北京電纜廠未來的十五年, 中國鐵道將有突破性的發(fā)展, 不只是鐵路網(wǎng)長度的大發(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)。 回憶在簡陋的綠色客車車廂時代, 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)計為前提, 這些條件和設(shè)施, 必不可少地與電力、 控制和信號電纜有關(guān), 各類電線電纜除應保證運行**可靠外, 還應考慮到事故情況下盡量避免對人身傷害和減少對設(shè)施的影響。 因此, 我國現(xiàn)有的鐵路機車車輛電纜 (電線) 標準 (GB 1252821990)及其產(chǎn)品, 已不能滿足于我國鐵道建設(shè)的要求。 本文著重論述了如何應用新材料, 發(fā)展新品種, 以及制訂新標準, 以滿足我國突破性發(fā)展的鐵道建設(shè)的需要。2 我國鐵路機車車輛電纜標準及產(chǎn)品的現(xiàn)狀分析 我國現(xiàn)行 GB 12528. 1~ 4-1990 《鐵路機車車輛電纜(電線) 》標準, 及其線纜品種、 系列、 規(guī)格、 絕緣和護套材料以及試驗方法等, 均不能符合當代機車車輛的發(fā)展, GB 12528 是部分套用歐洲鐵路聯(lián)盟標準, 但仍保留一些老的品種。 現(xiàn)行標準中的耐溫等級僅為 70 ~ 100℃, 而在 GB 12528 的補充件中已有工作溫度為 150℃的線種, 另外在法國標準中耐溫等級要求為 70~ 120℃, 鐵道部標準中耐溫等級要求為 70 ~ 125℃。 隨著電纜耐溫等級的提高, 對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用在機車車輛中, 另外對于耐油的要求也進一步的提高。 隨著機車車輛電線電纜的進一步發(fā)展,應當引入一些新材料的應用。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)展到光纜的應用, 新標準將會進一步向縱深發(fā)展?，F(xiàn)行***標準規(guī)定的絕緣和護套品種較少, 客觀上限制了 其他材料應用和推廣, 例如氯化聚乙烯的綜合性能高于氯丁橡膠, 價格卻低于氯丁橡膠, 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, 法國機車車輛電纜用得較多。 關(guān)于法國機車車輛電線電纜標準, 電線電纜結(jié)構(gòu)、 性能和試驗方法規(guī)定得較為詳細, 但并不硬性規(guī)定材料品種, 這是典型的用戶標準格式, 很有借鑒的價值, 目 前制定新標準雖不能改變原來的***標準(GB) 格式, 但是擴展材料品種的應用是可取的。 3 新材料應用的探討正如上述, 由于我國鐵道建設(shè)的高速發(fā)展, 鐵路機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,應選擇電性能和機械物理性能優(yōu)良、 易于加工擠出、價格低廉, 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內(nèi)已有商品供應, 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, 而機車車輛電纜需要應用低煙無鹵阻燃硅烷交聯(lián)聚烯烴, 因此,需將其混入填料進行改性, 并且要徹底解決交聯(lián)后的護套開裂問題后才能應用。 目前交聯(lián)工藝仍采用兩步法技術(shù), 即將硅烷預接枝阻燃復合物和催化劑母?；旌喜D出后進行溫水交聯(lián)。 材料性能見表 1和表 3。表 1 三種材料的機械物理和電性能典型值試驗項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老化前拉伸強度 M Pa老化前斷裂伸長率(% )6. 9~ 11. 0375~ 4501855014200拉伸 *** 的定伸強度 M Pa2. 3~ 4. 8--抗撕強度(kN  m)10. 2~ 13. 3空氣老化后125 ℃× 168 h150 ℃× 168 h135 ℃× 168 h 拉伸強度變化率(% )- 4~ - 6+ 15+ 17 斷裂伸長變化率(% )- 8~ - 11- 5- 13空氣彈 0. 55 M Pa, 127 °C× 40 h 老化后 拉伸強度變化率(% )-+ 12+ 13 斷裂伸長變化率(% )-+ 2- 11100 ℃下熱變形 K= 1 **值(% )23~ 29< 50150 °C, 240 h 空氣老化后彎曲試驗-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 負荷下伸長率(% )-6050 冷卻后**伸長率(% )-50100 °C, 1 h 收縮率(% )--1. 5100 °C、 24 h 后吸水率(mgcm2)-1. 01. 020 °C時體積電阻率(8?cm)1× 10164. 1× 10153. 8× 101490 °C時體積電阻率(8?cm)-1. 9× 10153. 8× 1012表 2 熱塑彈性體的浸液試驗浸入液體種類純水15%N aCl 水溶液50%N aOH 水溶液98% 濃度硫酸A STM 2 號油制動油體積膨脹率(% )3~ 6003~ 534~ 50- 14~ - 30 注: 浸液時間為 168 h。3. 3 硅烷交聯(lián)乙丙橡膠硅烷交聯(lián)乙丙橡膠的實際性能如耐溫等級、 老化性、 柔軟性等均超過交聯(lián)聚乙烯, 但價格略高。 傳統(tǒng)的乙丙絕緣電纜是采用蒸汽連續(xù)硫化工藝,優(yōu)點是效率高、 質(zhì)量穩(wěn)定, 缺點是對于電纜制造長度較短或經(jīng)常改換規(guī)格情況時會造成短段半成品浪?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(導電值) (ΛScm)5IEC 6075422毒性指數(shù)1. 5CE I 20237煙排放測試(3 mm 試片)有焰無焰A STM E2662 V 0F4(4 m in 時比光密度)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 為達到**比光密度的 90% 所需要的時間 (s);T *** Dm 為達到**比光密度的 *** 所需要的時間 (s)。費。 采用硅烷交聯(lián)乙丙橡膠就可改變這種情況, 其適應范圍很廣, 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套。 當需加色母粒料時, 應將其在 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)時間為 2~ 4 h。 也可用自 然交聯(lián)法, 在20℃~ 25℃和相對濕度 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, 自然交聯(lián)時間太長, 也不太適用。以上只是列舉了三種新材料, 實際上, 隨著薄壁絕緣電纜和耐油電纜的進一步發(fā)展, 以及機車車輛用電纜對于耐低溫要求的提高, 如在 GB 12528. 11(補充件) 中要求電纜在進行- 40℃和- 60℃的低溫卷繞試驗后還需進行耐壓試驗, 對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用到機車車輛電纜中。4 結(jié)束語機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、 薄壁絕緣線均會有更大的發(fā)展, 有機和無機材料應用也將進入更高的新的境界。佛山華聯(lián)有機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硅系列產(chǎn)品的廠家, 希望您能選用, 謝謝。