電線(xiàn)電纜聚乙烯炭黑含量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(直接燃燒法)

一、引言

近年來(lái)，光通信在國(guó)內(nèi)迅猛發(fā)展，中國(guó)已經(jīng)成為了全球最大的光纖光纜生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。光纜護(hù)套的主要材料聚乙烯使用量也迅猛增長(zhǎng)，與此同時(shí)，市場(chǎng)上聚乙烯的性能優(yōu)劣也參差不齊。而作為光纜抵御外界機(jī)械環(huán)境破壞的防線(xiàn)，聚乙烯的質(zhì)量直接關(guān)系著光纜的使用壽命和穩(wěn)定可靠性。

作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的手段，光纜外護(hù)套用聚乙烯材料一般會(huì)添加少量炭黑，炭黑不但起到對(duì)光纜外護(hù)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(hù)套的抗紫外性能。GB/T 15065-2009《電線(xiàn)電纜用黑色聚乙烯塑料》中規(guī)定炭黑含量的范圍為2.60%±0.25%。過(guò)少的炭黑會(huì)導(dǎo)致材料抗紫外線(xiàn)能力不足，過(guò)多的炭黑則會(huì)犧牲聚乙烯的物理機(jī)械性能。因此，炭黑含量是光纜護(hù)套用聚乙烯材料的一個(gè)很重要的材料參數(shù)。

目前，國(guó)內(nèi)線(xiàn)纜行業(yè)針對(duì)聚乙烯炭黑含量的檢測(cè)方法主要參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2951.41-2008[2]，標(biāo)準(zhǔn)中介紹了炭黑含量的兩種測(cè)試方法：一是直接燃燒法，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該方法是炭黑含量的基準(zhǔn)測(cè)試方法；二是熱重分析法（簡(jiǎn)稱(chēng) TGA 法），標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為替代方法。

二、參考標(biāo)準(zhǔn)

GB/T15065-2009 電線(xiàn)電纜用黑色聚乙烯塑料

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

三、試驗(yàn)設(shè)備

四、取樣

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

要求：重量：(1.0±0.1)g

五、試驗(yàn)步驟：

1. 將燃燒舟灼燒，干燥器冷卻>30min，稱(chēng)重。

2. 樣品放入燃燒舟，稱(chēng)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?dú)庖裕?strong>1.7±0.3）L/min的流速通過(guò)燃燒管，并在以后的加熱過(guò)程中保持這個(gè)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(nèi)冷卻 5min，干燥器冷卻 30min，稱(chēng)重（殘留物質(zhì)量B）

此之前都為氮?dú)夥諊?/p>

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

注意：1、以上質(zhì)量精確到0.0001g

2、有疑問(wèn)時(shí)，氮?dú)庵械暮趿繎?yīng)限制在0.01%

建議：1、直接燃燒法中，延長(zhǎng)氮?dú)夥諊卤貢r(shí)間或提高保溫溫度都能促進(jìn)聚乙烯 料的有機(jī)物雜質(zhì)完全分解，提高炭黑含量的測(cè)試準(zhǔn)確性。

2、現(xiàn)今國(guó)內(nèi)線(xiàn)纜行 業(yè)聚乙烯塑料的質(zhì)量參差不齊，建議GB/T 2951.41-2008 在修訂時(shí)修改直接燃燒法相關(guān)測(cè)試參數(shù)，適應(yīng)各種品質(zhì)聚乙烯料的炭黑含 量的測(cè)試。

六、試驗(yàn)結(jié)果分析

七、聚乙烯管材規(guī)定

《電線(xiàn)電纜用黑色聚乙烯塑料》中規(guī)定炭黑含量的范圍為 2.60%±0.25%