【线缆百科】影响电缆绝缘热效应的另一个因素：抗氧化剂

另一个与应用于电缆绝缘的聚合物材料（无论是不是半结晶态材料）有关的热效应涉及抗氧化剂的使用。抗氧化剂不影响结晶区的熔融，主要用于防止热老化导致的材料性能的降低。  在电缆制造过程中，电缆绝缘的温度升高，易于被氧化。

生产工艺的条件的绝缘温度一般要远高于实际电缆运行时的温度。因此，在挤出过程中，绝缘内部总是不可避免地会产生极少量的氧化产物（含碳氧键）。氧化衰减如过于严重，可能会引起材料局部化学改变并产生极性物质，造成材料电性能的降低并使得电缆更容易发生老化故障。为避免这一可能性，会在聚合物粒料中加入一定数量的抗氧化剂。对中压电缆使用的抗氧化剂，通常采用的是胺基或酚基有机物，也有采用其他类型的如亚磷酸盐。抗氧化剂在挤出温度下分解，以防止聚合物的分解。抗氧化剂可以看作是在电缆制造过程中保证绝缘质量的牺牲剂。在绝缘挤出的开始阶段，抗氧化剂主要存在于聚合物的无定形区。当温度上升，结晶区发生熔解后，抗氧化剂能在聚合物中迁移。在成品后的冷却过程中，未反应的抗氧化剂以及一些不稳定的氧化副产物会留在聚合物的无定形区。所有的挤出交联中压电缆绝缘都是如此。  市面可获得的抗氧化剂有许多种。过去，聚乙烯基电缆会按“染色”和“非染色”分类，加入胺基抗氧化剂的电缆是黄色的，而加入酚基抗氧化剂的电缆是白色的。

化学分析技术可用于评估抗氧化剂含量。通过红外光谱扫描可以获得任何抗氧化剂的成分含量。抗氧化剂的效率可以通过热分析中的氧化诱导期实验测定。即使加入抗氧化剂，也不能保证聚合物绝缘在挤出过程中完全不产生氧化副产物，但结合合适的工艺条件，可以把副产物的数量控制在一个极小范围内。对于新电缆或尚未老化的电缆，长时间的高温热老化会导致热降解（注：热降解（thermal degradatiors）是指聚合物在热作用下发生的分子量减小的降解反应。是聚合物降解反应的一种。常发生在聚合物材料的热加工和高温下使用过程中。由于此类反应的存在，降低了聚合物材料的加工和使用性能。因此，是人们希望避免发生的一种反应。）。在干燥条件下，材料性能的降低按如下顺序进行，首先是抗氧化性的降低，接下来是物理特性如延展性的改变，最后是电气性能如击穿强度的下降。这些改变不会影响XLPE电缆在热过载时的可靠性。对于产生水树的旧电缆，材料性能的下降顺序为，首先是电气性能如击穿强度，其次是延展性能，最后是抗氧化性能。