Page 15 - 网络电信2022年11/12月刊

特 约 专 栏

辐照交联低烟无卤聚烯烃电缆护套料的基础配方和常规低 温、高强度、良好柔性和耐电老化等优良特性。聚酰亚胺薄膜
烟无卤聚烯烃电缆护套料类似，但为了提高交联程度，需要加 容易加工，可以在通用设备上进行操作，在电缆或光缆缆芯上
入助交联剂，如三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)、三烯丙基氰脲 进行绕包，使用烘箱或热处理机进行加热处理，就可以得到性
酸酯(TAC)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TMPTMA）等，助交 能优异的整体绝缘和防护层。
联剂为多官能团化合物，促进聚合物交联网状结构形成。辐照 铠装层主要用于增强光缆的抗侧压和抗弯折能力。例如在
交联添加量为0.5-2%, 交联后可显著提高护套料的耐热性、阻 耐辐照光缆中可采用铅包铁皮制成的螺旋管铠装层。
燃性、耐溶剂性和机械性能等。 耐辐照光缆的示例如下图所示：
常规护套材料基材通常采用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物
图1 AES 加密算法流程图
（EVA）材料，EVA材料中的乙酸乙烯酯-CH2CHCOOCH3-在长期热
老化作用下及大量射线照射下，产生活性自由基（COO·）或活
性离子，并会进一步发生化学反应，活性自由基或活性离子引
发大分子链的降解反应、交联反应、氧化反应及分子异构化反
应，这些反应使材料分子反应速率加快，材料会变脆，机械性
能变差，特别是材料的断裂伸长率大幅下降，影响材料使用。
为了改善EVA材料的抗辐照性能，通常通过添加抗辐射剂来提
高电缆材料的抗辐照性能。主要抗辐照剂有苯并三唑类光稳定
剂、氮化硼、碳化硼、高苯基硅橡胶、苯撑硅橡胶等。
而对于核电站的电缆料来说，耐辐照低烟无卤阻燃聚烯烃材料及
A: 单芯耐辐照光缆
普通芳香族聚合物（如聚芳醚、聚酰胺、聚醚砜、聚醚酮等）因为其
具有良好的耐辐照性能，因而有可能成为核用电缆电缆料的选项。
挤出工艺：辐照交联低烟无卤阻燃聚烯经电缆料能在许多
现有的电线电缆挤出设备上加工，压缩比为3的等距不等深PVC
螺杆亦可挤出，但螺杆转速不宜太快，出料速度稍慢。挤出机
每区须有冷却系统。一般我们建议采用以下的加工条件：
推荐使用设备φ45~150单螺杆挤出机,
挤出机的长径比（L/D) ~25：1,
压缩比1:1.2的低压缩比螺杆,
过滤网／目20/80/20,
挤出温度:
B: 多芯耐辐照光缆

在塑料挤出机里挤出护套（未交联），然后将挤出的未交联线缆在 三、耐辐照光缆的性能检测
辐射就是指高能粒子流（射线）。每单位物质质量所接受
辐射装置上（电子加速器），利用高能射线（电子束）进行辐射交联。
2.3 耐辐照光缆的抗张材料 的辐射能量称为剂量，常用拉德（rad）或戈瑞（Gray）作为计
量单位。
耐辐照光缆的抗张材料主要是芳纶纤维。芳纶是指以芳
香族化合物为原料经缩聚纺丝制得的合成纤维，全称为芳香族 辐射给与质量为dm的物质的平均能量dε除以dm所得的商
D,称为吸收剂量。所谓给与的能量，是指在物质中已电离、激
聚酰胺纤维，芳纶具有轻质、阻燃、耐温、绝缘、抗辐射、高
强度、高弹性模量等优异特性；广泛应用于军事国防、安全防 发、化学结合能的变化等形式表现的能量。
D =dε/dm
护、航空航天、环保、电子电气材料等。
芳纶纤维主要包括全芳香族聚酰胺纤维和杂环芳香族聚酰 吸收剂量的单位戈瑞(gray，通常简写记为Gy) 定义如下：
1Gy = 1J/kg
胺纤维基两大类，可分为邻位芳纶、对位芳纶（PPTA）和间位
芳纶（PMTA）三种。间位芳纶，即聚间苯二甲酰间苯二胺, 又 与专用单位拉德(rad)的关系是
-2
·2
1 rad = 10 J/kg = 10 Gy
称芳纶1313。纤维分子由酰胺基团相互连接间位苯基构成，分
子链呈线性锯齿状，由于分子间具有较强的氢键作用、纤维具 在辐射强度一定的情况下，所接受到的剂量与材料本身
的原子密度有关。密度大者，所接受的剂量大，反之亦然。例
有优良的阻燃性，耐高温性和耐辐照性。间位芳纶的耐辐射性
8
2
-2
能十分优异，例如在1.2x10 w/in 紫外线和1.72x10 rads的γ射 如，对于常见的几种微电子材料，其剂量之间的关系为：1rad(
Si)=0.58rad(SiO 2 )=0.94rad(GaAs)。
线的长时间照射下，其强度仍保持不变。
作为线缆中的绝缘材料，聚酰亚胺的应用主要有聚酰亚胺 辐射对光纤的导光结构（折射率剖面）影响不大，主要
造成光纤损耗的增加。因此可通过在不同辐射剂量下光纤损耗
薄膜、聚酰亚胺漆和聚酰亚胺模塑料等。聚酰亚胺薄膜最大的
优点是在其厚度比一般绝缘材料的厚度小得多时，仍具有耐高 的在线或离线测量来评估辐射对光纤的影响。在线测量，也称
16 网络电信 二零二二年十一，十二月