光纜護套中加入炭黑的作用分析

純聚乙烯 (PE) 的耐氣候老化和日光曝曬性 能很差，因而為提高PE耐氣候老化和日光曝曬性能， 在聚乙烯護套料中，一是加入炭黑 ，二是加入紫 外光吸收劑。紫外光吸收劑價格昂貴一般不采用，而采 用既經(jīng)濟、又有很好效果的炭黑。炭黑不但起到對光纜 外護套染色的作用，它還是一種光屏蔽劑，能吸收紫外 光部分的波長，起到遮光作用，可防止聚乙烯分子鏈的 斷裂和降解，從而避免護套材料被紫外線損傷而造成老 化。我們知道炭黑阻擋紫外線的效果與炭黑含量的多少 有關(guān)，如果光纜外護套炭黑含量偏小，光纜敷設(shè)后就可能在抗紫外線老化方面存在隱患，但是炭黑含量也不能 夠一味地增大，一方面炭黑含量如果偏大很多就會造成 光纜成本的增加，因為炭黑的價格比純聚乙烯要貴很多。

在 GB/Tl5065-2009 標準中對炭黑含量做了規(guī)定，其大小為 2.6±0.25％；另一方面如果護套炭黑含量偏大，外護套體積電阻明顯下降，這是因為導(dǎo)電炭黑增加以后， 炭黑顆粒之間的距離就比較接近，其顆粒相接觸時炭黑 顆粒之間則形成電氣網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生導(dǎo)電特性，顯然，炭黑的填充量越多，相互越密集，顆粒之間的高分子越少， 導(dǎo)電性越好。同時，炭黑含量的增加也使外護套拉伸強 度增加、沖擊強度下降和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能變差，主要原因是炭黑粒子活性表面與若干大分子鏈相結(jié)合，形 成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，當(dāng)其中一條分子鏈受到應(yīng)力時，就可以通 過這些交聯(lián)點將應(yīng)力分散傳遞到其他分子鏈上，若其中某一鏈發(fā)生斷裂，其它鏈也可以起到同樣的加固作用，而不致迅速危及全體，隨著炭黑增加，材料的韌性下降，剛性增加，導(dǎo)致耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能變差，影響光纜的 使用壽命。