电缆内屏蔽料一般不建议使用 N550 炭黑,主要原因与其性能特点和内屏蔽层的核心要求不匹配有关,具体分析如下:
一、电缆内屏蔽层的核心性能要求
电缆内屏蔽层(导体屏蔽层)的核心作用是消除导体表面的电场集中、实现电场均匀分布,同时需与绝缘层紧密结合,因此对所用炭黑有严格要求:
高导电性:需极低的体积电阻率(通常要求≤100Ω・cm),以确保屏蔽层能有效传导电荷、均衡电场。
良好的分散性:炭黑需均匀分散在聚合物基体(如聚乙烯)中,避免因团聚导致局部导电不均或绝缘层击穿。
低杂质含量:减少金属离子、灰分等杂质,避免成为电场中的 “薄弱点”,降低电缆击穿风险。
与基体的相容性:不影响屏蔽料的加工性能(如挤出稳定性)和力学性能(如柔韧性、附着力)。
二、N550 炭黑的性能特点
N550 属于半补强炭黑,其关键性能参数如下:
粒径:约 48-52nm(中等粒径)。
吸碘值:约 42-48gI₂/kg(低比表面积,导电性差)。
结构:中等结构,分散性中等。
主要应用:多用于橡胶制品(如轮胎胎体、胶管)的补强,或对导电性要求极低的绝缘材料填充,核心功能是增强力学性能,而非导电。
三、N550 不适合内屏蔽料的原因
导电性不足:
内屏蔽层需要炭黑形成连续的导电网络以实现低电阻,而 N550 比表面积小、吸碘值低,导电性能弱。即使高比例添加,其体积电阻率也难以达到内屏蔽层要求(通常需≤100Ω・cm),可能导致电场分布不均,增加电缆击穿风险。
分散与加工问题:
N550 的分散性中等,若为提升导电性而被迫高比例添加,会导致屏蔽料熔体粘度上升,挤出加工困难(如表面粗糙、气泡),同时可能降低与绝缘层的附着力,影响屏蔽层的完整性。
替代材料的对比:
内屏蔽料通常选用导电炭黑(如超导电炭黑、高结构导电炭黑),例如:
德隆DL-10:高比表面积、高导电性,体积电阻率可低至 10Ω・cm 以下。
HACARBON 30B:专为电缆屏蔽设计,分散性好,低添加量即可满足导电要求。
这些型号的导电性能、分散性均远优于 N550,能稳定满足内屏蔽层的功能需求。
结论
N550 炭黑因导电性不足、无法满足内屏蔽层的电场均衡要求,不适合用于电缆内屏蔽料。实际应用中,应选择专门的导电炭黑(如德隆DL系列,HACARBON导电炭黑系列),以确保电缆的安全运行。