当前位置：西交大研发环保型LCBIPC电缆，突破温度稳定性瓶颈
浏览:349时间:2026-05-26 11:09:29
在“双碳”战略的强力推动下，电力电缆行业向绿色转型已成为当务之急。传统电缆存在能耗高、难回收等问题，与绿色发展理念相悖。在此背景下，西安交通大学李建英教授团队积极探索，将目光聚焦于共聚聚丙烯（IPC）。
具体来说，团队通过引入多重长链支化（LCB）结构，成功制备出LCBIPC。这种材料优势显著，室温下模量降低，解决了敷设难题；高温时模量大幅提升，稳定性增强。而且在宽温域内电气性能出色，还能保留可循环利用的优点，为电缆行业绿色转型带来新希望。
研究背景
在“双碳”战略深入推进的当下，电力电缆行业正面临着向绿色化、低碳化转型的迫切需求。传统交联聚乙烯（XLPE）绝缘电缆在生产过程中耗能巨大，并且退役后无法回收利用，这与低碳发展的要求严重不符。因此，寻找一种更环保、更符合可持续发展理念的替代材料成为行业的关键任务。
聚丙烯（PP）绝缘材料因其生产耗能少、可循环利用的特点，被视为XLPE的理想替代材料。它为电力电缆的绿色化转型提供了重要方向，有望解决传统电缆在环保方面的难题，推动行业向更加绿色、低碳的方向发展。
然而，PP绝缘材料在工程应用中并非一帆风顺，存在着两大显著瓶颈。其一，PP绝缘的室温模量过高，远远高于XLPE。这使得电缆在敷设安装过程中面临极大的困难，施工成本也显著增加。过高的室温模量让电缆变得僵硬，难以弯曲和铺设，给施工人员带来了诸多挑战。
其二，PP绝缘材料高温模量稳定性差。采用弹性体改性增韧后，非交联PP绝缘的机械模量温度稳定性大幅劣化。在实际运行中，高温环境下电缆容易发生热变形，这可能会引发电缆偏心故障，给电力系统带来严重的安全隐患。
技术创新
面对PP绝缘温度稳定性的缺陷，研究团队聚焦共聚聚丙烯（IPC）绝缘的多相结构，引入多重长链支化（LCB）结构，成功制备出长链支化共聚聚丙烯（LCBIPC）。这种创新结构能增强分子链段的缠结效应，有效抑制无定形区随温度的膨胀，在显著提升温度稳定性的同时，还能确保电气性能不受损失。
在室温环境下，LCBIPC展现出优良性能。20℃时，其模量较IPC降低13%，这一改变极大地解决了PP绝缘室温模量过高导致的敷设安装难题，让电缆安装更加便捷，降低了施工难度与成本。
高温环境是检验材料性能的关键场景。150℃高温下，LCBIPC的模量较IPC提升近300%，大幅改善了高温环境下的模量稳定性。在160℃极端高温测试条件下，LCBIPC的蠕变量较IPC减少85%，热变形量较IPC减少82%，这从根源上大幅降低了高温热变形引发电缆偏心故障的风险。
电气性能方面，在30℃至90℃的宽温域内，LCBIPC的各项电气性能均得到提升。其交流击穿强度、体积电阻率等关键电气指标表现优异，完全满足电力电缆的高可靠性要求。值得一提的是，LCBIPC不仅性能出色，还保留了PP绝缘可循环利用的环保优势，符合循环经济要求。
未来可期
我国在电缆领域占据重要地位，是全球最大的电缆生产国和消费国，年电缆产量超万亿米。巨大的产量背后，是电缆绝缘材料庞大的市场需求。在“双碳”战略深入推进的背景下，环保型电缆的市场渗透率正加速提升。
西安交通大学的LCBIPC技术是环保电缆领域的重大突破。该技术成功突破了PP绝缘温度稳定性的核心瓶颈，不仅提升了PP绝缘的温度稳定性，还确保了良好的电气性能，成为环保电缆领域的标志性技术成果。
在新能源电站领域，风电、光伏等新能源电站的电力汇集与并网电缆，需要兼具优异电气性能和环保属性。LCBIPC绝缘电缆正好满足这一需求，成为新能源电站电缆的理想选择。海洋环境亦对电缆材料提出了更高要求。海洋的高腐蚀性和对可回收性的重视，使得LCBIPC的环保优势尤为突出。
随着环保法规的不断趋严，传统XLPE电缆因环保性能不足，将逐步被环保型电缆替代。这为环保型电缆带来了巨大的市场替换空间。LCBIPC绝缘电缆凭借其技术优势和环保特点，将在这场市场变革中占据重要地位，推动电缆行业向更加环保、绿色的方向发展。
原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_602646.html
来源：贤集网
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