電線電纜若干新絕緣材料的應(yīng)用

摘 要：全球工業(yè)化的發(fā)展，自然環(huán)境不斷受到災(zāi)害的侵蝕，資源問題成為各行各業(yè)發(fā)展的頭等難題。電線電纜的生產(chǎn)，對絕緣材料的應(yīng)用也提出新的要求，循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低能耗產(chǎn)品等環(huán)保型理念，注入到電線電纜絕緣新材料的應(yīng)用當(dāng)中，從側(cè)面反映出可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在該行業(yè)當(dāng)中的重要性。為了提高絕緣新材料在電線電纜生產(chǎn)中的應(yīng)用水平，文章將在分析電線電纜絕緣材料對人類影響的基礎(chǔ)上，對如何應(yīng)用新絕緣材料，展開深入探討。

關(guān)鍵詞：電線電纜；絕緣材料；應(yīng)用

1 電線電纜絕緣材料對人類的影響

電線電纜的絕緣材料在使用過程中，或者廢棄，其材料組成的化學(xué)物質(zhì)，都有可能危害自然環(huán)境和人類的生命健康。

1.1 絕緣材料具有毒害人體的化學(xué)物質(zhì)。電線電纜在長期的使用過程中，原本無毒的物質(zhì)，經(jīng)過潛移默化的化學(xué)反應(yīng)，可能會(huì)產(chǎn)生有毒的物質(zhì)，譬如多氯聯(lián)苯液體電解質(zhì)，具有致癌的作用。很多國家已經(jīng)開始收回具有產(chǎn)生這種物質(zhì)的電線電纜，另外石棉短纖維對人體健康也具有負(fù)面影響，SF6在使用過程中，由于電弧放電的高溫作用，會(huì)產(chǎn)生S2F10等有毒分解產(chǎn)物，國外已有多起中毒致死事故，已經(jīng)被命令禁止。

1.2 電線電纜的絕緣水平不足，在使用時(shí)引起火災(zāi)。絕緣材料對阻燃性具有較高的要求，也是電線電纜生產(chǎn)設(shè)計(jì)的決定性指標(biāo)，但由于生產(chǎn)流程不規(guī)范，存在不符合阻燃性評定標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法的現(xiàn)象，遺留下火災(zāi)的隱患。

1.3 污染大氣的可能性。絕緣材料中含有不同成分的有機(jī)溶劑，這種溶劑具有化學(xué)組分揮發(fā)性的可能性，是大氣污染的致命硬傷。電線電纜對含有有機(jī)化合物絕緣材料要求，具有限制性指標(biāo)，某些國家也通過相關(guān)法律條款的制定，限制或者禁止這種絕緣材料的應(yīng)用。

1.4 其他污染性影響。絕緣材料應(yīng)用不當(dāng)，還有可能造成溫室效應(yīng)、破壞臭氧層、形成酸雨等。電線電纜應(yīng)用絕緣材料，應(yīng)該綜合考慮材料化學(xué)成分的穩(wěn)定性，譬如控制PFC和HFC材料的用量，以及回收具有環(huán)境污染影響的絕緣材料，是目前電線電纜生產(chǎn)對絕緣材料應(yīng)用的有效做法。

2 電線電纜絕緣新材料的應(yīng)用建議

鑒于電線電纜絕緣材料存在污染性和危害性的物質(zhì)，因此需要在綜合考慮絕緣材料環(huán)保性問題的基礎(chǔ)上，對新材料的應(yīng)用，提出新的要求。

2.1 可降解絕緣材料的應(yīng)用

可降解材料，也被稱之為綠色生態(tài)材料，這種材料在微生物分泌酶作用下，可以分解成小分子物質(zhì)，成為碳循環(huán)的一部分。聚乳酸就是一種典型的可降解材料，這種材料具有良好可降解能力，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，隨著聚乳酸受到各個(gè)領(lǐng)域研究人員的關(guān)注，在電線電纜生產(chǎn)中，也被納入絕緣材料應(yīng)用的優(yōu)先范圍。聚乳酸的光學(xué)異構(gòu)體分為L-聚乳酸和D-聚乳酸，前者具有較高的結(jié)晶度，大約需要2年左右才能夠完全降解，被應(yīng)用到電線電纜絕緣材料當(dāng)中。聚乳酸的降解性能在電線電纜絕緣材料應(yīng)用中的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在電線電纜廢棄之后，可以放置在特殊的環(huán)境當(dāng)中，經(jīng)過充分降解，形成自然界中無污染的物質(zhì)。電線電纜對可降解絕緣材料的應(yīng)用，可以利用差分掃描熱量法，熱學(xué)分析聚乳酸，改善電線電纜絕緣材料的可承受能力，同時(shí)提高變形的溫度，開發(fā)絕緣水平更高的電線電纜。

2.2 無污染絕緣漆的應(yīng)用

含有有機(jī)溶劑的絕緣材料，在使用過程中會(huì)出現(xiàn)揮發(fā)現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致大量資源的浪費(fèi)。而有機(jī)溶劑在排放過程中，還會(huì)污染環(huán)境和損害人體健康，因此含有有機(jī)溶劑的絕緣漆，應(yīng)該少用或者不用。電線電纜需要應(yīng)用無污染的絕緣漆，譬如環(huán)氧型無溶劑浸漬漆，其粉末涂料應(yīng)用在電線電纜的絕緣材料，形成水溶性絕緣漆屬于無污染絕緣漆，另外水溶性的絲包線漆和水溶性的浸漬漆，也可以加以應(yīng)用，目前電線電纜的生產(chǎn)，對絕緣漆的涂抹要求越來越高，針對日益增加的能耗問題和污染問題，我們應(yīng)該加大力度進(jìn)行研發(fā)。

2.3 無鹵阻燃型絕緣材料的應(yīng)用

很多電線電纜的絕緣材料以鹵化物作為阻燃劑，盡管具有良好的阻燃功效，但在阻燃過程中，容易產(chǎn)生鹵化氫，對環(huán)境和身體等，都具有難以彌補(bǔ)的危害。現(xiàn)在很多國家已經(jīng)明令禁止在電子產(chǎn)品生產(chǎn)中使用含鹵的阻燃劑，從而劃開無鹵阻燃型絕緣材料的應(yīng)用新局面。無鹵阻燃型絕緣材料應(yīng)用于電線電纜生產(chǎn)，主要是將氫氧化鎂等添加到磷系的阻燃劑中，然后開發(fā)出具有自熄性能或含有有機(jī)填料的阻燃劑。譬如現(xiàn)在電線電纜生產(chǎn)中經(jīng)常使用的環(huán)氧封裝塑料、多層板用半固化片等，都是無鹵阻燃絕緣材料應(yīng)用的例子，而隨著電線電纜絕緣要求的提高，無鹵阻燃絕緣材料也應(yīng)該加大研發(fā)的力度，以便在滿足阻燃性能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)環(huán)境的零污染和人體健康的零危害。

2.4 易回收型絕緣材料的應(yīng)用

電線電纜具有一定的壽命，在應(yīng)用一段時(shí)間之后，需要廢棄處理，而難降解、易污染的絕緣材料，會(huì)造成環(huán)境的污染，進(jìn)而危害人類的身體健康。因此在廢棄電線電纜的同時(shí)，需要進(jìn)一步完善電線電纜絕緣材料的回收系統(tǒng)，采用絕緣材料的回收再生技術(shù)，控制絕緣材料物質(zhì)的污染擴(kuò)散范圍，譬如液體電解質(zhì)再生技術(shù)，這種技術(shù)應(yīng)用于具有熱塑性絕緣材料的回收生產(chǎn)當(dāng)中，可以有效分離絕緣材料中的有毒物質(zhì)，將通過化學(xué)反應(yīng)的手段，轉(zhuǎn)變成無毒物質(zhì)，而其中某些無毒無害物質(zhì)，可加以回收利用，重新投入到電線電纜絕緣材料的應(yīng)用當(dāng)中，形成可循環(huán)的的應(yīng)用模式。

2.5 其他環(huán)境協(xié)調(diào)型絕緣材料的應(yīng)用

除了以上幾種類型的絕緣材料，電線電纜還需要進(jìn)一步開發(fā)與應(yīng)用其他環(huán)境協(xié)調(diào)型的絕緣材料，譬如具有較大溶脹作用的絕緣材料、能夠與酯類潤滑油配合使用的絕緣材料、耐老化性能較佳的絕緣材料等。電線電纜絕緣材料的回收，要考慮到材料的應(yīng)用場合，類似于尼龍-6、玻璃纖維增強(qiáng)尼龍、液晶樹脂等熱塑性塑料，這些材料牽涉面廣，但目前在生產(chǎn)規(guī)模和適用范圍方面，與其他先進(jìn)國家仍然具有一定的差距，尤其是高電壓和耐熱性的品種。筆者認(rèn)為，電工企業(yè)應(yīng)該將資源和環(huán)保融入到電線電纜的制造當(dāng)中，加快環(huán)境協(xié)調(diào)型電線電纜產(chǎn)品的開發(fā)，加強(qiáng)電線電纜絕緣材料的化學(xué)物質(zhì)管理水平，譬如加強(qiáng)ISO14000環(huán)境管理體系認(rèn)證，以便提高市場競爭力。在回收方面，要求進(jìn)行集中處理和再生利用，結(jié)合以上材料回收系統(tǒng)的思路，將環(huán)保理念也囊括其中。

3 結(jié)束語

綜上所述，電線電纜的絕緣材料在使用過程中，或者廢棄，其材料組成的化學(xué)物質(zhì)，都有可能危害自然環(huán)境和人類的生命健康，譬如電線電纜在長期的使用過程中，原本無毒的物質(zhì)，經(jīng)過潛移默化的化學(xué)反應(yīng)，可能會(huì)產(chǎn)生有毒的物質(zhì)，譬如多氯聯(lián)苯液體電解質(zhì)，具有致癌的作用。鑒于電線電纜絕緣材料存在污染性和危害性的物質(zhì)，因此需要在綜合考慮絕緣材料環(huán)保性問題的基礎(chǔ)上，對新材料的應(yīng)用，提出新的要求。筆者認(rèn)為需要應(yīng)用可降解絕緣材料、無污染絕緣漆、無鹵阻燃型絕緣材料、易回收型絕緣材料、其他環(huán)境協(xié)調(diào)型絕緣材料，應(yīng)該綜合考慮材料化學(xué)成分的穩(wěn)定性，譬如控制PFC和HFC材料的用量，以及回收具有環(huán)境污染影響的絕緣材料，是目前電線電纜生產(chǎn)對絕緣材料應(yīng)用的有效做法。

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