新型阻燃耐温机车电缆绝缘材料的研究.docVIP

新型阻燃耐温机车电缆绝缘材料的研究 项目简介： 我国目前已对机车车辆、地铁、轻轨等城市交通运输投入大量资金进行升级换代或改造，以缓解交通运输和城市路面拥挤的状况，并且机车的技术水平不断提高，对机车用电线电缆的要求也相应提高。目前电线电缆绝缘材料主要包括热塑性树脂，如PE、PVC、PP、氯化聚醚、氟树脂、聚酰胺等，其中常用的是PE、PVC、PP。为满足机车电缆耐高温、耐化学腐蚀、高电压的场合，一般采用交联的方式来提高绝缘材料的耐温性能。常用的交联方式如辐照交联、过氧化物交联、硅烷交联，对提高材料的耐温性能非常有限，如交联后的PE由使用温度70℃上升到125 因此，开发出具有更高耐温和阻燃要求的机车电缆环保绝缘材料已成为当务之急。高性能耐温材料如PPS、PPO等已经在电子电器行业大量应用，由于具有优良的自阻燃性、高耐温性、优良绝缘性能和可加工性，已成为各行业争相开发利用的高性能材料,而国内在电缆行业上的开发尚未大范围开展。国外已有相关报道，如美国菲利浦石油公司已经开发出耐温的汽车用改性PPS绝缘料。PPO、PPS等工程塑料具有优良的自阻燃性，在不添加阻燃剂的情况下仍具有阻燃性，如PPS极限氧原子数可达到36；具有更高的长期使用温度，如PPO可在170℃，PPS可在200℃下长期使用；由于结构中主要含有刚性结构，因而具有优良的耐化学腐蚀性能， 项目考核指标： 1.根据机车行业对电线的要求，本研究的高性能电缆材料的主要技术指标应达到表所示的考核要求。 高性能电缆材料考核指标 项 目 单位 性能指标 试验方法 抗张强度（最小中间值） N/mm2 ≥30 GB/T 2951.1-1997 断裂伸长率（最小中间值） % ≥100 178℃×168h 不击穿 GB/T 12528-2008 100℃×70h 不击穿 GB/T 12528-2008 70℃×168h 不击穿 GB/T 12528-2008 低温（-60℃ 不开裂 GB/T 2951.4-1997 低温卷绕后电压试验 不击穿 低温（-60℃ 20% 低温（-60℃ 不开裂 阻燃性能 通过单根垂直燃烧试验 GB/T 18380-2001 2.形成相关专利1项。3.提供新型阻燃耐温机车电缆绝缘材料及线缆的研究报告，发表国内期刊论文1~2篇；4.提供高性能线缆材料及机车线缆各一件。5.培养相关研究人员1~2名。 项目内容及节点： 研究内容： （一）耐温阻燃高分子材料的性能汇总分析 目前耐温高分子材料的种类越来越多，如刚性聚醚类材料PPS、PPO、PEEK、PEI等，在致力于提高材料耐温性能的同时，高分子材料其他性能不免会有所下降（如加工性能，力学耐冲击性能等）。因此必须对材料进行综合性能评估分析，才能够正确评判适宜用作电缆料的耐温高分子材料。具有优良耐温性、加工性和绝缘性能的高性能聚醚类材料或改性聚醚的应用越来越广泛，已经成为当前材料的研究热点，本研究将重点对耐温聚醚类材料进行相关分析研究，具体包括PPO、PPS、PEEK、PEI等。（二）新型绝缘材料的共混改性研究。 由于开发性能优异的单体十分困难，而将不同类的聚合物采用物理或化学的方法共混，不仅可显著改善原聚合物的性能，形成具有优良综合性能的聚合物体系，并可极大地降低聚合物材料开发和研制过程中的费用，降低成本。上述诸如PPS、PEEK等材料虽然拥有优异的高温稳定性、阻燃性、耐化学腐蚀性及良好的机械和电学性能，但是也存在脆性大、韧性差等缺点，严重制约了其在电线电缆领域的应用。因此我们须对上述材料进行共混改性方能使它们应用于电线电缆领域，其中研究内容包括基体材料与与弹性体的相容性研究，反应性增容剂的研究、改性材料韧性研究等。根据研究内容采用如下研究方案： No No 高性能材料基体（PPS﹑PEEK等）性能分析 挤出造粒用于电缆绝缘 弹性体（POE﹑SEBS等）、反应性增容剂、助剂等共混体系研究 高速混合 双螺杆共混改性 绝缘材料测试是否满足要求? Yes （三）耐温阻燃材料的加工工艺研究 对高性能工程塑料的加工方式进行相关研究，包括高分子材料的流变性能研究、加工方式的选择、加工工艺参数的确立等，采用热分析仪器和流变仪对研制出的材料进行热学和流变性能分析研究，根据材料的流变性能和加工温度来确立挤出加工工艺。 （四）新型耐温阻燃材料的挤出成缆工艺研究 对耐温阻燃材料的挤出加工方式进行相关研究，包括挤出工艺参数的确定﹑挤出模头的选择，出模后冷却方式的选择、挤出速度等。 （五）新型绝缘电缆材料的应用研究 采用本研究中的绝缘材料制备出薄壁机车电缆，对其进行热寿命、燃烧性能、机械强度、耐油性能等进行评估测试，以确定该新型机车电缆的最终应用性能。 节点目标： 2009年第二季度：耐温阻燃基体高分子