七种常见的环保绝缘材料

问题描述

精选答案

目前对于环保型直流电缆绝缘材料的研究，主要集中在以下几种材料：以聚乙烯、聚丙烯和乙丙橡胶等为代表的热塑性聚烯烃；以聚乙烯基、聚丙烯基共混物等为代表的热塑性聚烯烃共混物；掺杂纳米填料的热塑性聚烯烃纳米复合材料；通过化学方法改性的聚烯烃材料。

这些研究在提高材料的电气性能、机械性能和热性能上做了很多尝试和努力，并取得了一定成果，展现出了很好的应用前景。

1、聚乙烯

环保型电缆绝缘材料

聚乙烯电气性能优异，绝缘电阻和耐电强度较高，介电损耗小，但其较低的软化温度使其不适合在高温下工作，同时存在机械强度不高和使用寿命较短的问题。作为环保型直流电缆绝缘材料，聚乙烯研究主要集中在不采用化学交联的方式下如何提高其工作温度以及高温下的各项性能。

2、乙丙橡胶

乙丙橡胶是以乙烯和丙烯为基础单体的合成橡胶，由于其优异的耐腐蚀性、耐老化性和电气绝缘性能，从而被广泛应用在电缆护套和电缆绝缘材料中。聚丙烯材料有着高熔点和优异的电气绝缘性能，然而聚丙烯在常温下的脆性导致其作为电缆绝缘材料难以使用。

3、聚丙烯

聚丙烯（polyethylene, PP）是另外一种潜在的环保型高压直流电缆绝缘材料，根据其分子链结构，可分为等规聚丙烯（isotactic polypropylene, iPP）、间规聚丙烯（syndiotacticpolypropylene, sPP）和无规聚丙烯（atactic polypropylene, aPP）。聚丙烯具有优良的绝缘性能和抗腐蚀性能，等规聚丙烯的熔点高达160℃以上，长期使用温度达100-120℃。聚丙烯最大的缺点在于耐寒性能差，低温下易脆断。

从材料性质上，聚丙烯的熔点可达160℃以上，长期工作温度可达100-120℃，因此相对于XLPE，其长期工作温度可提高到90℃甚至100℃，这使得直流电缆的输送容量大大提高。同时聚丙烯具有更高的击穿场强和体积电阻率，可提高直流电缆的运行电压并降低输电损耗。

在相同电压等级下可使绝缘层更薄，有利于解决电缆绝缘散热温度分布不均的问题。由于聚丙烯具有较高机械强度，因此不需进行交联处理也可避免相应的脱气过程，从而可以大大简化电缆的生产工艺缩短生产周期,同时可保持热塑性特性。