能的 影响，具有极大的意义 过去曾有人证明，在聚乙烯复合物老化过程 中，试样燃烧性略有增大 ，氧指 数 下 降 自动燃烧时问延长。 弄清氯代烃 (与氧化锑搭配作阻燃剂用)对聚乙烯复合物老化时物理机械性能的影 响，是有意义的 。在 电缆工业 中，通常使用含有4— 5％的氯代烃和氧化锑的聚乙烯复 合懒。因此，评定氯代烃含量微小变化的作用 ，以及建立预测聚乙烯复合物使用寿命的 模型 ，具有极大的意义 。 被研究对象是含有5％氯代烃的l07—6lK牌 (FOCT l6336—77)和含有4％氯 代烃的107—43牌 (Ty 6—05—2O39—87)两种 阻燃聚乙烯电缆绝缘 根据 FOCT l1262—80．在夹具移动速度为500毫米 ／分钟和温度为23。C下 ．测 定 忉建机械性能 (拉伸断裂应力—— aB，相对断裂伸长率一 ￡)。按照FOCTll645—73． 在温度[90~C和负荷21．I7牛顿下确毙络融指数。在200℃下，按照FOCTl404l一68以及 根据差热和热重分析曲线 (差热分析条件为 ：试样称量一 100毫克 。升温速率一5度，分 钟 )上的特性温度 ．测定试样在空气中的热稳定性 (Te) 聚乙烯复合物在老化过程中 的瓣烧性．根据氧指数 (FOCT12．1．048—8垂)评定。 研究聚乙烯复合物老化时，把从压片裁成哑铃形的试样，在温度分别为70 90 lO0℃的空气中放置l5—360昼夜 用美国IBM PC牌个人专用计算机，按 《Eutbka》程序处理所得数据。 ～ 确定，在试验的最初30—45昼夜内，氧指数路有下降．之后保持不变 例如。1o7— 61K牌复合物在90℃和l00℃下经30昼夜后 。氧指数从256％分别降至24．8嘶和23．8盼． 而经一年老化后 ，分别降至24．5嘶和23．5％。l07—43牌复台物的氧指数亦以类 似形 式 降低． 聚乙烯复合物物理机械 陛能的变化更为复杂。组份复杂 的高分子材料老化时 ．不仅 聚台物母体．而且添加入体系中的组份都会产生相互联系韵物理化学转化过程 。氯代烃 的热稳定性最低。在热的作用下，氯代烃发生脱氯化氢 ，看来对聚乙烯的结构化和降解 38 维普资讯 反 柑影响。事实证明，把氯代烃的甬量从4摩尔嘞增加到5摩尔如，聚乙烯复合物的 物理机械性能明显下降。 为了评定指标的变化特性 ，采用了下列相对系数 K dB／oen：Kz e ／eo： I(a=熔融指数／(熔融指数 )。，Ka=tc／tco。 在7o一1O0℃下老化一年之后，表征复台物热稳定性的K ·根据氯化氢开始析出时 阅 确定，107~43牌复合物的下降到of16—0．i0而Io7—6lK牌复合物的下降到 0I2～ 05。 在更高温度 (100℃)下，含有更多氯代烃的复台物的热稳定性急剧下降 原始慕 乙烯复 合物在开始热氧降解时的特性温度 (t。)实际上投有差异。可是，107—6lK复合物在老 化后．t。有比较明显的下降趋势 (见表 1) 裹 1 老化时间对聚乙烯复台袖开始热氲降解洱虞伪影响 t。(℃)在下列老化时间 (昼^夜．)内的变化 老化温度 ℃ 一 一～ ——■ — — ——— — ——r一 — — —l_ 15 90 -I 120 【 380 23 23 222