北京电缆厂未来的十五年, 中国铁道将有突破性的发展, 不只是铁路网长度的大发展, 更重要的是技术水平提高, 列车已经四次提速, 高速轮轨即将建设。 回忆在简陋的绿色客车车厢时代, 除了 照明和两只广播喇叭外, 几乎再也没有其他的电器生活设施, 即使是软席车厢, 无非多了几只照明灯。 现代化车厢以**度和人性化设计为前提, 这些条件和设施, 必不可少地与电力、 控制和信号电缆有关, 各类电线电缆除应保证运行**可靠外, 还应考虑到事故情况下尽量避免对人身伤害和减少对设施的影响。 因此, 我国现有的铁路机车车辆电缆 (电线) 标准 (GB 1252821990)及其产品, 已不能满足于我国铁道建设的要求。 本文着重论述了如何应用新材料, 发展新品种, 以及制订新标准, 以满足我国突破性发展的铁道建设的需要。2 我国铁路机车车辆电缆标准及产品的现状分析 我国现行 GB 12528. 1~ 4-1990 《铁路机车车辆电缆(电线) 》标准, 及其线缆品种、 系列、 规格、 绝缘和护套材料以及试验方法等, 均不能符合当代机车车辆的发展, GB 12528 是部分套用欧洲铁路联盟标准, 但仍保留一些老的品种。 现行标准中的耐温等级仅为 70 ~ 100℃, 而在 GB 12528 的补充件中已有工作温度为 150℃的线种, 另外在法国标准中耐温等级要求为 70~ 120℃, 铁道部标准中耐温等级要求为 70 ~ 125℃。 随着电缆耐温等级的提高, 对于所用材料的要求也越来越高。 近年来, 薄壁绝缘电缆已开始应用在机车车辆中, 另外对于耐油的要求也进一步的提高。 随着机车车辆电线电缆的进一步发展,应当引入一些新材料的应用。大部分车辆线属于低电压范围 (3000 V 及以下) , 但近年来铁道部将 30 kV 电缆也纳入铁路用电缆范畴, 此外还包括铁路通信网用电缆, 今后甚至发展到光缆的应用, 新标准将会进一步向纵深发展。现行***标准规定的绝缘和护套品种较少, 客观上限制了 其他材料应用和推广, 例如氯化聚乙烯的综合性能高于氯丁橡胶, 价格却低于氯丁橡胶, 再与氯磺化聚乙烯相比, 除耐油性和柔软性稍差外, 其他性能基本一致, 作为含卤护套材料无可非议。 又如乙烯2醋酸乙烯共聚的 EVA 橡胶具有很好的耐油性, 并可配制成低烟无卤料, 法国机车车辆电缆用得较多。 关于法国机车车辆电线电缆标准, 电线电缆结构、 性能和试验方法规定得较为详细, 但并不硬性规定材料品种, 这是典型的用户标准格式, 很有借鉴的价值, 目 前制定新标准虽不能改变原来的***标准(GB) 格式, 但是扩展材料品种的应用是可取的。 3 新材料应用的探讨正如上述, 由于我国铁道建设的高速发展, 铁路机车车辆电线电缆的产品种类及其性能将有较大发展, 因此, 采有新材料发展新品种是其发展的方向,应选择电性能和机械物理性能优良、 易于加工挤出、价格低廉, 以及可再生利用减少污染的新材料, 因此, 要综合、 合理地选择。 以下探讨应用三种新材料。3. 1 丙烯2乙丙橡胶共混热塑弹性体丙烯2乙丙橡胶共混热塑弹性体国内已有商品供应, 其性能见表 1、 表 2。 此外, 还可将丙烯2乙丙橡胶开发为低烟无卤以及交联型品种。3. 2 低烟无卤硅烷交联聚乙烯无填料的硅烷交联聚乙烯不阻燃, 而机车车辆电缆需要应用低烟无卤阻燃硅烷交联聚烯烃, 因此,需将其混入填料进行改性, 并且要彻底解决交联后的护套开裂问题后才能应用。 目前交联工艺仍采用两步法技术, 即将硅烷预接枝阻燃复合物和催化剂母粒混合并挤出后进行温水交联。 材料性能见表 1和表 3。表 1 三种材料的机械物理和电性能典型值试验项目热塑弹性体硅烷交联乙丙胶硅烷交联聚烯烃密度(gcm3)0. 980. 901. 41邵氏硬度A  D60 ~ 80 A84269144老化前拉伸强度 M Pa老化前断裂伸长率(% )6. 9~ 11. 0375~ 4501855014200拉伸 *** 的定伸强度 M Pa2. 3~ 4. 8--抗撕强度(kN  m)10. 2~ 13. 3空气老化后125 ℃× 168 h150 ℃× 168 h135 ℃× 168 h 拉伸强度变化率(% )- 4~ - 6+ 15+ 17 断裂伸长变化率(% )- 8~ - 11- 5- 13空气弹 0. 55 M Pa, 127 °C× 40 h 老化后 拉伸强度变化率(% )-+ 12+ 13 断裂伸长变化率(% )-+ 2- 11100 ℃下热变形 K= 1 **值(% )23~ 29< 50150 °C, 240 h 空气老化后弯曲试验-无裂纹-- 15 °C下电缆冷弯曲--通过低温冲击通过(- 60 ℃)-通过(- 15 ℃)250 °C, 0. 2M Pa 热延伸 负荷下伸长率(% )-6050 冷却后**伸长率(% )-50100 °C, 1 h 收缩率(% )--1. 5100 °C、 24 h 后吸水率(mgcm2)-1. 01. 020 °C时体积电阻率(8・cm)1× 10164. 1× 10153. 8× 101490 °C时体积电阻率(8・cm)-1. 9× 10153. 8× 1012表 2 热塑弹性体的浸液试验浸入液体种类纯水15%N aCl 水溶液50%N aOH 水溶液98% 浓度硫酸A STM 2 号油制动油体积膨胀率(% )3~ 6003~ 534~ 50- 14~ - 30 注: 浸液时间为 168 h。3. 3 硅烷交联乙丙橡胶硅烷交联乙丙橡胶的实际性能如耐温等级、 老化性、 柔软性等均超过交联聚乙烯, 但价格略高。 传统的乙丙绝缘电缆是采用蒸汽连续硫化工艺,优点是效率高、 质量稳定, 缺点是对于电缆制造长度较短或经常改换规格情况时会造成短段半成品浪・71・2004 年第 4 期No. 4 2004电 线 电 缆ElectricW ire & Cable2004 年 8 月A ug. , 2004 表 3 阻燃硅烷交联聚乙烯试片燃烧特性燃烧性能典型值测试方法氧指数(% )31A STMD 2863温度指数℃290N ES 715卤化物排放量(% )< 0. 1IEC 6075421放出气体的酸度(pH)5IEC 6075422放出气体的酸度(导电值) (ΛScm)5IEC 6075422毒性指数1. 5CE I 20237烟排放测试(3 mm 试片)有焰无焰A STM E2662 V 0F4(4 m in 时比光密度)327 Dm(**比光密度)348436 Dmc(校正烟密度)344435 T 90% Dms997692 T *** Dms1200958 注: T 90% Dm 为达到**比光密度的 90% 所需要的时间 (s);T *** Dm 为达到**比光密度的 *** 所需要的时间 (s)。费。 采用硅烷交联乙丙橡胶就可改变这种情况, 其适应范围很广, 无论是大小电缆厂均能, 技术推广快速方便, 尤其对不具备橡胶加工流水线的电缆厂, 开辟了另一条发展产品的途径。 硅烷交联乙丙橡胶的制造机理与硅烷交联聚乙烯相似, 是采用两步法工艺, 先将乙丙橡胶接枝、 挤出、 切粒、 包装成为 A 料; 另一部分是催化剂母粒 (B 料) , 在使用前按比例将A、B 料混合均匀, 然后挤电缆绝缘或护套。 当需加色母粒料时, 应将其在 60℃烘箱内至少烘干 8 h, 料层厚度为 4~ 6 cm , 或真空干燥至少 4h。 半成品的交联, 通常浸入 60℃~ 70℃热水中或存放在桑拿浴环境中 (约 0. 15 bar) , 厚度为 0. 7~ 1. 0mm 的交联时间为 2~ 4 h。 也可用自 然交联法, 在20℃~ 25℃和相对湿度 50%~ 70% 的空气中存放数日, 但在干旱地带不适用; 此外, 厚度大于 1. 2mm 时, 自然交联时间太长, 也不太适用。以上只是列举了三种新材料, 实际上, 随着薄壁绝缘电缆和耐油电缆的进一步发展, 以及机车车辆用电缆对于耐低温要求的提高, 如在 GB 12528. 11(补充件) 中要求电缆在进行- 40℃和- 60℃的低温卷绕试验后还需进行耐压试验, 对电缆材料的要求就提高了。 因此其他各种新型的材料正不断地应用到机车车辆电缆中。4 结束语机车车辆用电线电缆的直接意义是按安装在所有车辆上的电线电缆, 某些方面与轿车电线相似, 甚至有的与航空电线相似, 将来耐高温线、 薄壁绝缘线均会有更大的发展, 有机和无机材料应用也将进入更高的新的境界。佛山华联有机硅有限公司为您提供硅树脂涂层、 硅橡胶1. 硅橡胶(挤出成型) --硅橡胶电线电缆专用的2. 硅树脂涂层--硅橡胶电线电缆专用的3. 硅树脂涂料--玻璃纤维套管专用的4. 耐高温硅树脂涂料--云母带专用的我公司是有机硅系列产品的厂家, 希望您能选用, 谢谢。