Abstract: Det tværbindende princip, klassificering, formulering, proces og udstyr til silan tværbundet polyethylenisolerende materiale til tråd og kabel er kort beskrevet, og nogle egenskaber ved silan naturligt tværbundet polyethylenisolerende materiale i anvendelse og brug samt brug samt brug samt brug samt brug samt brug samt brug samt brug samt brug samt brug samt brug samt brug af silan. Faktorer, der påvirker materialets tværbindingstilstand, indføres.
Nøgleord: Silane tværbinding; Naturlig tværbinding; Polyethylen; Isolering; Ledning og kabel
Silan-tværbundet polyethylenkabelmateriale er nu vidt brugt i ledningen og kabelindustrien som et isolerende materiale til lavspændingseffektkabler. Materialet i fremstillingen af tværbundet tråd og kabel og peroxid-tværbinding og bestråling af tværbinding sammenlignet med det krævede fremstillingsudstyr er enkelt, let at betjene, lave omfattende omkostninger og andre fordele, er blevet det førende materiale til lav -Voltage tværbundet kabel med isolering.
1.silan tværbundet kabelmateriale tværbindingsprincip
Der er to hovedprocesser involveret i fremstilling af silan tværbundet polyethylen: podning og tværbinding. I podningsprocessen mister polymeren sit H-atom på det tertiære carbonatom under virkningen af fri initiator og pyrolyse til frie radikaler, der reagerer med-CH = CH2-gruppen af vinylsilan for at producere en podet polymer indeholdende en trioxysilylester gruppe. I tværbindingsprocessen hydrolyseres graftpolymeren først i nærvær af vand for at producere silanol, og-OH kondenserer med den tilstødende SI-OH-gruppe for at danne Si-O-Si-bindingen, hvilket tværbinker polymeren Makromolekyler.
2.silan tværbundet kabelmateriale og dets kabelproduktionsmetode
Som du ved er der to-trins og et-trins produktionsmetoder til silan-tværbundne kabler og deres kabler. Forskellen mellem totrinsmetoden og en-trins-metoden ligger i, hvor silantransplantationsprocessen udføres, podningsprocessen hos kabelmaterialeproducenten til totrinsmetoden, podningsprocessen i kabelfremstillingsanlægget til den Et-trins metode. Det to-trins silan-tværbundne polyethylenisolerende materiale med den største markedsandel er sammensat af, at de såkaldte A- og B-materialer er, hvor et materiale er polyethylen, der er podet med silan- og B-materiale, er den katalysatormasterbatch. Den isolerende kerne er derefter tværbundet i varmt vand eller damp.
Der er en anden type to-trins silan-tværbundet polyethylenisolator, hvor A-materialet produceres på en anden måde ved at introducere vinylsilan direkte i polyethylen under syntese for at opnå polyethylen med silanforgrenede kæder.
Et-trins metode har også to typer, den traditionelle et-trinsproces er en række råmaterialer i henhold Kabelisoleringskerne, i denne proces, ingen granulering, ikke behov for deltagelse af kabelmateriale, af kabelfabrikken for at afslutte alene. Denne et-trins silan tværbundne kabelproduktionsudstyr og formuleringsteknologi importeres for det meste fra udlandet og er dyrt.
En anden type et-trins silan-tværbundet polyethylenisoleringsmateriale produceres af producenter af kabelmateriale, er alle råmaterialer i henhold til formlen i forholdet mellem en speciel metode til blanding, pakket og solgt, der er ikke noget materiale og B Materiale, kabelanlæg kan være direkte i ekstruderen for at gennemføre et trin på samme tid podning og ekstrudering af kabelisoleringskerne. Det unikke træk ved denne metode er, at der ikke er behov for dyre specielle ekstrudere, da silantransplantationsprocessen kan afsluttes i en almindelig PVC-ekstruder, og den totrinsmetode eliminerer behovet for at blande A- og B-materialer før ekstrudering.
3. formuleringssammensætning
Formuleringen af silan-tværbundet polyethylenkabelmateriale er generelt sammensat af basismaterialeharpiks, initiator, silan, antioxidant, polymerisationsinhibitor, katalysator osv.
) brugt eller delvist brugt som basisharpiks til dette materiale. Forskellige harpikser har ofte en betydelig indflydelse på podning og tværbinding på grund af forskelle i deres interne makromolekylære struktur, så formuleringen ændres ved hjælp af forskellige basisharpikser eller den samme type harpiks fra forskellige producenter.
(2) den anvendte initiativtager er diisopropylperoxid (DCP), nøglen er at forstå mængden af problemet, for lidt til at forårsage silantransplantation er ikke nok; For meget til at forårsage polyethylen tværbinding, hvilket reducerer dens fluiditet, overfladen af den ekstruderede isoleringskerne ru, vanskelig at klemme systemet. Da mængden af tilføjet initiator er meget lille og følsom, er det vigtigt at sprede den jævnt, så det tilføjes generelt sammen med silanen.
(3) Silan anvendes generelt vinyl umættet silan, herunder vinyltrimethoxysilan (A2171) og vinyltriethoxysilan (A2151) på grund af den hurtige hydrolysehastighed på A2171, så vælg A2171 flere mennesker. Tilsvarende er der et problem med at tilføje silan, de nuværende kabelmaterialeproducenter forsøger at nå sin nedre grænse for at reducere omkostningerne, fordi silanen importeres, prisen er dyrere.
) For at være forsigtig, det beløb, der er tilføjet for at overveje mængden af DCP, der matcher valget. I den to-trins tværbindingsproces kan det meste af antioxidanten tilsættes i katalysatormasterbatch, hvilket kan reducere påvirkningen på podningsprocessen. I en-trins tværbindingsproces er antioxidanten til stede i hele podningsprocessen, så valget af arter og mængde er vigtigere. Almindelige anvendte antioxidanter er 1010, 168, 330 osv.
(5) Polymerisationsinhibitor tilsættes for at hæmme noget podning og tværbindingsproces for bivirkninger forekommer i podningsprocessen for at tilføje et anti-cross-binkende middel, kan effektivt reducere forekomsten af C2C-tværbinding og derved forbedre Behandlingsfluiditeten, derudover vil tilsætning af et transplantat under de samme betingelser blive forudgående med hydrolyse af silan på polymerisationsinhibitoren kan reducere hydrolysen af podet polyethylen for at forbedre den langsigtede stabilitet af transplantatmaterialet.
(6) Katalysatorer er ofte organotinsederivater (undtagen naturlig tværbinding), hvor den mest almindelige er dibutyltin dilaurate (DBDTL), som generelt tilføjes i form af en masterbatch. I totrinsprocessen pakkes transplantatet (A-materialet) og Catalyst Master Batch (B-materialet) separat, og A- og B-materialerne blandes sammen, før de tilføjes til ekstruderen for at forhindre præ-crosslinking af A-materialet. I tilfælde af et-trins silan-tværbundet polyethylenisoleringer er polyethylen i pakken endnu ikke podet, så der er ikke noget præ-cross-linking-problem, og derfor behøver katalysatoren ikke at pakkes separat.
Derudover er der sammensatte silaner tilgængelige på markedet, som er en kombination af silan, initiator, antioxidant, nogle smøremidler og anti-kobbermidler og bruges generelt i et-trins silan tværbindingsmetoder i kabelanlæg.
Derfor er formuleringen af silan tværbundet polyethylenisolering, hvis sammensætning ikke anses for at være meget kompleks og er tilgængelig i de relevante oplysninger, men de relevante produktionsformuleringer, der er underlagt nogle justeringer for at afslutte, hvilket kræver en fuld Forståelse af komponenternes rolle i formuleringen og loven om deres indflydelse på ydeevne og deres gensidige indflydelse.
I de mange sorter af kabelmaterialer betragtes silan tværbundet kabelmateriale (enten to-trins eller et-trins) som den eneste række kemiske processer, der forekommer i ekstrudering, andre sorter, såsom polyvinylchlorid (PVC) kabelmateriale og Polyethylen (PE) kabelmateriale, ekstruderingsgranuleringsprocessen er en fysisk blandingsproces, selvom det kemiske tværbinding og bestråling af tværbinding af kabelmateriale, hvad enten det er i ekstruderingsgranuleringsprocessen eller ekstruderingssystemkabel, er der ingen kemisk proces opstår , til sammenligning er produktionen af silan tværbundet kabelmateriale og kabelisoleringsekstrudering, processtyring vigtigere.
4. to-trins silan tværbundet polyethylenisoleringsproduktionsproces
Produktionsprocessen for den to-trins silan tværbundne polyethylenisolering Et materiale kan kort repræsenteres i figur 1.
Figur 1 Produktionsproces af to-trins silan tværbundet polyethylenisolerende materiale a
Nogle nøglepunkter i produktionsprocessen for to-trins silan tværbundet polyethylenisolering:
(1) Tørring. Da polyethylenharpiksen indeholder en lille mængde vand, når de ekstruderes ved høje temperaturer, reagerer vandet hurtigt med Silyl-grupperne for at producere tværbinding, hvilket reducerer smeltens fluiditet og producerer pre-cross-bindende. Det færdige materiale indeholder også vand efter vandkøling, hvilket også kan forårsage præ-crosslinking, hvis ikke fjernes, og skal også tørres. For at sikre tørringens kvalitet bruges en dyb tørringsenhed.
(2) Måling. Da nøjagtigheden af den materielle formulering er vigtig, anvendes en importeret tab i vægtvejsskala generelt. Polyethylenharpiks og antioxidant måles og føres gennem tilførselsporten på ekstruderen, mens silanen og initiatoren injiceres af en flydende materialepumpe i den anden eller tredje tønde af ekstruderen.
(3) Ekstruderingsporing. Podningsprocessen for silan er afsluttet i ekstruderen. Procesindstillingerne for ekstruderen, inklusive temperatur, skruekombination, skruhastighed og foderhastighed, skal følge princippet om, at materialet i det første afsnit af ekstruderen kan være fuldt smeltet og blandet ensartet, når for tidlig nedbrydning af peroxidet ikke ønskes , og at det fuldt ensartede materiale i det andet afsnit af ekstruderen skal være fuldt nedbrydet, og podningsprocessen afsluttes, er typiske ekstrudersektionstemperaturer (LDPE) vist i tabel 1.
Tabel 1 Temperaturer i de to-trins ekstruderzoner
| Arbejdszone | Zone 1 | Zone 2 | Zone 3 ① | Zone 4 | Zone 5 |
| Temperatur P ° C. | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Arbejdszone | Zone 6 | Zone 7 | Zone 8 | Zone 9 | Mund dør |
| Temperatur ° C. | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
①is, hvor silanen tilsættes.
Ekstruderskruens hastighed bestemmer opholdstiden og blandingseffekten af materialet i ekstruderen, hvis opholdstiden er kort, er peroxidnedbrydningen ufuldstændig; Hvis opholdstiden er for lang, øges viskositeten af det ekstruderede materiale. Generelt skal den gennemsnitlige opholdstid for granulatet i ekstruderen kontrolleres i initiativtagerens nedbrydning halveringstid på 5-10 gange. Fodringshastighed har ikke kun en vis indflydelse på materialets opholdstid, men også på blanding og forskydning af materialet, vælger en passende fodringshastighed også meget vigtigt.
(4) Emballage. To-trins silan tværbundet isolerende materiale skal pakkes i aluminium-plastiske sammensatte poser i direkte luft for at eliminere fugt.
5. Et-trins silan tværbundet polyethylenisolerende materialeproduktionsproces
Et-trins silan tværbundet polyethylenisoleringsmateriale på grund af dets podningsproces er i kabelfabriksekstrudering af kabelisoleringskerne, så kabelisoleringsekstruderingstemperaturen er markant højere end totrinsmetoden. Selvom den ene-trins silan-tværbundne polyethylenisoleringsformel er blevet overvejet fuldt ud i den hurtige spredning af initiator og silan og materialeskær, men podningsprocessen skal garanteres af temperaturen, hvilket er en-trins silan-tværbundet polyethylen Isoleringsproduktionsanlæg understregede gentagne gange vigtigheden af det korrekte valg af ekstruderingstemperatur, den generelle anbefalede ekstruderingstemperatur er vist i tabel 2.
Tabel 2 one-trin ekstrudertemperatur for hver zone (enhed: ℃)
| Zone | Zone 1 | Zone 2 | Zone 3 | Zone 4 | Flange | Hoved |
| Temperatur | 160 | 190 | 200 ～ 210 | 220 ～ 230 | 230 | 230 |
Dette er en af svaghederne ved en-trins silan-tværbundet polyethylenproces, som generelt ikke er påkrævet, når man ekstruderer kabler i to trin.
6.Produktionsudstyr
Produktionsudstyret er en vigtig garanti for processtyring. Produktionen af silan-tværbundne kabler kræver en meget høj grad af processtyringsnøjagtighed, så valget af produktionsudstyr er især vigtigt.
Produktionen af to-trins silan-tværbundet polyethylenisoleringsmateriale Et materielt produktionsudstyr, i øjeblikket mere indenlandske isotrope parallelle tvillingskruer ekstruder med importeret vægtløs vejning, kan sådanne enheder opfylde kravene til proceskontrolnøjagtighed, valget af længde og diameter af Den tvillingskruekstruder for at sikre, at den materielle opholdstid, valget af importeret vægtløs vejning for at sikre nøjagtigheden af ingredienserne. Der er selvfølgelig mange detaljer om det udstyr, der skal få fuld opmærksomhed.
Som nævnt tidligere importeres et-trins silan-tværbundet kabelproduktionsudstyr i kabelanlægget, dyre producenter af indenlandske udstyr ikke har lignende produktionsudstyr, grunden er manglen på samarbejde mellem udstyrsproducenter og formel og procesforskere.
7.Silane naturlige tværbundne polyethylenisoleringsmateriale
Silane naturlige tværbundne polyethylenisolerende materiale udviklet i de senere år kan tværbundes under naturlige forhold inden for et par dage uden damp eller nedsænkning af varmt vand. Sammenlignet med den traditionelle silan-tværbindingsmetode kan dette materiale reducere produktionsprocessen for kabelproducenter, hvilket yderligere reducerer produktionsomkostningerne og øger produktionseffektiviteten. Silan naturligt tværbundet polyethylenisolering genkendes i stigende grad og bruges af kabelproducenter.
I de senere år er det indenlandske silan naturlige tværbundne polyethylenisolering modnet og er blevet produceret i store mængder med visse fordele i pris sammenlignet med importerede materialer.
7. 1 Formuleringsideer til silan naturligt tværbundne polyethylenisoleringer
Silane naturlige tværbundne polyethylenisoleringer produceres i en totrinsproces, med den samme formulering bestående af basisharpiks, initiator, silan, antioxidant, polymerisationsinhibitor og katalysator. Formuleringen af silan naturlige tværbundne polyethylenisolatorer er baseret på at øge silantransplantationshastigheden for A-materialet og vælge en mere effektiv katalysator end silan varmt vand tværbundet polyethylenisolatorer. Anvendelsen af et materiale med en højere silantransplantationshastighed kombineret med en mere effektiv katalysator vil muliggøre den silan-tværbundne polyethylenisolator hurtigt at tværbinding selv ved lave temperaturer og med utilstrækkelig fugt.
A-materialerne til importeret silan naturligt tværbundne polyethylenisolatorer syntetiseres ved copolymerisation, hvor silanindholdet kan kontrolleres på et højt niveau, hvorimod produktionen af A-materialer med høje podningshastigheder ved podning af silan er vanskelig. Basisharpiks, initiator og silan, der bruges i opskriften, skal varieres og justeres med hensyn til variation og tilføjelse.
Valget af resist og justering af dens dosering er også afgørende, da en stigning i podningshastigheden for silanen uundgåeligt fører til mere CC -tværbinding af bivirkninger. For at forbedre behandlingsfluiditeten og overfladetilstanden for A-materialet til efterfølgende kabelekstrudering kræves en passende mængde polymerisationsinhibitor for effektivt at hæmme CC-tværbinding og forudgående pre-crosslinking.
Derudover spiller katalysatorer en vigtig rolle i at øge tværbindingshastigheden og bør vælges som effektive katalysatorer, der indeholder overgangsmetalfrie elementer.
7. 2 Tværbindingstid for silan naturligt tværbundet polyethylenisoleringer
Den tid, der kræves til at afslutte tværbindingen af silan-naturlige tværbundne polyethylenisolering i dens naturlige tilstand, er afhængig af isoleringslagets temperatur, fugtighed og tykkelse. Jo højere temperatur og fugtighed, jo tyndere tykkelsen af isoleringslaget, jo kortere den krævede tværbindingstid, og jo længere er det modsat. Da temperaturen og fugtigheden varierer fra region til region og fra sæson til sæson, selv på samme sted og på samme tid, vil temperaturen og fugtigheden i dag og i morgen være anderledes. Derfor skal brugeren under brugen af materialet bestemme tværbindingstiden i henhold til den lokale og fremherskende temperatur og fugtighed samt specifikationen af kablet og tykkelsen af isoleringslaget.
Posttid: Aug-13-2022