Abstract: The cross-linking principle, classification, formulation, process and equipment of silane cross-linked polyethylene insulating material for wire and cable are briefly described, and some characteristics of silane naturally cross-linked polyethylene insulating material in application and use as well as Въвеждат се фактори, влияещи върху състоянието на омрежване на материала.
Ключови думи: Силаново кръстосано свързване; Естествено омрежване; Полиетилен; Изолация; Тел и кабел
Силанов кръстосано свързан полиетилен кабелен материал вече се използва широко в промишлеността на проводника и кабела като изолационен материал за кабели с ниско напрежение. Материалът в производството на омрежена жица и кабел и кръстосано свързване на пероксид и облъчване в сравнение с необходимото производствено оборудване е прост, лесен за работа, ниски всеобхватни разходи и други предимства, се превърна в водещ материал за ниски -Сългово напрежение с омрежен кабел с изолация.
1.Силан с кръстосано омрежен принцип за кръстосано свързване на кабелния материал
Има два основни процеса, участващи в приготвянето на силанов омрежен полиетилен: присаждане и омрежване. В процеса на присаждане полимерът губи своя Н-атом върху третичния въглероден атом под действието на свободен инициатор и пиролиза в свободни радикали, които реагират с-CH = CH2 групата на виниловия силан за получаване на присаден полимер, съдържащ триоксисилил естер група. В процеса на кръстосано свързване на присадката полимер първо се хидролизира в присъствието на вода за производство на силанол, а-OH се кондензира със съседната SI-OH група, за да образува Si-O-Si връзка, като по този начин кръстосано свързване на полимера макромолекули.
2.Силан с омрежен кабелен материал и методът му за производство на кабели
Както знаете, има двуетапни и едноетапни производствени методи за кръстосани кабели на Silane и техните кабели. Разликата между метода от две стъпки и метода на една стъпка се намира там, където се осъществява процесът на присаждане на Силан, процесът на присаждане на производителя на кабелния материал за метода в две стъпки, процеса на присаждане в кабелната инсталация за завод за производство на кабели за централата Метод с една стъпка. Двуетапният Силан омрежен полиетилен изолационен материал с най-голям пазарен дял е съставен от така наречените материали A и B, като материалът е полиетиленовият, присаден със силан и В материал, който е основната партида за катализатор. След това изолационното ядро се свързва в топла вода или пара.
Има друг тип двуетапна силан омрежен полиетилен изолатор, където материалът се произвежда по различен начин, чрез въвеждане на винилов силан директно в полиетилен по време на синтеза, за да се получи полиетилен със силан разклонен вериги.
Методът с една стъпка също има два типа, традиционният процес на една стъпка е разнообразие от суровини според формулата в съотношението на специална прецизна измервателна система, в специално проектиран специален екструдер в една стъпка за завършване на присаждането и екструдирането на В този процес в този процес няма гранулиране, няма нужда от участие на кабелни материали, от фабриката за кабели, за да се завърши самостоятелно. Това едноетапно омрежно омрежно оборудване за производство на кабели и технология за формулиране се внася най-вече от чужбина и е скъпо.
Друг тип едноетапна силан с омрежен полиетилен изолационен материал се произвежда от производители на кабелни материали, всички са суровини според формулата в съотношението на специален метод за смесване, опаковани и продадени, няма материал и B Материалът, кабелната инсталация може да бъде директно в екструдера, за да завърши стъпка в същото време присаждане и екструзия на кабелна изолация. Уникалната характеристика на този метод е, че няма нужда от скъпи специални екструдери, тъй като процесът на присаждане на силан може да бъде завършен в обикновен PVC екструдер и методът в две стъпки елиминира необходимостта от смесване на материали A и B преди екструзия.
3. състав на формулировката
Формулирането на силанови кръстосани полиетиленови кабелни материали обикновено се състои от смола на основен материал, инициатор, силан, антиоксидант, инхибитор на полимеризация, катализатор и др.
(1) Основната смола обикновено е полиетилен с ниска плътност (LDPE) с смола с индекс на стопилка (MI) от 2, но наскоро, с развитието на синтетична смола и налягане на разходите, линеен полиетилен с ниска плътност (LLDPE) също е бил линеен полиетилен с ниска плътност (LLDPE) използвани или частично използвани като основна смола за този материал. Различните смоли често оказват значително влияние върху присаждането и омрежването поради разликите във вътрешната им макромолекулна структура, така че формулировката ще бъде променена чрез използване на различни основни смоли или един и същ тип смола от различни производители.
(2) Инициаторът, който често се използва, е диизопропил пероксид (DCP), ключът е да се схване количеството на проблема, твърде малко, за да се причини присаждане на силан, не е достатъчно; Твърде много, за да причини полиетиленово омрежване, което намалява неговата течност, повърхността на екструдираната изолационна сърцевина груба, трудна за притискане на системата. Тъй като количеството на добавения инициатор е много малко и чувствително, важно е да го разпръсне равномерно, така че обикновено се добавя заедно със силан.
(3) Силанът обикновено се използва винил ненаситени силан, включително винил триметоксисилан (A2171) и винил триетоксисилан (A2151), поради бързата скорост на хидролиза на A2171, така че изберете A2171 повече хора. По същия начин, има проблем с добавянето на Silane, сегашните производители на кабелни материали се опитват да постигнат по -ниската си граница за намаляване на разходите, тъй като силанът се внася, цената е по -скъпа.
(4) Антиоксидантът е да се гарантира стабилността на обработката на полиетилен и кабелната стареене и добавена, антиоксидант в процеса на присаждане на силан има ролята на инхибиране на реакцията на присаждане, така че процесът на присаждане, добавянето на антиоксидант За да бъдете внимателни, добавената сума за разглеждане на сумата на DCP, за да съответства на избора. В процеса на кръстосано свързване в две стъпки по-голямата част от антиоксиданта може да се добави в главната партида Catalyst, което може да намали въздействието върху процеса на присаждане. В процеса на кръстосано свързване с една стъпка антиоксидантът присъства в целия процес на присаждане, така че изборът на видове и количества е по-важен. Често използваните антиоксиданти са 1010, 168, 330 и т.н.
(5) се добавя инхибитор на полимеризацията, за да се инхибира някои присаждане и процеса на кръстосано свързване на страничните реакции, в процеса на присаждане за добавяне на анти-кръстосан агент може ефективно да намали появата на C2C кръстосано свързване, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин се подобри, като по този начин подобрява кръстосаното свързване В допълнение, добавянето на присадка в същите условия ще бъде предшествана от хидролизата на силана върху инхибитора на полимеризацията може да намали хидролизата на присаден полиетилен, за да се подобри дългосрочната стабилност на присадния материал.
(6) Катализаторите често са органотинови производни (с изключение на естественото омрежване), като най -често срещаният е дибултин дилаурат (DBDTL), който обикновено се добавя под формата на MasterBatch. В процеса на две стъпки присадката (материал) и главната партида на катализатора (B материал) се опаковат отделно и материалите A и B се смесват заедно, преди да бъдат добавени към екструдера, за да се предотврати предварително пренасочване на материала. В случай на едноетапна силоново омрежна полиетиленови изолации, полиетиленът в пакета все още не е присаден, така че няма проблем с свързването преди кръста и следователно катализаторът не е необходимо да се опакова отделно.
В допълнение, на пазара се предлагат сложни силани, които са комбинация от силан, инициатор, антиоксидант, някои смазочни материали и антикопърски агенти и обикновено се използват в едноетапни методи за кръстосано свързване на силанови в кабелни растения.
Следователно, формулирането на силанова омрежна полиетиленова изолация, чиято състав не се счита за много сложен и е достъпен в съответната информация, а съответните производствени формулировки, при спазване на някои корекции, за да се финализира, което изисква пълна Разбиране на ролята на компонентите във формулировката и закона за тяхното въздействие върху производителността и тяхното взаимно влияние.
В многото сортове кабелни материали, Силан омрежен кабелен материал (или двуетапна или една стъпка) се счита за единственото разнообразие от химични процеси, протичащи при екструзия, други сортове като поливинил хлорид (PVC) кабелен материал и материал и материал и материал и материал за Кабелен материал от полиетилен (PE), процесът на гранулиране на екструзия е физически процес на смесване, дори ако химическият кръстосано свързване и облъчване на кръстосано свързване на кабел, независимо дали е в процеса на гранулиране на екструзия или кабел на екструзия, няма химичен процес , Така че, за сравнение, производството на силан омрежен кабелен материал и екструзия на изолация на кабела, контролът на процеса е по-важно.
4. Процес на производство на полиетиленово изолация в двуетапна силаново свързване
Производственият процес на двуетапната силанова омрежна полиетиленова изолация материал може да бъде представен накратко на фигура 1.
Фигура 1 Производствен процес на двуетапна силан с омрежен полиетилен изолационен материал a
Някои ключови точки в производствения процес на двуетапна силаново омрежена полиетиленова изолация:
(1) изсушаване. Тъй като полиетиленовата смола съдържа малко количество вода, когато се екструдира при високи температури, водата реагира бързо със силилните групи за производство на кръстосано свързване, което намалява плавността на стопилката и произвежда свързване преди кръстосания. Готовият материал също съдържа вода след охлаждане на водата, което също може да причини предварително пренасочване, ако не е отстранено, и също трябва да бъде изсушен. За да се гарантира качеството на сушенето, се използва дълбоко сушене.
(2) Измерване. Тъй като точността на материалното формулиране е важна, обикновено се използва внесена скала за претегляне на загуба при тегло. Полиетиленовата смола и антиоксидантът се измерват и се хранят чрез захранващия порт на екструдера, докато силанът и инициаторът се инжектират от помпа с течен материал във втората или третата цев на екструдера.
(3) Присаждане на екструзия. Процесът на присаждане на силан е завършен в екструдера. Настройките на процеса на екструдера, включително температура, комбинация от винтове, скорост на винта и скорост на подаване, трябва да следват принципа, че материалът в първия участък на екструдера може да бъде напълно разтопен и смесен равномерно, когато преждевременното разлагане на пероксида не е желано и че напълно равномерният материал във втория раздел на екструдера трябва да бъде напълно разложен и процесът на присаждане завършен, типичните температури на секцията на екструдера (LDPE) са показани в таблица 1.
Таблица 1 Температури на двуетапните екструдерни зони
| Работна зона | Зона 1 | Зона 2 | Зона 3 ① | Зона 4 | Зона 5 |
| Температура P ° C. | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Работна зона | Зона 6 | Зона 7 | Зона 8 | Зона 9 | Умирете устата |
| Температура ° C. | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
① е там, където се добавя силанът.
Скоростта на винта на екструдера определя времето за пребиваване и смесващия ефект на материала в екструдера, ако времето на пребиваване е кратко, разлагането на пероксид е непълно; Ако времето за пребиваване е твърде дълго, вискозитетът на екструдирания материал се увеличава. Като цяло, средното време на пребиваване на гранула в екструдера трябва да се контролира в полуживота на разграждане на инициатора от 5-10 пъти. Скоростта на хранене не само има определено влияние върху времето на пребиваване на материала, но и върху смесването и срязването на материала, изберете подходяща скорост на хранене също е много важна.
(4) Опаковка. Двуетапна силаново омрежен изолационен материал трябва да бъде опакован в алуминиево-пластични композитни торбички в директен въздух, за да се елиминира влагата.
5. Едноетапна силано-омрежен полиетилен изолационен процес на производство на материал
Едноетапна силаново омрежен полиетилен изолационен материал поради процеса на присаждане е в фабричната фабрика на кабела на кабелна изолация, така че температурата на екструзия на изолация на кабела е значително по-висока от метода в две стъпки. Въпреки че едноетапната формула за силонова омрежена полиетиленова изолация е напълно разгледана при бързата дисперсия на инициатора и силановата и материалната срязване, но процесът на присаждане трябва да бъде гарантиран от температурата, който е едноетапният силанов кръстосано свързване на полиетилен Заводът за производство на изолация многократно подчертава значението на правилния избор на температура на екструзия, общата препоръчителна температура на екструзия е показана в таблица 2.
Таблица 2 Една стъпка Температура на екструдера на всяка зона (единица: ℃)
| Зона | Зона 1 | Зона 2 | Зона 3 | Зона 4 | Фланец | Глава |
| Температура | 160 | 190 | 200 ～ 210 | 220 ～ 230 | 230 | 230 |
Това е една от слабостите на едноетапния силан омрежен полиетилен процес, който по принцип не се изисква при екструдиране на кабели в два стъпки.
6. Производствено оборудване
Производственото оборудване е важна гаранция за контрол на процесите. Производството на кръстосани кабели Silane изисква много висока степен на точност на контрол на процеса, така че изборът на производствено оборудване е особено важен.
Производството на двуетапна силано-омрежена полиетиленова изолация Материал за производство на материали, понастоящем по-вътрешен изотропен паралелен екструдер с двойно винт с вносен претегляне на тежест, такива устройства могат да отговарят на изискванията на точността на контрола на процеса, избора на дължина и диаметър на Двойният екструдер, за да гарантира, че времето за пребиваване на материала, изборът на вносно безтегловно претегляне, за да се гарантира точността на съставките. Разбира се, има много подробности за оборудването, на които трябва да се обърне пълно внимание.
Както бе споменато по-рано, едноетапното оборудване за производство на кабели Silane Cross-огнева в кабелната централа се внася, скъпи производители на домашно оборудване нямат подобно производствено оборудване, причината е липсата на сътрудничество между производителите на оборудване и формулата и изследователите на процесите.
7.Силан естествен омрежен полиетилен изолационен материал
През последните години на естествения кръстосано омрежен полиетилен изолационен материал, разработен през последните години, може да бъде омрежен при естествени условия в рамките на няколко дни, без потапяне на пара или топла вода. В сравнение с традиционния метод за омрежване на Силан, този материал може да намали производствения процес на производителите на кабели, като допълнително намалява производствените разходи и повишава ефективността на производството. Силанът естествено омрежен полиетилен изолация е все по-разпознат и използван от производителите на кабели.
През последните години битовата природонаучна полиетиленова изолация на Silane Silane е узряла и се произвежда в големи количества, с определени предимства в цената в сравнение с вносни материали.
7. 1 Идеи за формулиране на силан естествено омрежени полиетиленови изолации
Силанови естествени омрежени полиетиленови изолации се получават в двуетапен процес, със същата формулировка, състояща се от основна смола, инициатор, силанов, антиоксидант, полимеризационен инхибитор и катализатор. Формулирането на естествени кръстосани полиетиленови изолатори на Силан се основава на увеличаване на скоростта на присаждане на Силан на А и избора на по-ефективен катализатор от силановите топла вода омрешени полиетиленови изолатори. Използването на материали с по-висока скорост на присаждане на силан, комбинирана с по-ефективен катализатор, ще даде възможност на силан с омрежен полиетилен изолатор да свърже бързо дори при ниски температури и с недостатъчна влага.
A-материали за вносни силан естествено омрежени полиетиленови изолатори се синтезират чрез съполимеризация, където съдържанието на силан може да бъде контролирано на високо ниво, докато производството на A-материали с висока степен на присаждане чрез присаден силан е трудно. Основната смола, инициатора и силанът, използвани в рецептата, трябва да бъдат разнообразни и коригирани по отношение на разнообразието и добавянето.
Изборът на устойчивост и коригиране на дозата му също са от решаващо значение, тъй като увеличаването на скоростта на присаждане на силан неизбежно води до повече странични реакции на CC. За да се подобри течността на обработката и повърхностното състояние на материала за последваща екструзия на кабела, е необходимо да се инхибира подходящо омрежване на CC и предварително предварително обвързване.
В допълнение, катализаторите играят важна роля за увеличаване на скоростта на омрежване и трябва да бъдат избрани като ефективни катализатори, съдържащи елементи без преходни метали.
7. 2 Време на омрежване на силан естествено омрежен полиетиленов изолационен изолационен живот
Времето, необходимо за завършване на кръстосаното свързване на естественото кръстосано омрежна изолация на полиетилен в естественото му състояние, зависи от температурата, влажността и дебелината на изолационния слой. Колкото по -висока е температурата и влажността, толкова по -тънка е дебелината на изолационния слой, толкова по -кратко е необходимото време за омрежване, и колкото по -дълго е обратното. Тъй като температурата и влажността варират от регион в регион и от сезон до сезон, дори на едно и също място и в същото време температурата и влажността днес и утре ще бъдат различни. Следователно, по време на използването на материала, потребителят трябва да определи времето за свързване според локалната и преобладаваща температура и влажност, както и спецификацията на кабела и дебелината на изолационния слой.
Време за публикация: 13-2022 август