使用材料的質量好壞，直接影響到電纜產品的質量，因而電纜的發展很大程度上取決于使用材料的發展。電纜使用材料的品種多、數量大，從生產成本中看，材料費用約占百分之七十以上。交聯電纜使用的導體及絕緣材料主要有銅、鋁、交聯聚乙烯料和內外半導電料。

01、導體用金屬材料

交聯電纜導體使用的導體材料，首先必須具有良好的導電性能；第二，有良好的機械強度；第三，具有一定的防腐蝕的能力；第四，在冷熱狀態下都具有良好的工藝性能；第五，在資源上能保證供應。銅、鋁等金屬是常用的導體材料，銅的導電性能好，鋁的導電性能和機械、物理性能雖然不如銅，但其具有資源豐富，重量輕等特點，也已成為應用較廣的導體材料。

銅、鋁性能：作為導體使用的銅、鋁一般都用電解法制成，純度很高，鋁導體的純度應在99.5％以上，銅導體的純度應在99.9％以上。釩、鈦錳等是電解鋁中影響導電性較大的雜質。砷、鐵、銻、鋅等則是電解銅中影響導電性能較大的雜質。標準中規定這些雜質含量的限量。電解銅中含氧在0.001％以下的稱為無氧銅。

02、過氧化物交聯聚乙烯組成

過氧化物交聯聚乙烯是由聚乙烯基料，交聯劑和抗氧劑組成。

1.聚乙烯

聚乙烯是單體乙烯的聚合物，它的分子式為：

—[CH2 —CH2—]n

根據聚合的方法可以分為高壓聚乙烯和低壓聚乙烯。高壓聚乙烯是將乙烯氣態單體在1000—2000大氣壓下加熱聚合而成，高壓聚乙烯的密度、結晶程度、軟化點均較低壓聚乙烯低，硬度也小。根據分子量的大小可以分成高分子量聚乙烯和低分子量聚乙烯。一般來說，高分子量聚乙烯具有較好的物理性和較差的加工性能。應當指出，分子量大小與密度大小互不相關，分子量大，不一定是高密度，例如就有高分子量低密度聚乙烯。一般用熔融指數來表示平均分子量的大小，而密度與軟化點有直接關系。

由于聚乙烯分子在化學結構和幾何結構上都很規則、對稱，所以聚乙烯很容易結晶。不過它的分子鏈富有柔順性，要聚乙烯不含結晶結構是很困難的，但要它全部為結晶結構也不可能。一般聚乙烯為結晶相和非結晶相兩相共存物，結晶相含量的百分數稱為結晶度。

聚乙烯根據支鏈的情況結晶度也可能不同，高壓聚乙烯含支鏈的數目較多，因而結晶度較低，在室溫下約為55％～70％。低壓和中壓聚乙烯的支鏈較少，因而結晶度較高，在室溫下約為80％～90％。聚乙烯的結晶度隨溫度的變化而變化。

交聯聚乙烯料機械物理和電氣性能

聚乙烯的原料來源豐富，價格低廉；電氣性能優異，具有小的tgδ值和介電常數，在通常溫度下，具有一定的韌性和柔軟性。

過氧化物交聯聚乙烯中的聚乙烯基料，通常采用熔體指數為2．0左右的低密度聚乙烯。采用低密度聚乙烯是因為它結晶度低，加工溫度低，可以使用分解溫度低，交聯效率高、性能好的二枯基過氧化物(過氧化二異丙苯)，不會因為過氧化物的過早分解而在加工過程中引起焦燒。

當然，隨著高分解溫度的化學交聯劑的發展，使用高密度聚乙烯也是可以的，熔體指數太高，可能使某些性能受到影響以及交聯過程中容易變形，熔體指數太低，則對加工安全性不利，而且擠壓表面的光滑性受到影響。

2.過氧化物

過氧化物是使聚乙烯產生交聯作用的交聯劑，一個好的交聯劑應該滿足下列要求：

1)過氧化物的分解溫度既要高于其本身的熔點，又要高于聚乙烯的熔點，這樣在分解前先熔化，易混和均勻。分解特性曲線陡峭，即在沒有達到分解溫度前很少分解，而一旦達到分解溫度能夠迅速和完全分解。

2)過氧化物加工范圍寬，加工性能好且交聯效率高。

3)過氧化物要有高的濃度和純度，無污染，低的揮發性，其分解物要少，且要求分解物容易揮發。

能滿足上述要求的有機過氧化物很少，目前用于交聯聚乙烯的交聯劑以過氧化二異丙苯(DCP)為最好。

交聯劑的用量應從其對性能的影響角度來選擇，交聯劑用量大，則機械、耐熱性、耐油和耐溶劑性增強，而對電性能、抗沖擊性和耐寒性則變差。交聯劑一般在2份左右。

3.抗氧劑

為了防止交聯聚乙烯在加工和使用過程中的氧化老化，必須加入抗氧劑。抗氧劑具有阻止過氧化物分解和吸收過氧化物分解出來的游離劑，使其不發生鏈破壞反應，這些作用同樣也會反映到用作交聯劑的過氧化物上，使交聯劑不易產生交聯反應。因在所選用的抗氧劑要求既有高的抗氧化效力，又能對交聯反應的不利影響為最小，且無毒。目前國內大多生產廠家采用300#抗氧劑，但其融點高，不易混合均勻，故有些生產廠家采用熔點為90℃抗氧劑以代替165℃的300#抗氧劑。抗氧劑一般在0．5份左右。 

03、硅烷交聯聚乙烯絕緣料

硅烷交聯也是化學交聯的一種。硅烷交聯料發展至今已有七種料之多。盡管工藝方法不同，但這些材料所加入的添加劑基本相同，都加入一種有機錫催化劑，硅烷、引發劑、抗氧劑等。

1.二步法硅烷交聯料

二步法交聯料分A料和B料，A料稱為接枝母料，由制造廠將硅烷交聯劑與聚乙烯基料在擠塑機上接枝和造粒。B料稱催化劑母料其制造過程基本與A料相同。在擠出成型前A料和B料以19：1的比例進行混合，但須隨混隨用，停留時間不能超過3小時，否則將發生先期交聯。A料和B料在保存期也應嚴格密封，保存期不應超過半年。

2.一步法硅烷交聯料

1)Monosil一步法硅烷交聯料電纜廠可直接購買基料和化學原料生產。材料成本最低，但設備投資高，需要一臺長徑比為30的螺桿擠塑機，其料斗上方有3—4個計量料斗，分別供聚乙烯、過氧化物、抗氧劑等計量投料用，一套液體硅烷和催化劑注射裝置，在料斗頸部注入。

2)為了改進硅烷送料方式，可將液態硅烷吸附在多孔性聚丙烯塑料中，這種材料可用普通的擠塑機擠出。由于它接枝和擠出成型一次完成，也屬于一步法硅烷交聯。

3)還有種采用多孔性PE基料，更容易吸附液態硅烷

3．共聚法硅烷交聯料

共聚法交聯料是在吸取兩步法和一步法的優點基礎上開發而成的。共聚法也是使用硅烷共聚單體：乙烯基－三甲氧基硅烷，只是采用的工藝不同，它是在高壓法聚乙烯反應器中，使乙烯與硅烷共聚單體發生共聚反應，這項工藝的關鍵是，所選用的共聚單體必須是含有一種能夠與乙烯發生反應生成聚合物鏈的不飽和基團。乙烯硅烷共聚物與Sioplas接枝化合物在結構上基本相同。

由于硅烷共聚物的制造是在聚乙烯反應器中進行的，所以它能夠確保高的清潔度，而且也避免了接枝時過氧化物殘渣的污染問題。硅烷共聚物更為主要的優點是，在聚合反應時因為硅烷共聚單體一次投人，實現了交聯晶格的有規則分布，所以所需的硅烷量要比硅烷接枝化合物需要的硅烷的含量低。由于共聚法工藝的先進和獨特。制得的硅烷交聯聚乙烯料具有以下優點：

1)貯存穩定性好，存貯時間一般可超過一年，而接枝產品只有六個月。

2)共聚法交聯聚乙烯加工過程中，混入的游離物及雜質極少，因而提高了電纜絕緣性能和機械性能。

3)它可以在普通的擠塑機上加工，產生的氣體較少，成型加工穩定性好。

4．固相一步法硅烷交聯料

生產廠將硅烷通過白碳黑等載體滲吸到PE基料中去，設備和材料成本均很低，該材料的接枝和成型同時完成，但電纜廠要有熟練的控制生產技術，否則絕緣表面容易毛糙甚至形成裂紋。   

5．最近市埸上又派生出一種用50％共聚料和50％基料摻和而成的共混料，在國內也有較多應用。

04、輻照交聯材料

由于輻照交聯工藝的獨特性，它可以對很多聚合物進行輻照加工，除聚乙烯以外，還有聚氯乙烯、乙丙橡膠、乙烯一醋酸乙烯共聚料、聚丙烯、氯磺化聚乙烯料、含氟塑料、自控溫材料等，進行輻照以后，它們具有共同的特點是：

1)高的抗張強度；

2)較高的耐磨性；

3)較大的耐應力開裂性；

4)較大的耐壓碎性；

5)提高了耐汽油、礦物油和其它溶劑的特性；

6)耐烙鐵焊接；

7)減少彈性；

8)在高溫下不熔融或不流動。

輻照交聯聚乙烯電力電纜絕緣料

下面簡單介紹主要的輻照交聯材料：

1.1kV級105℃輻照交聯聚乙烯電力電纜絕緣料

1kV級輻照交聯聚乙烯電力電纜絕緣料，是由聚乙烯為基料，加入配合劑，經擠出造粒而成，物理性能和電氣性優良，擠出加工工藝在130～180℃之間。長期使用溫度105℃。

2．1kV級105℃輻照交聯聚乙烯架空絕緣料

1kV級輻照交聯聚乙烯架空絕緣料，是由聚乙烯為基料，加入炭黑等配合劑，經擠出造料而成，物理性能和電氣性優良，抗環境應力開裂性、耐侯性好。擠出加工工藝在130℃－170℃之間。長期使用溫度105℃。

3．1kV級90℃輻照交聯阻燃乙丙彈性體絕緣料

輻照交聯阻燃乙丙彈性體絕緣料，是由乙丙橡膠為基料，加入各種配合劑，經煉膠造粒而成，物理性能和電氣性能優良，具有柔軟、阻燃、不焦燒性，適用于普通塑料擠出機擠出，可用于礦用電纜，機車車輛電纜、船用電纜、潛油泵電纜及汽車打火線等電纜產品方面。擠出加工工藝溫度在130℃右左。

4．90℃輻照交聯氯磺化聚乙烯阻燃護套料

90℃輻照交聯氯磺化聚乙烯阻燃護套料，是以氯磺化聚乙烯為基料，配合各種助劑經煉膠造粒而成，物理性能優良，具有阻燃、耐油等特點，適用于普通塑料擠塑機擠出，可用于礦用電纜，機車車輛電纜、船用電纜、潛油泵電纜及汽車打火線電纜等產品。擠出加工工藝溫度在90～150℃之間。