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電線電纜聚乙烯炭黑含量測試標準(直接燃燒法)

來源:上海和晟儀器科技有限公司   2020年09月21日 15:11  

一、引言

近年來,光通信在國內迅猛發展,中國已經成為了大的光纖光纜生產國和消費國。光纜護套的主要材料聚乙烯使用量也迅猛增長,與此同時,市場上聚乙烯的性能優劣也參差不齊。而作為光纜抵御外界機械環境破壞的防線,聚乙烯的質量直接關系著光纜的使用壽命和穩定可靠性。

作為一種經濟實惠的手段,光纜外護套用聚乙烯材料一般會添加少量炭黑,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,能吸收紫外光防止聚乙烯分子鏈的斷裂和裂解,從而提升護套的抗紫外性能。GB/T 15065-2009《電線電纜用黑色聚乙烯塑料》中規定炭黑含量的范圍為2.60%±0.25%過少的炭黑會導致材料抗紫外線能力不足過多的炭黑則會犧牲聚乙烯的物理機械性能。因此,炭黑含量是光纜護套用聚乙烯材料的一個很重要的材料參數。

目前,國內線纜行業針對聚乙烯炭黑含量的檢測方法主要參考國家標準GB/T 2951.41-2008[2],標準中介紹了炭黑含量的兩種測試方法:一是直接燃燒法,標準規定該方法是炭黑含量的基準測試方法;二是熱重分析法(簡稱 TGA 法),標準規定為替代方法。

二、參考標準

GB/T15065-2009 電線電纜用黑色聚乙烯塑料

GB/T 2951.41-2008 電纜和光纜絕緣和護套材料通用試驗方法 第41部分

三、試驗設備

 

HS-TH-3500炭黑含量測試儀

四、取樣

從電纜的一端取一端足夠沖涼的的絕緣和護套試樣。將試樣切成小塊,任意方向上的尺寸應不大于5mm。

要求:重量:(1.0±0.1)g

五、試驗步驟:

1. 將燃燒舟灼燒,干燥器冷卻>30min,稱重。

2. 樣品放入燃燒舟,稱重(樣品重量A)

3. 將裝有試樣的燃燒舟放到石英管的中部。氮氣以(1.7±0.3)L/min的流速通過燃燒管,并在以后的加熱過程中保持這個流速。

4. 升溫:

a. 10min 升溫至 350℃;

b. 10min 升溫至 450℃;

c. 10min 升溫至 600℃;保溫 10min,爐子外

玻璃管內冷卻 5min,干燥器冷卻 30min,稱重(殘留物質量B)

此之前都為氮氣氛圍;

d. 600℃,切換為空氣/氧氣,放入樣品使炭黑燃燒,待冷卻后,稱重(殘留 物質量C)。

注意:1、以上質量精確到0.0001g

2、有疑問時,氮氣中的含氧量應限制在0.01%

建議:1、直接燃燒法中,延長氮氣氛圍下保溫時間或提高保溫溫度都能促進聚乙烯 料的有機物雜質*分解,提高炭黑含量的測試準確性。

2、現今國內線纜行 業聚乙烯塑料的質量參差不齊,建議GB/T 2951.41-2008 在修訂時修改直接燃燒法相關測試參數,適應各種品質聚乙烯料的炭黑含 量的測試。

六、試驗結果分析

七、聚乙烯管材規定

《電線電纜用黑色聚乙烯塑料》中規定炭黑含量的范圍為 2.60%±0.25%

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