電線電纜絕緣材料的交聯(lián)機(jī)理是采用物理或化學(xué)方法,使高分子絕緣材料由線性分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),由熱塑性材料變成熱固性絕緣材料,從而提高了絕緣材料的耐老化性能,機(jī)械性能和耐環(huán)境的能力。美國從五十年代發(fā)明交聯(lián)絕緣電線電纜,六十年代逐步得到應(yīng)用。近十年來,國內(nèi)也越來越多地廣泛使用交聯(lián)絕緣,它代替了油紙絕緣,并正在逐步取代PVC塑料絕緣。
交聯(lián)絕緣的品種很多,從交聯(lián)的機(jī)理上主要分成兩大類,即物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)。
1、化學(xué)交聯(lián):化學(xué)交聯(lián)又分高溫交聯(lián)和低溫交聯(lián)兩種方法。
(1)高溫交聯(lián)又稱過氧化物交聯(lián),一般采用有機(jī)過氧化物作為交聯(lián)劑,在熱的作用下,分解生成活性的游離基,這些游離基使聚合物碳鏈上產(chǎn)生活性點(diǎn),并產(chǎn)生C-C交聯(lián)鍵,形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
高溫交聯(lián)包括蒸汽交聯(lián)和干法交聯(lián)兩種工藝形式,國外交聯(lián)電纜在六十年代大多采用蒸汽交聯(lián)工藝,由于蒸汽交聯(lián)使絕緣中的水分含量增加,絕緣品質(zhì)不好,已經(jīng)完全被淘汰了;七十年代開始,國外普遍應(yīng)用干法交聯(lián)工藝,使用高壓硫化管道,快速加熱的方法進(jìn)行交聯(lián)。
(2)低溫交聯(lián)又稱溫水交聯(lián)或硅烷交聯(lián),電纜在70-90℃的溫水中交聯(lián),絕緣中的交聯(lián)劑--硅烷在吸水后,線性結(jié)構(gòu)反應(yīng)生成網(wǎng)狀的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
2、物理交聯(lián):又稱輻照交聯(lián),分為γ-射線交聯(lián)和電子束交聯(lián)兩種方法。
(1)γ-射線交聯(lián)由于劑量率低,照射過程中無法穿透線纜的芯線,所以,只是在熱縮材料的交聯(lián)中有應(yīng)用,而電線電纜生產(chǎn)中一般不采用γ-射線交聯(lián)。
(2)電子束交聯(lián),利用電子加速器配合束下輻照裝置,采用高能量電子束(一般能量在1.0-3.0MeV之間)對電線電纜的絕緣層進(jìn)行照射,引發(fā)高分子材料產(chǎn)生自由基,形成C-C交聯(lián)鍵,生成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。