辐照交联――我国线缆行业的新潮流

上海电缆研究所2008年7月辐照交联——我国线缆行业的新潮流金标义我国拥有的电子加速器台数飞速增长年份~19952000200520072012台数345097133200我国加速器台数有人估计，到2012年，我国在役加速器台数有可能超过美国，居世界第一。线缆行业内部加速器拥有情况统计直至上世纪末，线缆行业企业拥有加速器的台数不超过15台，许多企业只能以委托加工的方式进行生产，但随着交联线缆产品市场的扩大，已有43家线缆企业建立了58台套的辐照交联生产线。而加速器的束下装置也从原来的单进单出增至现在的双进双出，甚至四进四出。加速器制造水平迅速提高，辐照交联成本快速下降束流由原来的30mA增至现在的40，50，60乃至100mA。操作和管理人员素质及技术水平提高，使辐照交联的生产成本快速下降，有人做过粗略的计算：以30mm2低烟无卤阻燃汽车线为例：辐照交联的成本是蒸汽连续硫化线的1/2，氮气干法交联线的1/3。辐照交联的加工方式多样化自己拥有加速器，加工自己生产的产品；委托别人加工；辐照交联专业户：只拥有加速器，但不生产也不销售电线电缆，而仅仅是接受委托加工。辐照交联线缆产品大量涌现热收缩管：以聚烯烃为基的，包括无卤与有卤阻燃的；以硅橡胶为基的，包括无卤与有卤阻燃的；汽车线：其中最多的是耐热125℃和150℃的阻燃聚烯烃线。它既包括无卤阻燃线，也有少量符合环保要求的低卤阻燃线。电机引接线：耐热125℃和150℃的阻燃聚烯烃线。它既包括无卤阻燃线，也包括符合环保要求的低卤阻燃线。电器布线：符合UL758的绝缘线，如交联聚氯乙烯线（XLPVC），耐温105℃，125℃，150℃阻燃聚烯烃线（XLPO），耐温200℃F40线（X-ETFE）。机车车辆线：符合欧洲EN50264的耐温90℃，耐油无卤阻燃聚烯烃线，符合国标GB12528.11的耐温125℃低烟无卤阻燃聚烯烃线。船用电缆：以低烟无卤线缆为主，包括电力、控制、通讯电缆。架空绝缘线：以非阻燃的聚乙烯绝缘为主。核电站电缆：应是低烟无卤聚烯烃阻燃线，包括K1，K3系列。市场需求飞速发展随着中国作为“世界工厂”地位的确立，和汽车工业的快速发展，符合环保要求的汽车线和电机引接线的需求急剧增大。而生产这些线缆的基本原料—无卤阻燃料和基础设备—电子加速器的售价也分别由6，7年前的￥6~7万/吨和＄300~350万/台发展到现在的￥2~3万/吨和￥400万/台。环保要求在线缆行业的实施欧盟RoHS指令要求：限制六种有害重金属和含二噁英类化学品的物质；线缆行业实施：改进PVC塑料配方，不用含有六种有害重金属和含二噁英的化学助剂；采用低烟无卤或低烟低卤阻燃材料做线缆的绝缘和护套材料；采用符合环保要求的交联方式。三种交联方式的比较化学交联：是靠热（高温）引发配方中的交联剂，使高分子间起化学交联反应。需要首先在远低于交联温度的较低温度下挤出成型，然后才能进入高温环境进行热交联，这对大多数无卤或低卤材料是难以做到的。硅烷交联是靠微量的水来使先前已接枝到分子主链上的硅烷醇水解而产生交联反应，因此要求硅烷交联料内所有成分绝对干燥无水，很显然这对无卤或低卤材料更是难以做到的。辐照交联是靠高能电子束将聚合物分子间连起来。所以配方中不含交联剂，而配方中含有的敏化剂在挤出时不会发生交联化学反应，因此不会引起“焦烧”。所以线缆厂完全可以按照平时生产塑料线缆的方式组织生产。因而它最适合，也是唯一实用的生产有环保要求的阻燃电缆的方式。可以实行辐照交联的高分子材料塑料类：聚乙烯（PE）乙烯醋酸乙烯酯共聚物（EVA）乙烯丙烯酸酯共聚物（EEA）聚丙烯（PP）乙烯四氟乙烯共聚物（ETFE）聚氯乙烯（PVC）橡胶类：乙丙胶（EPR）丁腈橡胶（NBR）氯化聚乙稀（CPE）氯磺化聚乙烯（CSM）环保是辐照交联的原动力化学交联需要高压蒸汽或氮气，而这些高温高压气体的能源均来自燃煤（油），这会产生大量的烟尘，SO2、NO、CO、CO2等有害气体，所以不环保。许多地方已立法规定不许上锅炉。众多的环保法规、条例及标准规定许多线缆产品必须是阻燃的，而且是低烟、低卤、无卤、低酸、低毒的。线缆的绝缘与护套必须使用符合环保要求的材料，并以符合环保要求的方式将其交联。综上所述，在三种已经工业化的交联方式中，只有辐照交联是最适合制作环保阻燃线缆的，也正因为此它大大地推动了线缆行业对辐照交联的需求。加速器装备产业的发展是辐照交联的助推力以前：体积庞大，结构复杂，操作困难，价格高昂，服务差；现在：生产厂家从1家增至现在的5家，形成了加速器从规格、型号到束下等全套设备的生产，年生产能力从2台套增加到现在的30台套，价格仅为进口的1/5~1/4，并使我国从加速器的进口国变成出口国；加速器装备产业如此巨大的变化当然成为线缆行业发展辐照交联的助推力。建议为了更好的推动辐照交联在线缆行业的普及与应用，建议辐照加工委员会与电线电缆行业协会密切合作，就如下议题进行研究，并在适当的时候举办研讨会：①适合线缆行业使用的加速器型号、性能、操作及售后服务介绍；②适合辐照交联的线缆新品种、新材料介绍；③适合橡胶软线的辐照交联工艺研究；④三种交联方式的技术经济分析比较；⑤辐照交联工艺及加速器的操作、维修、保养及经验介绍。附目前在电缆行业的加速器的汇总情况序号购货商数量(台)产地1上缆辐照公司2美国、先锋2上海南大电缆厂1俄罗斯3上海金凯公司1核所4上海新胜辐照1俄罗斯5上海乐亭电线厂1法国6上线五厂1先锋(已转让上海长园)7浙江新兴辐照交联电缆公司1先锋序号购货商数量(台)产地8浙江交联电缆公司1俄罗斯9浙江萧山电缆厂1先锋10温州高新辐照2爱邦11江苏常熟电缆厂2核所、俄罗斯12江苏上上电缆公司1核所13江苏淮安电缆厂1核所14江苏宜兴江南电缆厂1先锋15江苏金坛金鹿电缆厂2爱邦16江苏无锡爱邦公司3爱邦17宜兴远东电缆厂1先锋序号购货商数量(台)产地18宝胜电缆厂2爱邦、俄罗斯19天津金山电缆厂2高能所、核所20天津特缆公司1先锋21天津九河电缆厂1爱邦22天津禹红辐照1爱邦23广东电缆厂2美国、俄罗斯24广东凯恒公司4俄罗斯25广东南洋电缆厂1爱邦26山东烟台电缆厂1科辐27山东曲阜电缆厂1核所序号购货商数量(台)产地28河北遵化电缆厂1核所29河北河间新华电缆厂2俄罗斯30河北华通线缆公司1核所31吉林辽源市电缆厂1俄罗斯32辽源鸿源电缆厂1爱邦33沈阳特种电缆厂1先锋34成都三电电缆厂1先锋35黄石安瑞辐照电缆公司1美国36安徽芜湖鸿泰实业公司1先锋37江西吉安电缆厂1先锋序号购货商数量(台)产地38昆明电缆厂1核所39郑州电缆厂1法国40四川明星电缆厂2爱邦41福建南平电缆厂1核所42天水电缆厂1俄罗斯43西安电缆厂1美国（已转让东莞阿波罗）总计58爱邦14台，俄罗斯15台，先锋11台，核所10台，美国4台，法国2台，高能所1台，科辐1台谢谢！