北京電纜廠未來的十五年, 中國(guó)鐵道將有突破性的發(fā)展, 不只是鐵路網(wǎng)長(zhǎng)度的大發(fā)展, 更重要的是技術(shù)水平提高, 列車已經(jīng)四次提速, 高速輪軌即將建設(shè)。 回憶在簡(jiǎn)陋的綠色客車車廂時(shí)代, 除了 照明和兩只廣播喇叭外, 幾乎再也沒有其他的電器生活設(shè)施, 即使是軟席車廂, 無非多了幾只照明燈。 現(xiàn)代化車廂以**度和人性化設(shè)計(jì)為前提, 這些條件和設(shè)施, 必不可少地與電力、 控制和信號(hào)電纜有關(guān), 各類電線電纜除應(yīng)保證運(yùn)行**可靠外, 還應(yīng)考慮到事故情況下盡量避免對(duì)人身傷害和減少對(duì)設(shè)施的影響。 因此, 我國(guó)現(xiàn)有的鐵路機(jī)車車輛電纜 (電線) 標(biāo)準(zhǔn) (GB 1252821990)及其產(chǎn)品, 已不能滿足于我國(guó)鐵道建設(shè)的要求。 本文著重論述了如何應(yīng)用新材料, 發(fā)展新品種, 以及制訂新標(biāo)準(zhǔn), 以滿足我國(guó)突破性發(fā)展的鐵道建設(shè)的需要。2 我國(guó)鐵路機(jī)車車輛電纜標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品的現(xiàn)狀分析 我國(guó)現(xiàn)行 GB 12528. 1~ 4-1990 《鐵路機(jī)車車輛電纜(電線) 》標(biāo)準(zhǔn), 及其線纜品種、 系列、 規(guī)格、 絕緣和護(hù)套材料以及試驗(yàn)方法等, 均不能符合當(dāng)代機(jī)車車輛的發(fā)展, GB 12528 是部分套用歐洲鐵路聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn), 但仍保留一些老的品種。 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的耐溫等級(jí)僅為 70 ~ 100℃, 而在 GB 12528 的補(bǔ)充件中已有工作溫度為 150℃的線種, 另外在法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中耐溫等級(jí)要求為 70~ 120℃, 鐵道部標(biāo)準(zhǔn)中耐溫等級(jí)要求為 70 ~ 125℃。 隨著電纜耐溫等級(jí)的提高, 對(duì)于所用材料的要求也越來越高。 近年來, 薄壁絕緣電纜已開始應(yīng)用在機(jī)車車輛中, 另外對(duì)于耐油的要求也進(jìn)一步的提高。 隨著機(jī)車車輛電線電纜的進(jìn)一步發(fā)展,應(yīng)當(dāng)引入一些新材料的應(yīng)用。大部分車輛線屬于低電壓范圍 (3000 V 及以下) , 但近年來鐵道部將 30 kV 電纜也納入鐵路用電纜范疇, 此外還包括鐵路通信網(wǎng)用電纜, 今后甚至發(fā)展到光纜的應(yīng)用, 新標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)進(jìn)一步向縱深發(fā)展?，F(xiàn)行***標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的絕緣和護(hù)套品種較少, 客觀上限制了 其他材料應(yīng)用和推廣, 例如氯化聚乙烯的綜合性能高于氯丁橡膠, 價(jià)格卻低于氯丁橡膠, 再與氯磺化聚乙烯相比, 除耐油性和柔軟性稍差外, 其他性能基本一致, 作為含鹵護(hù)套材料無可非議。 又如乙烯2醋酸乙烯共聚的 EVA 橡膠具有很好的耐油性, 并可配制成低煙無鹵料, 法國(guó)機(jī)車車輛電纜用得較多。 關(guān)于法國(guó)機(jī)車車輛電線電纜標(biāo)準(zhǔn), 電線電纜結(jié)構(gòu)、 性能和試驗(yàn)方法規(guī)定得較為詳細(xì), 但并不硬性規(guī)定材料品種, 這是典型的用戶標(biāo)準(zhǔn)格式, 很有借鑒的價(jià)值, 目 前制定新標(biāo)準(zhǔn)雖不能改變?cè)瓉淼?**標(biāo)準(zhǔn)(GB) 格式, 但是擴(kuò)展材料品種的應(yīng)用是可取的。 3 新材料應(yīng)用的探討正如上述, 由于我國(guó)鐵道建設(shè)的高速發(fā)展, 鐵路機(jī)車車輛電線電纜的產(chǎn)品種類及其性能將有較大發(fā)展, 因此, 采有新材料發(fā)展新品種是其發(fā)展的方向,應(yīng)選擇電性能和機(jī)械物理性能優(yōu)良、 易于加工擠出、價(jià)格低廉, 以及可再生利用減少污染的新材料, 因此, 要綜合、 合理地選擇。 以下探討應(yīng)用三種新材料。3. 1 丙烯2乙丙橡膠共混熱塑彈性體丙烯2乙丙橡膠共混熱塑彈性體國(guó)內(nèi)已有商品供應(yīng), 其性能見表 1、 表 2。 此外, 還可將丙烯2乙丙橡膠開發(fā)為低煙無鹵以及交聯(lián)型品種。3. 2 低煙無鹵硅烷交聯(lián)聚乙烯無填料的硅烷交聯(lián)聚乙烯不阻燃, 而機(jī)車車輛電纜需要應(yīng)用低煙無鹵阻燃硅烷交聯(lián)聚烯烴, 因此,需將其混入填料進(jìn)行改性, 并且要徹底解決交聯(lián)后的護(hù)套開裂問題后才能應(yīng)用。 目前交聯(lián)工藝仍采用兩步法技術(shù), 即將硅烷預(yù)接枝阻燃復(fù)合物和催化劑母?；旌喜D出后進(jìn)行溫水交聯(lián)。 材料性能見表 1和表 3。表 1 三種材料的機(jī)械物理和電性能典型值試驗(yàn)項(xiàng)目熱塑彈性體硅烷交聯(lián)乙丙膠硅烷交聯(lián)聚烯烴密度(gcm3)0. 980. 901. 41邵氏硬度A  D60 ~ 80 A84269144老化前拉伸強(qiáng)度 M Pa老化前斷裂伸長(zhǎng)率(% )6. 9~ 11. 0375~ 4501855014200拉伸 *** 的定伸強(qiáng)度 M Pa2. 3~ 4. 8--抗撕強(qiáng)度(kN  m)10. 2~ 13. 3空氣老化后125 ℃× 168 h150 ℃× 168 h135 ℃× 168 h 拉伸強(qiáng)度變化率(% )- 4~ - 6+ 15+ 17 斷裂伸長(zhǎng)變化率(% )- 8~ - 11- 5- 13空氣彈 0. 55 M Pa, 127 °C× 40 h 老化后 拉伸強(qiáng)度變化率(% )-+ 12+ 13 斷裂伸長(zhǎng)變化率(% )-+ 2- 11100 ℃下熱變形 K= 1 **值(% )23~ 29< 50150 °C, 240 h 空氣老化后彎曲試驗(yàn)-無裂紋-- 15 °C下電纜冷彎曲--通過低溫沖擊通過(- 60 ℃)-通過(- 15 ℃)250 °C, 0. 2M Pa 熱延伸 負(fù)荷下伸長(zhǎng)率(% )-6050 冷卻后**伸長(zhǎng)率(% )-50100 °C, 1 h 收縮率(% )--1. 5100 °C、 24 h 后吸水率(mgcm2)-1. 01. 020 °C時(shí)體積電阻率(8?cm)1× 10164. 1× 10153. 8× 101490 °C時(shí)體積電阻率(8?cm)-1. 9× 10153. 8× 1012表 2 熱塑彈性體的浸液試驗(yàn)浸入液體種類純水15%N aCl 水溶液50%N aOH 水溶液98% 濃度硫酸A STM 2 號(hào)油制動(dòng)油體積膨脹率(% )3~ 6003~ 534~ 50- 14~ - 30 注: 浸液時(shí)間為 168 h。3. 3 硅烷交聯(lián)乙丙橡膠硅烷交聯(lián)乙丙橡膠的實(shí)際性能如耐溫等級(jí)、 老化性、 柔軟性等均超過交聯(lián)聚乙烯, 但價(jià)格略高。 傳統(tǒng)的乙丙絕緣電纜是采用蒸汽連續(xù)硫化工藝,優(yōu)點(diǎn)是效率高、 質(zhì)量穩(wěn)定, 缺點(diǎn)是對(duì)于電纜制造長(zhǎng)度較短或經(jīng)常改換規(guī)格情況時(shí)會(huì)造成短段半成品浪?71?2004 年第 4 期No. 4 2004電 線 電 纜ElectricW ire & Cable2004 年 8 月A ug. , 2004 表 3 阻燃硅烷交聯(lián)聚乙烯試片燃燒特性燃燒性能典型值測(cè)試方法氧指數(shù)(% )31A STMD 2863溫度指數(shù)℃290N ES 715鹵化物排放量(% )< 0. 1IEC 6075421放出氣體的酸度(pH)5IEC 6075422放出氣體的酸度(導(dǎo)電值) (ΛScm)5IEC 6075422毒性指數(shù)1. 5CE I 20237煙排放測(cè)試(3 mm 試片)有焰無焰A STM E2662 V 0F4(4 m in 時(shí)比光密度)327 Dm(**比光密度)348436 Dmc(校正煙密度)344435 T 90% Dms997692 T *** Dms1200958 注: T 90% Dm 為達(dá)到**比光密度的 90% 所需要的時(shí)間 (s);T *** Dm 為達(dá)到**比光密度的 *** 所需要的時(shí)間 (s)。費(fèi)。 采用硅烷交聯(lián)乙丙橡膠就可改變這種情況, 其適應(yīng)范圍很廣, 無論是大小電纜廠均能, 技術(shù)推廣快速方便, 尤其對(duì)不具備橡膠加工流水線的電纜廠, 開辟了另一條發(fā)展產(chǎn)品的途徑。 硅烷交聯(lián)乙丙橡膠的制造機(jī)理與硅烷交聯(lián)聚乙烯相似, 是采用兩步法工藝, 先將乙丙橡膠接枝、 擠出、 切粒、 包裝成為 A 料; 另一部分是催化劑母粒 (B 料) , 在使用前按比例將A、B 料混合均勻, 然后擠電纜絕緣或護(hù)套。 當(dāng)需加色母粒料時(shí), 應(yīng)將其在 60℃烘箱內(nèi)至少烘干 8 h, 料層厚度為 4~ 6 cm , 或真空干燥至少 4h。 半成品的交聯(lián), 通常浸入 60℃~ 70℃熱水中或存放在桑拿浴環(huán)境中 (約 0. 15 bar) , 厚度為 0. 7~ 1. 0mm 的交聯(lián)時(shí)間為 2~ 4 h。 也可用自 然交聯(lián)法, 在20℃~ 25℃和相對(duì)濕度 50%~ 70% 的空氣中存放數(shù)日, 但在干旱地帶不適用; 此外, 厚度大于 1. 2mm 時(shí), 自然交聯(lián)時(shí)間太長(zhǎng), 也不太適用。以上只是列舉了三種新材料, 實(shí)際上, 隨著薄壁絕緣電纜和耐油電纜的進(jìn)一步發(fā)展, 以及機(jī)車車輛用電纜對(duì)于耐低溫要求的提高, 如在 GB 12528. 11(補(bǔ)充件) 中要求電纜在進(jìn)行- 40℃和- 60℃的低溫卷繞試驗(yàn)后還需進(jìn)行耐壓試驗(yàn), 對(duì)電纜材料的要求就提高了。 因此其他各種新型的材料正不斷地應(yīng)用到機(jī)車車輛電纜中。4 結(jié)束語機(jī)車車輛用電線電纜的直接意義是按安裝在所有車輛上的電線電纜, 某些方面與轎車電線相似, 甚至有的與航空電線相似, 將來耐高溫線、 薄壁絕緣線均會(huì)有更大的發(fā)展, 有機(jī)和無機(jī)材料應(yīng)用也將進(jìn)入更高的新的境界。佛山華聯(lián)有機(jī)硅有限公司為您提供硅樹脂涂層、 硅橡膠1. 硅橡膠(擠出成型) --硅橡膠電線電纜專用的2. 硅樹脂涂層--硅橡膠電線電纜專用的3. 硅樹脂涂料--玻璃纖維套管專用的4. 耐高溫硅樹脂涂料--云母帶專用的我公司是有機(jī)硅系列產(chǎn)品的廠家, 希望您能選用, 謝謝。