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交聯(lián)改性方法的基本原理范文第1篇

關(guān)鍵詞：透明材料；表面改性；防霧；親水；疏水

Abstract: this paper introduces the transparent material surface prevent mist of some of the basic principle and fog in case for the purpose of surface modification of specific measures and research progress.

Keywords: transparent material; The surface modification; Prevent mist; Close water; Scanty water

中圖分類號(hào)：V244.1+5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

玻璃或透明塑料等透明材料是人們生活和工作中不可缺少的材料，使用這些材料時(shí)若在其表面兩側(cè)存在溫差，溫度低的表面水分的飽和蒸汽壓低于周圍環(huán)境的蒸汽壓，從而引起水汽向物體表面聚集，并以微小的水珠形式析出形成霧，附著水珠，甚至還會(huì)結(jié)霜，而每個(gè)小水珠都會(huì)使光線發(fā)生折射和反射，顯著降低透明材料的透光率，霧化給生產(chǎn)和生活帶來諸多不便，甚至引起重大的損失。所以防霧防霜是一個(gè)與生產(chǎn)和生活密切相關(guān)的課題。

1 透明材料的表面改性與防霧方法

透明材料的表面改性與防霧一般有三類方法[1-2]：

1.1 表面活性劑直接涂覆法

將防霧劑直接涂覆在透明材料上，該法簡(jiǎn)便容易。例如，將甘油或肥皂類物質(zhì)直接涂在玻璃上即可防霧。缺點(diǎn)是涂膜不耐擦傷和磨損，不耐溶劑，防霧時(shí)間較短。

表面活性劑的親水性或疏水性強(qiáng)弱對(duì)表面活性影響很大。若分子的親水性太強(qiáng)，將完全進(jìn)入水相；疏水性太強(qiáng)，將完全進(jìn)入油相。親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)必須適當(dāng)平衡，才能使表面活性劑發(fā)揮最佳的表面活性。即表面活性劑的親水-疏水平衡值HLB（Hydrophile-Lyophile Blanve）應(yīng)適中，HLB值過大，親水性太強(qiáng)；HLB值過小，疏水性太強(qiáng)。實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，HLB值大于10，綜合防霧效果不夠理想[3]。所選用表面活性劑必須能降低防霧劑的表面張力，能均勻地涂布在玻璃和透明材料上，形成均勻透明的薄膜，不影響玻璃和透明材料的透明度，以達(dá)到防霧效果。

1.2 表面活性劑摻入法

制造透明樹脂時(shí)常將一些表面活性劑摻入其中，或在塑料混煉成型時(shí)加入甘油、縮水山梨糖醇類多元醇的脂肪酸酯。但此法對(duì)聚丙烯、聚苯乙烯等結(jié)晶度高的樹脂，因其向表面遷移速度不夠而不能達(dá)到滿意的結(jié)果；其次，對(duì)于加工成型溫度較高的尼龍或聚酯等則因表面活性劑熱穩(wěn)定性不好而不能混煉，此法很少被使用。

1.3 高分子材料涂覆法

在透明材料的表面涂覆一層高分子薄膜是行之有效且被廣泛使用的方法。該法較上述兩種方法防霧效果好、效力長(zhǎng)、機(jī)械性能好、較為耐擦、耐磨、耐溶劑，其中最常用的是親水性丙烯酸酯類或甲基丙烯酸酯類或其均聚物和共聚物。

1.3.1丙烯酸酯類防霧涂料 [2-6]

這種涂料的防霧原理是利用樹脂涂層的吸(親)水性，將表面凝聚的水分吸收，因而不影響材料的透光率和反射性，起到防霧作用。為增強(qiáng)涂膜的機(jī)械強(qiáng)度，還可在均聚物或共聚物中加入少量多官能團(tuán)的交聯(lián)劑使之交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的防霧薄膜。也可將羥甲基三聚氰胺與聚乙二醇的增強(qiáng)液涂覆于已涂有防霧涂料的玻璃表面上，然后加熱，使其進(jìn)一步縮合脫水固化形成聚乙二醇和三聚氰胺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的縮聚物，從而提高涂膜表面的防霧性、耐磨損、耐擦傷和耐溶劑性。

1.3.2其它酯 (鹽 )類防霧劑

將聚 (羥基次乙基、羥基丙烯基 )乙二醇的硫酸酯三乙醇胺鹽 4% , 乙烷 4% , 蒸餾水2 % , 三氯-1 -氟甲烷30 % , 二氯-2 -氟甲烷30 % , 混合制成噴射的防霧劑。該防霧劑噴涂在玻璃表面上，用呼氣法觀察其防霧效果可達(dá)240h以上。

1.3.3聚氧乙烯多元醇類防霧劑

聚氧乙烯乙二醇等二元型水溶性的高分子薄膜貼在玻璃表面上就可以起到防霧的作用，將聚乙烯醇和低分子的二元(多元)醇-硼酸鹽在水中混合可制得三元型分子化合物，這種三元型化合物的水溶液很穩(wěn)定, 能夠在玻璃上展開, 水分蒸發(fā)后在玻璃上能形成均勻透明的薄膜，且附著力強(qiáng)，防霧時(shí)間長(zhǎng)。

1.3.4硅樹脂類防霧劑[7]

硅樹脂類物質(zhì)是玻璃和鏡面的一種經(jīng)濟(jì)有效的防霧涂料。如E-甲基硅油的酒精溶液 (1～ 95% )涂在玻璃或鏡面上可取得很好的防霧效果，而由含有磺酸鹽基的甲基聚硅氧烷與至少一種以上的從甘油、一乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺中選出的物質(zhì)主劑混合物，不僅具有很好的防霧、防露效果，而且還具備除去車輛玻璃油染物的優(yōu)異功能，是非常值得發(fā)展的一種防霧、防霜?jiǎng)?/p>

新型防霧涂層——TiO2薄膜

超細(xì)TiO2催化性能好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、來源豐富且價(jià)格低廉而日益受到世人矚目。高活性TiO2薄膜在紫外線照射下，表面有機(jī)化合物被降解，不僅具有光催化氧化作用，而且具有很強(qiáng)的光誘導(dǎo)親水性。將該薄膜涂覆在各種玻璃、陶瓷、聚合物和金屬表面具有很好的除污防霧的效果，是一種新型環(huán)保節(jié)能材料[8-10]。

將TiO2 燒結(jié)在玻璃板上，形成厚度為 1μm的膜，經(jīng)微弱光照射后，TiO2表面成為具有高親水性和高親油性的兩親表面。他們用水滴、油滴來測(cè)得在此表面上的接觸角，如未經(jīng)光照時(shí)，水的接觸角為 (72±1 )度，經(jīng)過光照后接觸角均為 (0±1 )度。如果遮斷光源，這種兩親特性在黑暗中仍能保持一段時(shí)間。疏水材料如氟樹脂表面與水的接觸角約為110度，加入TiO2 后其表面與水的接觸角可達(dá)160度，顯示出超疏水特性。與超親水性材料不同，超疏水性性材料強(qiáng)調(diào)表面凸凹結(jié)構(gòu)，即在TiO2表面形成微細(xì)的凸凹結(jié)構(gòu)，類似于荷葉表面的微氣孔結(jié)構(gòu)，水滴在TiO2 表面形成氣固液三相界面，從而表現(xiàn)為超斥水特性。利用TiO2表面超疏水性可使其表面具有防雪、防水滴、防污等特性。

目前，多數(shù)的防霧劑都只能防霧而難以防霜，成本較高，且在低溫下就失去效力，作為商品出售的很少，難以推廣應(yīng)用。因此，擴(kuò)大研究領(lǐng)域，開發(fā)新型高效的防霧防霜涂層是當(dāng)前迫切需要解決的問題。

參考文獻(xiàn)

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交聯(lián)改性方法的基本原理范文第2篇

『關(guān)鍵詞：電纜：防火：阻燃

中圖分類號(hào)： TM247 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

電纜火災(zāi)事故及其原因

自六十年代以來，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)生了較大的電纜火災(zāi)事故62起，特別是近年以來，電纜事故頻繁發(fā)生，損失很大。據(jù)非常保守的估計(jì)，這些事故的直接損失達(dá)1700萬元以上，燒毀操作，動(dòng)力電纜32萬多米，各種電器設(shè)備262臺(tái)，電器、熱力控制儀表、繼電裝置等上千塊。由于事故少發(fā)電、少送電的間接損失（按平均售電統(tǒng)計(jì)）為7億多元：損失嚴(yán)重，教訓(xùn)深刻，應(yīng)引以為戒。

隨著大電網(wǎng)的發(fā)展，大機(jī)組、大電廠相繼投入運(yùn)行，由于這些大機(jī)組的保護(hù)，控制以及自動(dòng)化水平比較高，使用的操作、控制、信號(hào)、動(dòng)力電纜大幅度增加，而大量電纜燃燒實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明，電纜延熱與電纜的數(shù)量有關(guān)，電纜的密度越大，著火后的蔓延也越快，火勢(shì)也越大，造成的損失也越大。例如：河南姚孟電廠84年10月13日廠用電6KV電纜頭爆炸，除燒毀電纜13000多米外，還燒毀6KV開關(guān)柜7臺(tái)，電抗器一組，4萬千伏高壓廠變一臺(tái)，并使兩臺(tái)30萬KW機(jī)組全停，經(jīng)28天日夜搶修才將一臺(tái)機(jī)組恢復(fù)運(yùn)行，另一臺(tái)機(jī)被迫轉(zhuǎn)入大修。直接經(jīng)濟(jì)損失約25萬元，修復(fù)的費(fèi)用更大，少發(fā)電一億八千萬度，按河南省的工業(yè)產(chǎn)值計(jì)算損失4.5億元，僅此一例就可看出電纜防火工作的重要性和緊迫性。

1989年南方某電廠因高壓燃油濺落在350度高溫閥門上而起火，燒著了平臺(tái)下面的電纜并蔓延到電纜豎井，導(dǎo)致總長(zhǎng)約20km的270根電纜全部被燒壞。

1991年10月—11月，華北電網(wǎng)3座主力電廠接連發(fā)生低壓電纜著火，造成5臺(tái)200MW機(jī)組停電。等等。

關(guān)于電纜火災(zāi)發(fā)生的原因，可歸納為以下2個(gè)方面：

屬于電纜本身的情況。如過負(fù)荷及短路電流長(zhǎng)時(shí)間作用下，電纜絕緣老化著火、電纜接頭接觸不良局部發(fā)熱導(dǎo)致著火：電纜中間接頭制作質(zhì)量不良、壓接頭不緊、接觸電阻過大，長(zhǎng)期運(yùn)行造成的電纜頭過熱燒穿絕緣。

屬于外部因素的情況。如含油設(shè)備的漏油著火波及電纜，外力破壞失火，電纜溝散熱防火措施不當(dāng)?shù)取?/p>

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明，由于電纜本身原因產(chǎn)生的火災(zāi)，在電纜火災(zāi)事故總數(shù)中，并不占主要比例，而電纜外部原因是多種多樣的，防不勝防。1998年調(diào)查的國(guó)內(nèi)外多起電纜火災(zāi)事故中由于電纜本身故障起火延燃的占總數(shù)的24.2%：而由于外界火源引起電纜延燃的占75.8%：所以應(yīng)設(shè)法使電纜火災(zāi)蔓延受到抑制減弱或阻熄。

電纜燃燒的特性及危害

眾所周知，物體的燃燒和延燃必須具備三要素：可燃、熱量及空氣。

聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、天然橡膠等材料的電纜在大量使用，這些材料的氧指數(shù)都在19或以下，一般在300度—400度即能引燃。并且燃燒時(shí)發(fā)熱量比同等重量的煤炭還要大，所以，采用這些材料制作的電纜一旦著火就將不能自熄而延燃，這是導(dǎo)致電纜火災(zāi)的蔓延擴(kuò)大的主要原因。

電纜著火燃燒時(shí)產(chǎn)生大量煙氣中的有毒氣體達(dá)到一定濃度時(shí)，就會(huì)損害人體健康以致喪命。

高層建筑中，由于線、電纜敷設(shè)成束地架設(shè)在線架上。因?yàn)殡娋€、電纜使用的絕緣層都是些具有可燃性的橡膠、聚氯乙烯等碳氯高分子有機(jī)化合物質(zhì)，這類物質(zhì)在燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量達(dá)19000KJ/KG—46000KJ/KG；電線、電纜的銅芯熔點(diǎn)約在1038度，對(duì)高層建筑的威脅尤為嚴(yán)重，事故中煙霧大，難于觀察到著火源，事故處理十分困難。

三、國(guó)內(nèi)外電纜防火阻燃惜施

美國(guó)等國(guó)家對(duì)電纜防火阻燃采取使電纜火災(zāi)延燃受到抑制并達(dá)到自熄或全部采用阻燃或耐燃電纜。許多國(guó)家普遍推廣不延燃電纜。

中國(guó)在使電纜難燃化方面雖然起步較晚，但發(fā)展迅速，許多電纜廠成功地研制了阻燃電纜，并已在治金、電力、化工等行業(yè)得到了應(yīng)用。

四、評(píng)估電纜防火阻燃的方法

關(guān)于電纜防火阻燃的評(píng)估，至今還無法單純以理論計(jì)算來描述其定量關(guān)系，一般采取基本相似于實(shí)際使用條件的試驗(yàn)方式來判別電纜的難燃性和耐火性。

幾個(gè)國(guó)家先后制定了一些標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，可歸納為以下4種。

材料的氧指數(shù)法

將一定數(shù)量尺寸的試料放入特制的容器中，由充滿氮?dú)忾_始，逐步輸入氧氣，在不同的氧氣含量下，用規(guī)定方式點(diǎn)火，剛剛能使容器內(nèi)試料發(fā)生平穩(wěn)燃燒時(shí)的氧氣含量就稱為材料的氧指數(shù)。

用此方法測(cè)定的氧指數(shù)越高，意味著材料難燃性越好。難燃性等級(jí)為一級(jí)氧指數(shù)大于30二級(jí)為27-30，三級(jí)為24-27，四級(jí)為21-24，五級(jí)為21及以下。

單根電纜不延燃性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)法

此法是將一段被試單根電纜懸置于專用燃燒器內(nèi)，使作用于電纜處的火焰溫度達(dá)到一定值（超過引燃溫度），持續(xù)數(shù)分鐘后撤除火源，再觀察被試電纜是否自熄。

此法是國(guó)際電工委員會(huì)（iEC）于1979年修訂的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法IEC332－1，中國(guó)參照該方法也制定了國(guó)標(biāo)GB－2651，16－82不延燃試驗(yàn)方法。

成束電纜的耐燃性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)法

該方法與單根電纜不延燃標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)法基本原理相同，而且基本上能反應(yīng)工程實(shí)際特征。

浙江省電力局在1995年組織了模擬電纜隧道、電纜豎井與電纜夾層的試驗(yàn)，并得到比較可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

電纜貫穿孔洞阻燃性考核標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)法

美、前蘇聯(lián)、日各國(guó)對(duì)電纜穿孔洞所用封堵材料的阻燃性，都制定了標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法，中國(guó)浙江省電力局也曾作過此類似試驗(yàn)，其特點(diǎn)為，在特制的加熱爐中，按標(biāo)準(zhǔn)溫度曲線規(guī)定的“時(shí)間－溫度”變化速度，加溫作用于被試電纜一端的爐壁貫穿電纜的封堵處理方式，經(jīng)1－3h的加溫后，觀察爐外電纜段是否不燃或完好，以判別封堵材料的耐燃特性。

五、電纜防火的主要措施

實(shí)現(xiàn)電纜防火的基本途徑主要有以下幾個(gè)方面：

采取措施防止電纜著火、著火后不延燃：

沿電纜路徑或易燃區(qū)段采取有效的防堵消防措施：

使電纜本身難燃化。

增加燃燒過程中的冷制作用。

根據(jù)以上幾種基本途徑，目前，電纜防火所采用的措施如下：

耐火電纜和阻燃電纜

耐火電纜就是在火燃燒條件下仍能在規(guī)定時(shí)間（約4h）內(nèi)保持通電的電纜。以滿足萬一發(fā)生火災(zāi)時(shí)通道的照明、應(yīng)急廣播、防火報(bào)警裝置、自動(dòng)消防設(shè)施及其它應(yīng)急設(shè)備的正常使用，使人員及時(shí)疏散。在火災(zāi)發(fā)生期間，它還具備發(fā)煙量小，煙氣毒性低等特點(diǎn)。

阻燃電纜主要特點(diǎn)就是不著火（或著火后延燃僅局限在一定范圍內(nèi)）所以這類電纜適用于有高阻燃要求、防燃、防爆的場(chǎng)合。阻燃氯磺化聚乙烯橡皮護(hù)套電纜（電壓等級(jí)為6kv）、阻燃交聯(lián)聚乙烯＆船用阻燃電纜，以及鹵低煙型系列電纜，這些電纜已被許多工程采用。電纜火災(zāi)事故明顯減少，保證了電廠及電網(wǎng)安全運(yùn)行，具有明顯得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

防火涂料

近年來，中國(guó)研制出了多種防火涂料，經(jīng)國(guó)家鑒定合格的產(chǎn)品在實(shí)踐中使用及證明效果良好。其中丙烯酸涂料適用于不良環(huán)境：改性氨基涂料適用于潮濕環(huán)境。

防火包帶

這種材料用于局部防火要求高的地方效果特別好。能達(dá)到以較低費(fèi)用到較好的防火效果。在實(shí)際工作中經(jīng)常使用在電力電纜接頭兩側(cè)及相鄰電纜2－3m長(zhǎng)的區(qū)段施加防火涂料或防火包帶，可達(dá)到良好的防火的要求。

防火堵料

SFD－II、III型速固防火堵料是一種理想的電纜穿孔洞和防火墻的封堵材料，它能有效地阻止電纜火災(zāi)竄延?？锥聪蜞徥衣樱摱铝掀淠突鹦阅苌鹾?，基本不導(dǎo)熱，一般封堵厚度7－10cm即可達(dá)到耐火阻燃要求。

阻火隔墻

用阻火隔墻將電纜隧道、溝道分成若干個(gè)隔火段，達(dá)到盡可能地縮小事故范圍、減少損失。阻火隔墻一般采用軟性材料構(gòu)筑，如采取輕型塊類巖棉塊、泡沫石棉塊、硅酸鹽纖維氈或絮狀類如礦渣棉、硅酸纖維等，即便于在已敷好的電纜通道上堆砌封墻，又可在運(yùn)行中輕易地更換電纜。

耐火隔板

Eg85－A、B、C型耐火隔板，應(yīng)用于封堵電纜貫穿孔洞，作多層電纜層間分隔和各層防火罩，具有優(yōu)良的特性。

阻燃橋架

電纜阻燃橋架，具有優(yōu)良的耐火、阻燃自熄、耐腐蝕等特點(diǎn)，并能與各類金屬直型橋架配套。

埋砂敷設(shè)

埋砂敷設(shè)顯然具有最佳的防火效果，但不適用于數(shù)量眾多中低壓電纜敷設(shè)，這種方式主要應(yīng)用在高壓充油電纜線路上，由于此種防火方式比空氣中明敷時(shí)電纜載流量要減少，且不便于運(yùn)行維護(hù)，故一般較少采用。

水噴霧滅火

在電纜廊道電纜密集的地區(qū)采用一般的防火材料比較困難，宜采用水噴霧滅火方式。為使水噴霧滅火及時(shí)有效地發(fā)揮作用，需配置高靈敏度的監(jiān)測(cè)及控制系統(tǒng)，另外還有一套水系統(tǒng)。由于成本較高，故在大型建筑物內(nèi)及電纜隧道中采用此法效果顯著。

合理布局

發(fā)現(xiàn)有些現(xiàn)場(chǎng)合電纜著火后，很快便自己熄滅。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，這種情況與電纜布局合理有密切關(guān)系。在條件允許情況下，電纜不應(yīng)布置過密，且一次、二次電纜應(yīng)分別敷設(shè)在不同的電纜溝內(nèi)，溝內(nèi)通風(fēng)、散熱情況要良好，并遠(yuǎn)離高溫物體。

六、結(jié)論

經(jīng)過多年的實(shí)踐證明，只要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，按工藝標(biāo)準(zhǔn)施工，采用經(jīng)有關(guān)部門鑒定合格的防火材料和阻燃電纜，合理布局，減少人為違章施工就能大大地減少電纜火災(zāi)事故，減少人民生命財(cái)產(chǎn)損失，以及保證安全發(fā)、供電，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：1、張隆興、周裕厚 電力電纜實(shí)用技術(shù)