世界電纜料的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái),世界電纜產(chǎn)品呈持續(xù)增長(zhǎng)狀態(tài),發(fā)展最快的是美洲。北美國(guó)家電纜產(chǎn)品產(chǎn)量約為世界總產(chǎn)量的26%。世界電纜生產(chǎn)總量中的最大份額是低壓電纜和電力行業(yè)用電線,約占總量的36%。隨后分別是
高壓電纜,約占總量的28%;繞包線約占總量的20%;戶外敷設(shè)用銅芯
通信電纜,約占總量的9%;計(jì)算機(jī)用電纜以及其他類型的建筑物內(nèi)部的通信電纜,約占總量的7%。從電纜生產(chǎn)的產(chǎn)值來(lái)看,光纖光纜以及計(jì)算機(jī)用電纜,約占總量的25.4%,其中光纖光纜約占總量的8.9%。
從增長(zhǎng)幅度來(lái)看,增長(zhǎng)幅度最快的是光纖光纜:據(jù)CahnersIn—Star集團(tuán)的調(diào)研報(bào)告,光纖光纜前景十分看好,在2005年之前,將以23%的年均增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。僅次于光纖光纜的是
計(jì)算機(jī)電纜以及戶內(nèi)敷設(shè)用通信電纜,
電力電纜保持著小幅穩(wěn)步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。世
隨著世界電纜業(yè)的發(fā)展,相應(yīng)于以上電纜的各種電纜料的需求也在不斷增長(zhǎng)。
1.1PE電纜料
國(guó)外早于20世紀(jì)40年代就將PE用于通訊電纜。90年代中后期,PE電纜就已在PE制品中占據(jù)了重要位置。近年來(lái)。隨著環(huán)保呼聲的提高,國(guó)際上正逐步以PE代替PVC,使得PE電纜料樹(shù)脂的消耗量逐年提高。
1.1.1PE高速擠出通訊電纜料
目前,國(guó)際上通常采用高密度聚乙烯(HDPE)或中密度聚乙烯(MDPE)作通訊絕緣料。HDPE的機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能均較好,尤其具有較高的韌性,完全滿足絕緣料的使用要求。自7O年代中期,市話電纜的絕緣層已大部分采用HDPE[2]。
1.1.2交聯(lián)PE電纜料
電力電纜正向交聯(lián)PE方向不斷發(fā)展。目前,國(guó)際上從1kV低壓力纜,6.35kV中低壓力纜至110kV高壓力纜都傾向于用交聯(lián)PE。國(guó)際上交聯(lián)PE生產(chǎn)技術(shù)主要分三大類:輻射交聯(lián)主要生產(chǎn)電器裝備用電纜;硅烷交聯(lián)用硅烷作為交聯(lián)劑,在催化劑作用下使PE交聯(lián);化學(xué)交聯(lián)以低密度聚乙烯(LDPE)為基料,有機(jī)過(guò)氧化物為交聯(lián)劑,適合于高溫、高壓、高頻等條件下使用的線纜,可制造6—35kV、35.110kV中高壓電纜、航空電纜、
控制電纜等,其生產(chǎn)技術(shù)主要由美國(guó)GE公司發(fā)明并推廣應(yīng)用。
1.1.3阻燃PE電纜料
80年代初,國(guó)外已研制出低煙無(wú)鹵
阻燃電纜料。到80年代后期,已經(jīng)開(kāi)發(fā)了第二代電線電纜用無(wú)鹵阻燃塑料。同第一代產(chǎn)品相比,第二代無(wú)鹵阻燃塑料除了在阻燃性能、發(fā)煙性、毒性、腐蝕性能、力學(xué)性能、電性能上有所改進(jìn)外,其高速擠出性能是一大特征。
日本每年頒布5O余件與無(wú)鹵阻燃電纜料有關(guān)的專利。這些專利大多屬于日立電線株式會(huì)社、日本聯(lián)合碳化物公司以及藤倉(cāng)、住友、大日本等電線公司。這類專利試圖用不同的方法,解決無(wú)鹵阻燃電纜料的中心問(wèn)題,即克服阻燃性能與其他性能的矛盾,對(duì)各種性能進(jìn)行綜合平衡;另有很多專利致力于開(kāi)發(fā)新型的配合劑,其中氫氧化鎂是一種很重要的配合劑。已在很多國(guó)家取得專利,并被許多國(guó)外權(quán)威文獻(xiàn)推薦
屏蔽電纜料是電纜中用于保護(hù)主絕緣層不被破壞的半導(dǎo)電復(fù)合材料。
根據(jù)IEC502規(guī)定,額定電壓在1.8/3.0kV以上時(shí)以及用PVC、乙丙橡膠絕緣的電纜,額定電壓在3.6/6.0kV時(shí),必須使用內(nèi)外半導(dǎo)電屏蔽層。
目前,國(guó)際上已有不少聚烯烴制造商開(kāi)發(fā)并生產(chǎn)出了交聯(lián)PE電纜用半導(dǎo)電屏蔽專用料。如美國(guó)UCC公司,主要牌號(hào)包括HFDA-0590、HFDA一0585、HF.DA--08804;13本字部興產(chǎn)公司,主要牌號(hào)有UBECV315、VBECV319;英國(guó)BP公司。主要牌號(hào)為HFDM0595(黑色)、H315ES(黑色)、H310ES(黑色)。
1.2PVC電纜料
在電線電纜的絕緣和護(hù)套材料中,PVC比較便宜,機(jī)械性能優(yōu)良,加工方便,使得它長(zhǎng)久以來(lái)成為電線電纜行業(yè)使用數(shù)量最多的材料。進(jìn)入20世紀(jì)末以來(lái),PVC材料的環(huán)境問(wèn)題被廣泛認(rèn)識(shí),一些發(fā)達(dá)國(guó)家已提出了限制或全面禁止使用PVC電纜的法令建議。有數(shù)據(jù)表明,西歐國(guó)家在線纜領(lǐng)域PVC的用量,1994年為44lkt,占線纜所用高聚物的58%,而2000年,PVC在西歐線纜業(yè)總的用量是398kt.占線纜所用高聚物的48%,總量和所占比例均呈下降趨勢(shì)。近年來(lái),控制和禁止使用PVC材料已形成了強(qiáng)有力的趨勢(shì)。
雖然用無(wú)鹵料取代PVC材料的呼聲越來(lái)越高,但是PVC本身具有短期內(nèi)還無(wú)法取代的優(yōu)勢(shì)(如價(jià)格低廉,阻燃性好,加工設(shè)備、工藝簡(jiǎn)單,硬度可調(diào)范圍廣,電絕緣性好,耐油、耐化學(xué)試劑等),所以短期內(nèi)在全世界范圍完全禁止PVC的使用并不現(xiàn)實(shí)。
1.3PP電纜料
PP因其機(jī)械性能、電性能、耐磨性、耐化學(xué)試劑特別是耐油的優(yōu)越性能,大量用于電力電纜架空線及電器裝備電纜。國(guó)外PP用于電線電纜絕緣開(kāi)始于60年代,至90年代中后期PP在美國(guó)用量已達(dá)10kt以上,在PP總用量中占據(jù)了較重要的份量。英國(guó)BP、13本字部興產(chǎn)、德國(guó)拜爾等公司都有PP電纜料牌號(hào),但尤以美國(guó)開(kāi)發(fā)的PP電線電纜牌號(hào)最多,并以ProfaxSE191為最優(yōu)良。由于要求耐低溫和柔軟性,所以國(guó)外線纜用PP為乙丙嵌段共聚物。
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