特种电线电缆材料
简介
开发生产可在特定场合使用的特种线缆，提高低烟无卤阻燃材料的耐候、耐热、耐辐射及阻燃性能。包括耐高温电线电缆，新型绿色绝缘环保电线电缆，用途和结构特殊的电线电缆以及功能化电线电缆。目前，本方向项目均与成都成塑集团合作共同研发。
近年来承担项目：1.辐射交联无卤阻燃电线电缆材料的研制
2.高抗辐射材料的研制
3.高性能辐照交联硅橡胶线缆
项目进展
1. 辐射交联低烟无卤阻燃电线电缆材料
背景介绍
辐射交联低烟无卤阻燃电线电缆材料是利用辐射交联技术配合无卤阻燃技术，二十世纪70年代，随着工业电子加速器的发展和在辐射加工中的应用，电线电缆绝缘的辐射交联已成为辐射技术应用和加工的最大领域。目前，全世界用于工业的电子加速器有700～800台，总功率超过20000kW，其中200多台应用于电线电缆的辐照交联，主要集中在北美、欧洲、日本、俄罗斯、中国及韩国等国家。辐射交联技术能使电线电缆的工作温度、耐溶剂、耐环境老化，耐开裂等性能得到大大提高；根据国际电线电缆无卤阻燃形式的发展，欧盟也严令禁止在电气产品中使用卤素作为阻燃剂，传统的PVC电线电缆材料受到越来越多限制，研发燃烧不产生卤化氢气体，低烟，无毒，无腐蚀性的电线电缆材料，可广泛应用于核电站，城市轨道，地铁，医院等场合，是当今电线电缆发展趋势，而辐射交联技术在无卤阻燃上的应用又使得其材料性能得到大的提高。
产品性能
我院研发的辐射交联低烟无卤阻燃电线电缆材料，是一种新型的环保阻燃材料，采用聚烯烃作为电线电缆基体，添加高效的阻燃体系，可替代传统PVC电线电缆材料，其综合性能优良，加工挤出成型效率高，经国家电线电缆质量监督检验中心测试合格，其主要性能指标如下：
拉伸强度（MPa） 15
断裂伸长率（％） 400
氧指数 ％ 35
UL94垂直燃烧试验 通过
体积电阻率（Ω•m） 3.2×1012
溴含量（％） 通过SGS测试
重金属离子含量（％） 通过SGS测试
氯化氢释放量（％） 0
最大烟密度（Dm）
---有焰法 109
---无焰法 56
2. 核电站用1E级K2(3)类可辐照交联无卤阻燃电线电缆材料
背景介绍
利用核能发电已成为世界各国解决能源问题的重要途径，已经有17个国家其核电发电量占总发电量的比例超过25%。在美国，运行的核电机组超过100台，为世界最多，装机容量达9741万千瓦，2000年核电发电量为7539亿kWh，占美国发电总量的19.83%，目前，我国正在运行的机组有8台，总装机容量达590万千瓦，占全国发电量的1.18%，随着全球化能源危机的日益严重，发展核电也成为我国能源战略的核心任务，而核电站用电线电缆作为核电的“心脏”，积极开发核能电缆是实现核能装备国产化的重要组成部分之一。
美国、法国等发达国家已制定出较为成熟的核电站用电线电缆的技术标准，由于我国的核电建设正处于起步阶段，核级电缆的研究也刚刚开始，其产品的性能指标及技术要求尚不完全统一，为规范行业标准，我国按国标GB/T 22577-2008核电站用IE级电缆通用要求也制定了相应的技术标准，核电站用1E级电线电缆安全级别分为三类：K1、K2、K3，其中K2类是安装在安全壳内或安全壳外对辐射有要求的场合，其必须具备在核电站正常运行工况的相应环境条件下以及在地震荷载下完成其规定的电缆，线缆必须具备低烟、无卤、阻燃等特性，另外，核电站环境下使用的电线电缆材料，在满足常规无卤阻燃电线电缆材料一般性能的基础上，还必须能够耐受一定剂量γ射线辐射。
产品性能
我院研发的核电站用1E级K2(K3)类电线电缆材料系环保阻燃材料，综合性能国内领先，适用于核电站环境使用，主要具有以下优势：
1.不含卤素、铅、锑等毒性物质，因此制得的线缆材料经火焰作用后不产生卤化氢等腐蚀性气体，对无污染。
2.阻燃性能优异，燃烧产烟量低、抗融滴性和自熄性良好。
3.耐热老化性能优异，本产品能够长期在90 ℃下运行，使用寿命超过60年。
4.力学性能优异，具有相比国内产品具有较高的拉伸强度和断裂伸长率。
5.抗辐射性能优异，本产品经250 kGy辐照老化试验后断裂伸长率保持率在70%左右。
6.加工性能优异，通过调节配方，合理搭配加工助剂，挤出加工成型效率高，对设备无特殊要求，本产品顺利进行中试试验，挤出产品表面光洁。
7.本产品经电子加速器辐照交联后可使综合性能进一步提高。
本产品经国家电线电缆质量监督检验中心测试，其主要性能指标如下：
拉伸强度（MPa）： 15.6
断裂伸长率（％）： 566
氧指数（％） 33.3
体积电阻率（Ω•m） 1.6×1012
介电强度（MV/m） 23
121 ℃ 168 h 热老化后 拉伸强度变化率 +12% ,断裂伸长率变化率 +2.1%
250 kGy辐照老化后 拉伸强度保持率 98% ，断裂伸长率保持率 72%
3. 陶瓷化耐火硅橡胶电线电缆材料
背景介绍
陶瓷化耐火硅橡胶材料是一种新型的高分子耐火材料，近年来，随着城市人口急剧增长，高层建筑，大型超市，医院，机场不断增加，地铁，隧道交通的大力建设，消防防火安全的重要性凸显，如何在火灾的情况下，在一定时间内保障电力和通信的畅通，减少人员的伤亡，目前，国内外多采用的是氧化镁矿物绝缘防火电缆和云母带绕包的耐火电缆，而陶瓷化硅橡胶耐火电缆的研发，将为消防，防火提供了一种新型，安全，经济的耐火电缆，特别是为防火电线电缆的制造，又开辟出了一条新思路和新方法，和传统耐火电缆相比将极大程度降低成本。
产品性能
我院研发的陶瓷化耐火硅橡胶材料具有极佳的防火、阻燃、低烟、无毒等特性，挤出成型工艺简单，其燃烧后残余物为坚硬的陶瓷化壳体，硬壳在火灾（950 ℃-1000℃）环境中不熔且不滴落，达到GB/T 12666-6 A类耐火材料标准，在保证火灾情况下电力传输通畅中起到了坚固的保护作用，该产品性能经国家合成树脂质量监督检验中心检测合格，主要指标如下：
拉伸强度（MPa） 8.74
断裂伸长率（％） 430
氧指数（％） 34.5
体积电阻率（Ω•m） 5.5×1015
电气强度（kV/mm） 21.4
项目展示
开发生产可在特定场合使用的特种线缆，提高低烟无卤阻燃材料的耐候、耐热、耐辐射及阻燃性能。包括耐高温电线电缆，新型绿色绝缘环保电线电缆，用途和结构特殊的电线电缆以及功能化电线电缆。目前，本方向项目均与成都成塑集团合作共同研发。
近年来承担项目：1.辐射交联无卤阻燃电线电缆材料的研制
2.高抗辐射材料的研制
3.高性能辐照交联硅橡胶线缆
项目进展
1. 辐射交联低烟无卤阻燃电线电缆材料
背景介绍
辐射交联低烟无卤阻燃电线电缆材料是利用辐射交联技术配合无卤阻燃技术，二十世纪70年代，随着工业电子加速器的发展和在辐射加工中的应用，电线电缆绝缘的辐射交联已成为辐射技术应用和加工的最大领域。目前，全世界用于工业的电子加速器有700～800台，总功率超过20000kW，其中200多台应用于电线电缆的辐照交联，主要集中在北美、欧洲、日本、俄罗斯、中国及韩国等国家。辐射交联技术能使电线电缆的工作温度、耐溶剂、耐环境老化，耐开裂等性能得到大大提高；根据国际电线电缆无卤阻燃形式的发展，欧盟也严令禁止在电气产品中使用卤素作为阻燃剂，传统的PVC电线电缆材料受到越来越多限制，研发燃烧不产生卤化氢气体，低烟，无毒，无腐蚀性的电线电缆材料，可广泛应用于核电站，城市轨道，地铁，医院等场合，是当今电线电缆发展趋势，而辐射交联技术在无卤阻燃上的应用又使得其材料性能得到大的提高。
产品性能
我院研发的辐射交联低烟无卤阻燃电线电缆材料，是一种新型的环保阻燃材料，采用聚烯烃作为电线电缆基体，添加高效的阻燃体系，可替代传统PVC电线电缆材料，其综合性能优良，加工挤出成型效率高，经国家电线电缆质量监督检验中心测试合格，其主要性能指标如下：
拉伸强度（MPa） 15
断裂伸长率（％） 400
氧指数 ％ 35
UL94垂直燃烧试验 通过
体积电阻率（Ω•m） 3.2×1012
溴含量（％） 通过SGS测试
重金属离子含量（％） 通过SGS测试
氯化氢释放量（％） 0
最大烟密度（Dm）
---有焰法 109
---无焰法 56
2. 核电站用1E级K2(3)类可辐照交联无卤阻燃电线电缆材料
背景介绍
利用核能发电已成为世界各国解决能源问题的重要途径，已经有17个国家其核电发电量占总发电量的比例超过25%。在美国，运行的核电机组超过100台，为世界最多，装机容量达9741万千瓦，2000年核电发电量为7539亿kWh，占美国发电总量的19.83%，目前，我国正在运行的机组有8台，总装机容量达590万千瓦，占全国发电量的1.18%，随着全球化能源危机的日益严重，发展核电也成为我国能源战略的核心任务，而核电站用电线电缆作为核电的“心脏”，积极开发核能电缆是实现核能装备国产化的重要组成部分之一。
美国、法国等发达国家已制定出较为成熟的核电站用电线电缆的技术标准，由于我国的核电建设正处于起步阶段，核级电缆的研究也刚刚开始，其产品的性能指标及技术要求尚不完全统一，为规范行业标准，我国按国标GB/T 22577-2008核电站用IE级电缆通用要求也制定了相应的技术标准，核电站用1E级电线电缆安全级别分为三类：K1、K2、K3，其中K2类是安装在安全壳内或安全壳外对辐射有要求的场合，其必须具备在核电站正常运行工况的相应环境条件下以及在地震荷载下完成其规定的电缆，线缆必须具备低烟、无卤、阻燃等特性，另外，核电站环境下使用的电线电缆材料，在满足常规无卤阻燃电线电缆材料一般性能的基础上，还必须能够耐受一定剂量γ射线辐射。
产品性能
我院研发的核电站用1E级K2(K3)类电线电缆材料系环保阻燃材料，综合性能国内领先，适用于核电站环境使用，主要具有以下优势：
1.不含卤素、铅、锑等毒性物质，因此制得的线缆材料经火焰作用后不产生卤化氢等腐蚀性气体，对无污染。
2.阻燃性能优异，燃烧产烟量低、抗融滴性和自熄性良好。
3.耐热老化性能优异，本产品能够长期在90 ℃下运行，使用寿命超过60年。
4.力学性能优异，具有相比国内产品具有较高的拉伸强度和断裂伸长率。
5.抗辐射性能优异，本产品经250 kGy辐照老化试验后断裂伸长率保持率在70%左右。
6.加工性能优异，通过调节配方，合理搭配加工助剂，挤出加工成型效率高，对设备无特殊要求，本产品顺利进行中试试验，挤出产品表面光洁。
7.本产品经电子加速器辐照交联后可使综合性能进一步提高。
本产品经国家电线电缆质量监督检验中心测试，其主要性能指标如下：
拉伸强度（MPa）： 15.6
断裂伸长率（％）： 566
氧指数（％） 33.3
体积电阻率（Ω•m） 1.6×1012
介电强度（MV/m） 23
121 ℃ 168 h 热老化后 拉伸强度变化率 +12% ,断裂伸长率变化率 +2.1%
250 kGy辐照老化后 拉伸强度保持率 98% ，断裂伸长率保持率 72%
3. 陶瓷化耐火硅橡胶电线电缆材料
背景介绍
陶瓷化耐火硅橡胶材料是一种新型的高分子耐火材料，近年来，随着城市人口急剧增长，高层建筑，大型超市，医院，机场不断增加，地铁，隧道交通的大力建设，消防防火安全的重要性凸显，如何在火灾的情况下，在一定时间内保障电力和通信的畅通，减少人员的伤亡，目前，国内外多采用的是氧化镁矿物绝缘防火电缆和云母带绕包的耐火电缆，而陶瓷化硅橡胶耐火电缆的研发，将为消防，防火提供了一种新型，安全，经济的耐火电缆，特别是为防火电线电缆的制造，又开辟出了一条新思路和新方法，和传统耐火电缆相比将极大程度降低成本。
产品性能
我院研发的陶瓷化耐火硅橡胶材料具有极佳的防火、阻燃、低烟、无毒等特性，挤出成型工艺简单，其燃烧后残余物为坚硬的陶瓷化壳体，硬壳在火灾（950 ℃-1000℃）环境中不熔且不滴落，达到GB/T 12666-6 A类耐火材料标准，在保证火灾情况下电力传输通畅中起到了坚固的保护作用，该产品性能经国家合成树脂质量监督检验中心检测合格，主要指标如下：
拉伸强度（MPa） 8.74
断裂伸长率（％） 430
氧指数（％） 34.5
体积电阻率（Ω•m） 5.5×1015
电气强度（kV/mm） 21.4
项目展示
高性能耐火硅橡胶材料
