Abstrakt: De Cross-linking Prinzip, Klassifikatioun, Formuléierung, Prozess an Ausrüstung vu Silan-vernetzte Polyethylen-Isoléiermaterial fir Drot a Kabel ginn kuerz beschriwwen, an e puer Charakteristiken vum Silane natierlecht vernetzte Polyethylen-Isoléiermaterial an der Uwendung an der Benotzung wéi och Faktoren, déi de Cross-linking Zoustand vum Material beaflossen, ginn agefouert.
Schlësselwieder: Silane Kräizverbindung; Natierlech Kräizverbindung; Polyethylen; Isolatioun; Drot a Kabel
Silane vernetzt Polyethylen Kabelmaterial gëtt elo wäit an der Drot- a Kabelindustrie als Isoléiermaterial fir Low-Volt Stroumkabel benotzt. D'Material an der Fabrikatioun vun Kräiz-verbonne Drot a Kabel, a Peroxid Kräiz-Verbindung an Bestrahlung Kräiz-verbindung Verglach mat der Fabrikatioun Equipement néideg ass einfach, einfach ze bedreiwen, niddereg ëmfaassend Käschten an aner Virdeeler, ass de féierende Material fir niddereg ginn. -Spannungsvernetzte Kabel mat Isolatioun.
1.Silane vernetzte Kabelmaterial Kräizverbindungsprinzip
Et ginn zwee Haaptprozesser involvéiert fir Silan-vernetzte Polyethylen ze maachen: Grafting a Cross-linking. Am Graftingprozess verléiert de Polymer säin H-Atom um tertiäre Kuelestoffatom ënner der Handlung vum fräien Initiator a Pyrolyse a fräi Radikaler, déi mat der - CH = CH2 Grupp vu Vinylsilan reagéieren fir e graféierte Polymer ze produzéieren deen en Trioxysilylester enthält. Grupp. Am Vernetzungsprozess gëtt de Graftpolymer fir d'éischt a Präsenz vu Waasser hydrolyséiert fir Silanol ze produzéieren, an den - OH kondenséiert mat der ugrenzend Si-OH Grupp fir d'Si-O-Si Bindung ze bilden, sou datt de Polymer vernetzt. macromolecules.
2.Silane vernetzte Kabelmaterial a seng Kabelproduktiounsmethod
Wéi Dir wësst, ginn et zwee-Schrëtt an eent-Schrëtt Produktiounsmethoden fir Silane vernetzt Kabelen an hir Kabelen. Den Ënnerscheed tëscht der Zwee-Schrëtt Method an der Een-Schrëtt Method läit an wou de Silane grafting Prozess duerchgefouert gëtt, de Grafting Prozess am Kabel Material Hiersteller fir déi zwee-Schrëtt Method, de Grafting Prozess an der Kabel Fabrikatioun Planz eent-Schrëtt Method. Déi zwee-Schrëtt Silan-vernetzte Polyethylen-Isoléiermaterial mat dem gréissten Maartundeel besteet aus de sougenannten A- a B-Materialien, mat engem Material dat de Polyethylen mat Silan gegraff ass a B-Material de Katalysator Master-Batch ass. Den Isoléierkär gëtt dann a waarme Waasser oder Damp vernetzt.
Et gëtt eng aner Aart vun zwee-Schrëtt Silan vernetzte Polyethylen Isolator, wou d'A Material op eng aner Manéier produzéiert gëtt, andeems Vinyl Silan direkt an de Polyethylen agefouert gëtt wärend der Synthese fir Polyethylen mat Silan verzweigte Ketten ze kréien.
Ee-Schrëtt Method huet och zwou Zorte, den traditionelle eent-Schrëtt Prozess ass eng Villfalt vu Matière première no der Formel am Verhältnis vun speziell Präzisioun Meter System, an engem speziell entworf speziell extruder an engem Schrëtt der grafting an extrusion vun komplett. Kabel Isolatioun Kär, an dësem Prozess, keng granulation, kee Besoin fir Kabel Material Planz Participatioun, vun der Kabel Fabréck eleng ze komplett. Dës een-Schrëtt Silane vernetzte Kabel Produktiounsausrüstung a Formuléierungstechnologie ass meeschtens aus dem Ausland importéiert an ass deier.
Eng aner Zort vun engem Schrëtt Silane vernetzte Polyethylen Isolatiounsmaterial gëtt vu Kabelmaterial Hiersteller produzéiert, ass all Rohmaterial no der Formel am Verhältnis vun enger spezieller Method fir zesummen ze vermëschen, verpackt a verkaaft, et gëtt keen A Material a B Material, Kabel Planz kann direkt am extruder ginn e Schrëtt gläichzäiteg grafting an extrusion vun Kabel Isolatioun Kär zu komplett. D'eenzegaarteg Feature vun dëser Method ass datt et kee Besoin fir deier speziell Extruderen ass, well de Silane-Graftprozess kann an engem gewéinleche PVC-Extruder ofgeschloss ginn, an déi zwee-Schrëtt-Methode eliminéiert d'Noutwendegkeet fir A a B Materialien virun der Extrusioun ze mëschen.
3. Formuléierung Zesummesetzung
D'Formuléierung vu Silan-vernetzte Polyethylenkabelmaterial ass allgemeng aus Basismaterialharz, Initiator, Silan, Antioxidant, Polymeriséierungsinhibitor, Katalysator, asw.
(1) D'Basisharz ass allgemeng e Low-Density Polyethylene (LDPE) Harz mat engem Schmelzindex (MI) vun 2, awer viru kuerzem, mat der Entwécklung vun der synthetescher Harztechnologie a Käschtedrock, ass och linear Low-Density Polyethylen (LLDPE) benotzt oder deelweis als Basisharz fir dëst Material benotzt. Verschidde Harze hunn dacks e wesentlechen Impakt op Grafting a Cross-linking wéinst Differenzen an hirer interner makromolekulärer Struktur, sou datt d'Formuléierung geännert gëtt andeems verschidde Basisharzen oder déiselwecht Aart Harz vu verschiddene Hiersteller benotzt ginn.
(2) Den Initiator allgemeng benotzt ass Diisopropylperoxid (DCP), de Schlëssel ass d'Quantitéit vum Problem ze begräifen, ze wéineg fir Silanegrafting ze verursaachen ass net genuch; zevill polyethylene Kräiz-Verbindung ze féieren, déi seng fluidity reduzéiert, der Uewerfläch vun der extruded Isolatioun Kär rau, schwéier ze pressen System. Well d'Quantitéit un Initiator bäigefüügt ass ganz kleng a sensibel ass, ass et wichteg et gläichméisseg ze verdeelen, sou datt et allgemeng zesumme mam Silan bäigefüügt gëtt.
(3) Silane gëtt allgemeng Vinyl onsaturéiert Silan benotzt, dorënner Vinyltrimethoxysilan (A2171) a Vinyltriethoxysilan (A2151), wéinst der schneller Hydrolyserate vun A2171, also wielt A2171 méi Leit. Ähnlech gëtt et e Problem fir Silan ze addéieren, déi aktuell Kabelmaterial Hiersteller probéieren hir ënnescht Limit z'erreechen fir d'Käschte ze reduzéieren, well d'Silan importéiert ass, de Präis ass méi deier.
(4) Anti-Oxidant ass d'Stabilitéit vun der Polyethylenveraarbechtung a Kabel Anti-Aging a bäigefüügt ze garantéieren, Antioxidant am Silane graftingprozess huet d'Roll vun der graftingreaktioun ze hemmen, sou datt de graftingprozess, d'Zousatz vun antioxidant virsiichteg ze sinn, de Betrag dobäigesat fir de Betrag vun DCP ze berücksichtegen fir d'Auswiel ze passen. Am zwee-Schrëtt Kräizverbindungsprozess kann de gréissten Deel vum Antioxidant an der Katalysator Master-Batch bäigefüügt ginn, wat den Impakt op den Graftingprozess reduzéiere kann. Am One-Step Cross-Linking Prozess ass den Antioxidant am ganze Graftingprozess präsent, sou datt d'Wiel vun Arten a Betrag méi wichteg ass. Allgemeng benotzt Antioxidantien sinn 1010, 168, 330, etc.
(5) Polymeriséierungsinhibitor gëtt bäigefüügt fir e puer Grafting a Cross-linking Prozess vu Säitreaktiounen ze hemmen, am graftingprozess fir en Anti-cross-linking Agent ze addéieren, kann effektiv d'Optriede vu C2C Cross-linking reduzéieren, an doduerch verbesseren d'Veraarbechtungsfluiditéit, zousätzlech, d'Zousatz vun engem Graft an de selwechte Konditioune gëtt duerch d'Hydrolyse vu Silan op der Polymeriséierungsinhibitor virausgesat, kann d'Hydrolyse vum grafted Polyethylen reduzéieren, fir d'laangfristeg Stabilitéit vum Graftmaterial ze verbesseren.
(6) Katalysatoren sinn dacks Organotin-Derivate (ausser fir natierleche Crosslinking), am meeschte verbreet ass Dibutyltin-Dilaurat (DBDTL), wat allgemeng a Form vun engem Masterbatch bäigefüügt gëtt. Am Zwee-Schrëtt-Prozess ginn d'Graft (A Material) an d'Katalysator Master-Batch (B Material) getrennt verpackt an d'A- a B-Materialien ginn zesumme gemëscht ier se an den Extruder bäigefüügt ginn, fir d'Pre-crosslinking vum A-Material ze verhënneren. Am Fall vun engem-Schrëtt Silane vernetzte Polyethylen Isolatiounen, ass de Polyethylen am Package nach net gepflanzt, sou datt et kee Pre-cross-linking-Problem gëtt an dofir muss de Katalysator net separat verpackt ginn.
Zousätzlech ginn et zesummegesate Silanen um Maart verfügbar, déi eng Kombinatioun vu Silan, Initiator, Antioxidant, e puer Schmiermëttel an Anti-Kupfermëttelen sinn, a ginn allgemeng an engem Schrëtt Silan-Kräizverbindungsmethoden a Kabelanlagen benotzt.
Dofir ass d'Formuléierung vu Silan-vernetzte Polyethylen-Isolatioun, d'Zesummesetzung vun där net als ganz komplex ugesi gëtt an an den zoustännegen Informatioune verfügbar ass, awer déi entspriechend Produktiounsformuléierungen, ënnerleien e puer Upassunge fir ze finaliséieren, wat e vollt Versteesdemech vun der Roll vun de Komponente an der Formuléierung an d'Gesetz vun hiren Impakt op Leeschtung an hir géigesäitege Afloss.
An de ville Varietéiten vu Kabelmaterialien gëtt Silan-vernetzte Kabelmaterial (entweder zwee-Schrëtt oder een-Schrëtt) als déi eenzeg Varietéit vu chemesche Prozesser ugesinn, déi an der Extrusioun optrieden, aner Varietéiten wéi Polyvinylchlorid (PVC) Kabelmaterial an Polyethylen (PE) Kabelmaterial, den Extrusiounsgranuléierungsprozess ass e physikalesche Vermëschungsprozess, och wann de chemesche Kräizverbindungs- a Bestrahlungs-Kabelmaterial, sief et am Extrusiounsgranuléierungsprozess, oder Extrusiounssystem Kabel, et gëtt kee chemesche Prozess geschitt , also, am Verglach, d'Produktioun vu Silane vernetzte Kabelmaterial a Kabelisolatiounsextrusioun, Prozesskontroll ass méi wichteg.
4. Zwee-Schrëtt Silane vernetzte polyethylene Isolatioun Produktioun Prozess
De Produktiounsprozess vun der zwee-Schrëtt Silane vernetzte Polyethylen Isolatioun E Material kann kuerz duerch Figur 1 vertruede ginn.
Figur 1 Produktiounsprozess vun zwee-Schrëtt Silan vernetzt Polyethylen Isoléiermaterial A
E puer Schlësselpunkten am Produktiounsprozess vun zwee-Schrëtt Silane vernetzte Polyethylen Isolatioun:
(1) Dréchent. Well de Polyethylenharz eng kleng Quantitéit Waasser enthält, wann et bei héijen Temperaturen extrudéiert gëtt, reagéiert d'Waasser séier mat de Silylgruppen fir Vernetzung ze produzéieren, wat d'Flëssegkeet vun der Schmelz reduzéiert an d'Pre-Verknüpfung produzéiert. De fäerdege Material enthält och Waasser no Waasserofkillung, wat och Pre-crosslinking verursaache kann, wann net ewechgeholl gëtt, a muss och gedréchent ginn. Fir d'Qualitéit vun der Trocknung ze garantéieren, gëtt eng déif Trockner Eenheet benotzt.
(2) Meter. Well d'Genauegkeet vun der Materialformuléierung wichteg ass, gëtt eng importéiert Gewiichtsverloscht-Gewiichtskala allgemeng benotzt. De Polyethylenharz an den Antioxidant ginn gemooss an duerch de Fudderhafen vum Extruder gefüttert, während de Silan an den Initiator vun enger Flëssegkeetsmaterialpompel an der zweeter oder drëtter Faass vum Extruder injizéiert ginn.
(3) Extrusioun grafting. De Graftingprozess vu Silan gëtt am Extruder ofgeschloss. D'Prozesastellunge vum Extruder, dorënner Temperatur, Schraubekombinatioun, Schraubegeschwindegkeet a Fuddergeschwindegkeet, mussen de Prinzip verfollegen datt d'Material an der éischter Sektioun vum Extruder komplett geschmollt a gemëscht ka ginn, wann eng fréizäiteg Zersetzung vum Peroxid net gewënscht ass. , an datt de komplett eenheetleche Material an der zweeter Sektioun vum Extruder muss komplett ofgebaut ginn an de Graftingprozess fäerdeg ass, Typesch Extruder Sektiounstemperaturen (LDPE) ginn an der Tabell 1 gewisen.
Dësch 1 Temperaturen vun der zwee-Schrëtt extruder Zonen
| Aarbecht Zone | Zone 1 | Zone 2 | Zone 3 ① | Zone 4 | Zone 5 |
| Temperatur P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Aarbecht Zone | Zone 6 | Zone 7 | Zone 8 | Zone 9 | Mond stierwen |
| Temperatur °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
①ass wou de Silan dobäigesat gëtt.
D'Geschwindegkeet vun der Extruder Schraube bestëmmt d'Residenzzäit an d'Mëschungseffekt vum Material am Extruder, wann d'Residenzzäit kuerz ass, ass d'Peroxid-Zersetzung onkomplett; wann d'Residenz Zäit ze laang ass, erhéicht d'Viskositéit vum extrudéierte Material. Am Allgemengen, soll d'Moyenne Residenz Zäit vun der granule am extruder an der Initiator Zersetzung Hallefzäit vun 5-10 mol kontrolléiert ginn. D'Füttergeschwindegkeet huet net nëmmen e gewëssen Impakt op d'Residenzzäit vum Material, awer och op d'Mëschung an d'Schéier vum Material, wielt eng passend Füttergeschwindegkeet och ganz wichteg.
(4) Verpakung. Zwee-Schrëtt Silan-vernetzte Isoléiermaterial soll an Aluminium-Plastik-Kompositbeutel an direkter Loft verpackt ginn fir Feuchtigkeit ze eliminéieren.
5. One-Schrëtt Silane vernetzte Polyethylen Isoléiermaterial Produktiounsprozess
Ee-Schrëtt Silane vernetzte Polyethylen Isolatioun Material wéinst sengem grafting Prozess ass an der Kabel Fabréck extrusion vun Kabel Isolatioun Kär, sou d'Kabel Isolatioun extrusion Temperatur ass wesentlech méi héich wéi déi zwee-Schrëtt Method. Och wann d'Een-Schrëtt Silan-vernetzte Polyethylen-Isolatiounsformel voll an der rapider Dispersioun vun Initiator a Silan- a Materialschere berécksiichtegt gouf, awer de Graftingprozess muss duerch d'Temperatur garantéiert ginn, wat den een-Schrëtt Silan-vernetzte Polyethylen ass D'Isolatiounsproduktiounsanlag huet ëmmer erëm d'Wichtegkeet vun der korrekter Auswiel vun der Extrusiounstemperatur betount, déi allgemeng recommandéiert Extrusiounstemperatur gëtt an der Tabell 2 gewisen.
Dësch 2 One-Step Extruder Temperatur vun all Zone (Eenheet: ℃)
| Zone | Zone 1 | Zone 2 | Zone 3 | Zone 4 | Flange | Kapp |
| Temperatur | 160 | 190 | 200-210 | 220 bis 230 | 230 | 230 |
Dëst ass eng vun de Schwächten vum een-Schrëtt Silan-vernetzte Polyethylen-Prozess, deen allgemeng net erfuerderlech ass wann Dir Kabelen an zwee Schrëtt extrudéiert.
6.Produktioun Ausrüstung
D'Produktiounsausrüstung ass eng wichteg Garantie fir Prozesskontrolle. D'Produktioun vu Silane vernetzte Kabelen erfuerdert e ganz héije Grad vu Prozesskontrollgenauegkeet, sou datt d'Wiel vun der Produktiounsausrüstung besonnesch wichteg ass.
D'Produktioun vun zwee-Schrëtt Silane vernetzte Polyethylen Isolatioun Material Material Produktioun Equipement, am Moment méi Gewalt isotrop parallel Zwilling-Schrauwen extruder mat importéiert Gewiichtlos Gewiicht, esou Apparater kënnen d'Ufuerderunge vun Prozess Kontroll Genauegkeet treffen, d'Wiel vun Längt an Duerchmiesser vun d'Zwilling-Schrauwen extruder ze suergen, datt d'Material Residenz Zäit, d'Wiel vun importéiert weightless waacht d'Genauegkeet vun den Ingredienten ze garantéieren. Natierlech ginn et vill Detailer vun der Ausrüstung déi voll Opmierksamkeet muss ginn.
Wéi virdru scho gesot, sinn d'eent-Schrëtt Silane vernetzte Kabelproduktiounsausrüstung an der Kabelanlag importéiert, deier, Hausausrüstungshersteller hunn net ähnlech Produktiounsausrüstung, de Grond ass de Mangel u Kooperatioun tëscht Ausrüstungshersteller a Formel- a Prozessfuerscher.
7.Silane natierlecht vernetzte Polyethylen Isolatiounsmaterial
Silane natierlecht vernetzte Polyethylen-Isoléiermaterial, deen an de leschte Joeren entwéckelt gouf, kann ënner natierleche Bedéngungen bannent e puer Deeg vernetzt ginn, ouni Damp oder waarm Waasser Taucht. Am Verglach mat der traditioneller Silane Cross-linking Method, kann dëst Material de Produktiounsprozess fir Kabelhersteller reduzéieren, d'Produktiounskäschte weider reduzéieren an d'Produktiounseffizienz erhéijen. Silane natierlech vernetzt Polyethylen Isolatioun gëtt ëmmer méi unerkannt a benotzt vu Kabelhersteller.
An de leschte Joeren ass Haus Silan natierlech vernetzt Polyethylen Isolatioun reift a gouf a grousse Quantitéite produzéiert, mat gewësse Virdeeler am Präis am Verglach mat importéierte Materialien.
7. 1 Formuléierung Iddien fir Silane natierlech Kräiz-verbonne polyethylene Isolatioun
Silane natierlech vernetzt Polyethylen Isolatioune ginn an engem zwee-Schrëtt Prozess produzéiert, mat der selwechter Formuléierung besteet aus Basisharz, Initiator, Silan, Antioxidant, Polymeriséierungsinhibitor a Katalysator. D'Formuléierung vun Silane natierleche vernetzte Polyethylen Isolatoren baséiert op der Erhéijung vun der Silan grafting Taux vum A Material an d'Auswiel vun engem méi effiziente Katalysator wéi Silan waarm Waasser vernetzte Polyethylen Isolatoren. D'Benotzung vun A-Materialien mat enger méi héijer Silangraftingrate kombinéiert mat engem méi effizienten Katalysator erlaabt de Silan-vernetzte Polyethylen-Isolator fir séier och bei niddregen Temperaturen a mat net genuch Feuchtigkeit ze crosslink.
D'A-Materialien fir importéiert Silan natierlech vernetzte Polyethylen-Isolatoren ginn duerch Copolymeriséierung synthetiséiert, wou de Silangehalt op engem héijen Niveau kontrolléiert ka ginn, wärend d'Produktioun vun A-Materialien mat héijen Graftingraten duerch grafting Silan schwéier ass. D'Basisharz, Initiator a Silan, déi am Rezept benotzt ginn, sollten variéiert an ugepasst ginn a punkto Varietéit an Zousatz.
D'Auswiel vum Widderstand an d'Upassung vu senger Doséierung sinn och entscheedend, well eng Erhéijung vun der Transplantatiounsquote vum Silan onweigerlech zu méi CC Crosslinking Säitreaktiounen féiert. Fir d'Veraarbechtungsfluiditéit an d'Uewerflächenbedingung vum A Material fir d'nächst Kabelextrusioun ze verbesseren, ass e passende Betrag u Polymeriséierungsinhibitor erfuerderlech fir effektiv CC Crosslinking a virdru Pre-crosslinking ze hemmen.
Zousätzlech spillen Katalysatoren eng wichteg Roll bei der Erhéijung vun der Crosslinking Taux a sollten als effiziente Katalysatoren ausgewielt ginn, déi Iwwergangsmetallfräi Elementer enthalen.
7. 2 Crosslinking Zäit vun silane natierlech crosslinked polyethylene Isolatioun
D'Zäit déi néideg ass fir d'Verknüpfung vun der Silan natierlecher vernetzter Polyethylenisolatioun a sengem natierlechen Zoustand ze kompletéieren ass ofhängeg vun der Temperatur, der Fiichtegkeet an der Dicke vun der Isolatiounsschicht. Wat méi héich d'Temperatur an d'Feuchtigkeit ass, dest méi dënn d'Dicke vun der Isolatiounschicht, dest méi kuerz ass d'Vernotzungszäit erfuerderlech, an dest méi laang de Géigendeel. Well d'Temperatur an d'Fiichtegkeet vu Regioun zu Regioun a vu Saison zu Saison variéieren, och op der selwechter Plaz a gläichzäiteg, wäerten d'Temperatur an d'Fiichtegkeet haut a muer anescht sinn. Dofir, während der Notzung vum Material, soll de Benotzer d'Verknüpfungszäit no der lokaler a herrscher Temperatur a Fiichtegkeet bestëmmen, wéi och d'Spezifikatioun vum Kabel an d'Dicke vun der Isolatiounschicht.
Post Zäit: Aug-13-2022