另一個(gè)與應(yīng)用于電纜絕緣的聚合物材料(無(wú)論是不是半結(jié)晶態(tài)材料)有關(guān)的熱效應(yīng)涉及抗氧化劑的使用。抗氧化劑不影響結(jié)晶區(qū)的熔融，主要用于防止熱老化導(dǎo)致的材料性能的降低。 在電纜制造過(guò)程中，電纜絕緣的溫度升高，易于被氧化。
生產(chǎn)工藝的條件的絕緣溫度一般要遠(yuǎn)高于實(shí)際電纜運(yùn)行時(shí)的溫度。因此，在擠出過(guò)程中，絕緣內(nèi)部總是不可避免地會(huì)產(chǎn)生極少量的氧化產(chǎn)物(含碳氧鍵)。氧化衰減如過(guò)于嚴(yán)重，可能會(huì)引起材料局部化學(xué)改變并產(chǎn)生極性物質(zhì)，造成材料電性能的降低并使得電纜更容易發(fā)生老化故障。為避免這一可能性，會(huì)在聚合物粒料中加入一定數(shù)量的抗氧化劑。對(duì)中壓電纜使用的抗氧化劑，通常采用的是胺基或酚基有機(jī)物，也有采用其他類型的如亞磷酸鹽。抗氧化劑在擠出溫度下分解，以防止聚合物的分解。抗氧化劑可以看作是在電纜制造過(guò)程中保證絕緣質(zhì)量的犧牲劑。在絕緣擠出的開始階段，抗氧化劑主要存在于聚合物的無(wú)定形區(qū)。當(dāng)溫度上升，結(jié)晶區(qū)發(fā)生熔解后，抗氧化劑能在聚合物中遷移。在成品后的冷卻過(guò)程中，未反應(yīng)的抗氧化劑以及一些不穩(wěn)定的氧化副產(chǎn)物會(huì)留在聚合物的無(wú)定形區(qū)。所有的擠出交聯(lián)中壓電纜絕緣都是如此。 市面可獲得的抗氧化劑有許多種。過(guò)去，聚乙烯基電纜會(huì)按“染色”和“非染色”分類，加入胺基抗氧化劑的電纜是黃色的，而加入酚基抗氧化劑的電纜是白色的。
化學(xué)分析技術(shù)可用于評(píng)估抗氧化劑含量。通過(guò)紅外光譜掃描可以獲得任何抗氧化劑的成分含量�？寡趸瘎┑男士梢酝ㄟ^(guò)熱分析中的氧化誘導(dǎo)期實(shí)驗(yàn)測(cè)定。即使加入抗氧化劑，也不能保證聚合物絕緣在擠出過(guò)程中完全不產(chǎn)生氧化副產(chǎn)物，但結(jié)合合適的工藝條件，可以把副產(chǎn)物的數(shù)量控制在一個(gè)極小范圍內(nèi)。對(duì)于新電纜或尚未老化的電纜，長(zhǎng)時(shí)間的高溫?zé)崂匣瘯?huì)導(dǎo)致熱降解(注：熱降解(thermal degradatiors)是指聚合物在熱作用下發(fā)生的分子量減小的降解反應(yīng)。是聚合物降解反應(yīng)的一種。常發(fā)生在聚合物材料的熱加工和高溫下使用過(guò)程中。由于此類反應(yīng)的存在，降低了聚合物材料的加工和使用性能。因此，是人們希望避免發(fā)生的一種反應(yīng)。)。在干燥條件下，材料性能的降低按如下順序進(jìn)行，首先是抗氧化性的降低，接下來(lái)是物理特性如延展性的改變，最后是電氣性能如擊穿強(qiáng)度的下降。這些改變不會(huì)影響XLPE電纜在熱過(guò)載時(shí)的可靠性。對(duì)于產(chǎn)生水樹的舊電纜，材料性能的下降順序?yàn)�，首先是電氣性能如擊穿�?qiáng)度，其次是延展性能，最后是抗氧化性能。
|
