Astratt: Il-prinċipju, il-klassifikazzjoni, il-formulazzjoni, il-proċess u t-tagħmir tal-materjal li jiżola l-polietilene cross-linked għall-wajer u l-kejbil huma deskritti fil-qosor, u xi karatteristiċi tas-silane b'mod naturali marbut ma 'materjal li jiżola l-polietilene fl-applikazzjoni u l-użu kif ukoll Huma introdotti fatturi li jaffettwaw il-kundizzjoni ta 'cross-linking tal-materjal.
Keywords: Silane cross-linking; Cross-linking naturali; Polyethylene; Insulazzjoni; Wajer u kejbil
Il-materjal tal-kejbil tal-polyethylene marbut ma 'silane issa huwa użat ħafna fl-industrija tal-wajer u tal-kejbil bħala materjal iżolanti għal kejbils ta' enerġija ta 'vultaġġ baxx. Il-materjal fil-manifattura ta 'wajer u kejbil marbut ma' cross-linking u cross-linking tal-perossidu u ta 'irradjazzjoni meta mqabbel mat-tagħmir tal-manifattura meħtieġ huwa sempliċi, faċli biex jopera, spiża komprensiva baxxa u vantaġġi oħra, sar il-materjal ewlieni għal baxx -Kable tal-vultaġġ marbut ma 'l-insulazzjoni.
1.Silane Cross-linked Cable Material Cross-linking Prinċipju
Hemm żewġ proċessi ewlenin involuti fit-teħid ta 'silane marbut ma' polietilene: tilqim u cross-linking. Fil-proċess tat-tilqim, il-polimeru jitlef l-atomu H tiegħu fuq l-atomu tal-karbonju terzjarju taħt l-azzjoni ta 'inizjatur u piroliżi ħielsa f'radikali ħielsa, li jirreaġixxu mal-grupp - CH = CH2 ta' vinil silane biex jipproduċi polimeru mlaqqam li fih ester trioxysilyl grupp. Fil-proċess ta 'cross-linking, il-polimeru tat-tilqim huwa l-ewwel idrolizzat fil-preżenza ta' ilma biex jipproduċi silanol, u l - oh jikkondensa mal-grupp Si-OH li jmissu Makromolekuli.
2.Silane Cross-Linked Cable Materjal u l-metodu ta 'produzzjoni tal-kejbil tiegħu
Kif tafu, hemm metodi ta 'produzzjoni f'żewġ stadji u f'pass wieħed għall-kejbils cross-line u l-kejbils tagħhom. Id-differenza bejn il-metodu f'żewġ stadji u l-metodu f'pass wieħed tinsab fejn jitwettaq il-proċess ta 'tilqim tas-silane, il-proċess ta' tilqim fil-manifattur tal-materjal tal-kejbil għall-metodu f'żewġ stadji, il-proċess ta 'tilqim fl-impjant tal-manifattura tal-kejbil Metodu ta 'pass wieħed. Il-materjal li jiżola l-polietilene cross-link b'żewġ stadji bl-akbar sehem tas-suq huwa magħmul mill-hekk imsejħa materjali A u B, bil-materjal ikun il-polyethylene imlaqqam bis-silane u l-materjal B li huwa l-katalist master lott. Il-qalba iżolanti hija mbagħad marbuta ma 'ilma sħun jew fwar.
Hemm tip ieħor ta 'iżolatur tal-polyethylene marbut ma' silane f'żewġ stadji, fejn il-materjal A huwa prodott b'mod differenti, billi jintroduċi l-vinil silane direttament fil-polyethylene waqt is-sinteżi biex jinkiseb polietilene b'katini ramifikati tas-silane.
Metodu f'pass wieħed għandu wkoll żewġ tipi, il-proċess tradizzjonali ta 'pass wieħed huwa varjetà ta' materja prima skond il-formula fil-proporzjon ta 'sistema ta' kejl ta 'preċiżjoni speċjali, fi estrużur speċjali ddisinjat apposta fi pass wieħed biex jitlesta t-tilqim u l-estrużjoni ta' Qalba tal-insulazzjoni tal-kejbil, f'dan il-proċess, l-ebda granulazzjoni, l-ebda ħtieġa għal parteċipazzjoni tal-impjant tal-materjal tal-kejbil, mill-fabbrika tal-kejbil biex titlesta waħedha. Dan it-tagħmir tal-produzzjoni tal-kejbil cross-line-cross-line-cross-line u t-teknoloġija tal-formulazzjoni huwa importat l-aktar minn barra u jiswa ħafna flus.
Tip ieħor ta 'materjal ta' insulazzjoni tal-polyethylene cross-linked f'pass wieħed huwa prodott mill-manifatturi tal-materjal tal-kejbil, huwa l-materja prima kollha skond il-formula fil-proporzjon ta 'metodu speċjali ta' taħlit flimkien, ippakkjat u mibjugħ, m'hemmx materjal u b Materjal, impjant tal-kejbil jista 'jkun direttament fl-estrużur biex jitlesta pass fl-istess ħin ta' tilqim u estrużjoni tal-qalba tal-insulazzjoni tal-kejbil. Il-karatteristika unika ta 'dan il-metodu hija li m'hemmx bżonn ta' estrużuri speċjali għaljin, peress li l-proċess ta 'tilqim tas-silane jista' jitlesta f'estussur ordinarju tal-PVC, u l-metodu f'żewġ stadji jelimina l-ħtieġa li tħallat materjali A u B qabel l-estrużjoni.
3. Kompożizzjoni tal-formulazzjoni
Il-formulazzjoni ta 'materjal tal-kejbil tal-polyethylene marbut ma' silane hija ġeneralment magħmula minn materjal ta 'bażi, inizjatur, silane, antiossidant, inibitur tal-polimerizzazzjoni, katalist, eċċ.
(1) Ir-reżina bażi hija ġeneralment reżina ta 'polietilene b'densità baxxa (LDPE) b'indiċi ta' tidwib (MI) ta '2, iżda reċentement, bl-iżvilupp ta' teknoloġija tar-reżina sintetika u pressjonijiet ta 'spejjeż, polietilene ta' densità baxxa lineari (LLDPE) kien ukoll użat jew użat parzjalment bħala r-reżina bażi għal dan il-materjal. Reżini differenti ħafna drabi jkollhom impatt sinifikanti fuq it-tilqim u l-cross-linking minħabba differenzi fl-istruttura makromolekulari interna tagħhom, u għalhekk il-formulazzjoni tiġi modifikata bl-użu ta 'raża bażi differenti jew l-istess tip ta' raża minn manifatturi differenti.
(2) l-inizjatur użat komunement huwa diisopropyl perossidu (DCP), iċ-ċavetta hija li taqbad l-ammont tal-problema, ftit wisq biex tikkawża li t-tilqim tas-silane mhuwiex biżżejjed; Wisq biex tikkawża cross-linking tal-polietilene, li tnaqqas il-fluwidità tagħha, il-wiċċ tal-qalba ta 'insulazzjoni estruża mhux maħduma, diffiċli biex tagħfas is-sistema. Peress li l-ammont ta 'inizjatur miżjud huwa żgħir ħafna u sensittiv, huwa importanti li tinfirex b'mod uniformi, u għalhekk ġeneralment jiżdied flimkien mas-silane.
(3) Silane ġeneralment jintuża silane mhux saturat tal-vinil, inklużi trimethoxysilane tal-vinil (A2171) u triethoxysilane tal-vinil (A2151), minħabba r-rata ta 'idroliżi mgħaġġla ta' A2171, għalhekk agħżel A2171 aktar nies. Bl-istess mod, hemm problema li żżid is-silane, il-manifatturi tal-materjal tal-kejbil attwali qed jippruvaw jilħqu l-limitu aktar baxx tiegħu biex inaqqsu l-ispejjeż, minħabba li s-silane huma importati, il-prezz jiswa aktar.
(4) Kontra l-ossidant għandu jiżgura l-istabbiltà tal-ipproċessar tal-polietilene u l-kejbil anti-aging u miżjud, anti-ossidant fil-proċess ta 'tilqim tas-silane għandu r-rwol li jinibixxi r-reazzjoni tat-tilqim, u għalhekk il-proċess ta' tilqim, iż-żieda ta 'anti-ossidant Biex toqgħod attent, l-ammont miżjud biex jikkunsidra l-ammont ta 'DCP biex jaqbel mal-għażla. Fil-proċess ta 'cross-linking f'żewġ stadji, il-biċċa l-kbira tal-antiossidant jistgħu jiġu miżjuda fil-katalist tal-lott kaptan, li jista' jnaqqas l-impatt fuq il-proċess tat-tilqim. Fil-proċess ta 'cross-linking f'pass wieħed, l-antiossidant huwa preżenti fil-proċess kollu ta' tilqim, u għalhekk l-għażla ta 'speċi u ammont hija iktar importanti. L-antiossidanti użati b'mod komuni huma 1010, 168, 330, eċċ.
(5) Inibitur tal-polimerizzazzjoni huwa miżjud sabiex jinibixxi xi proċess ta 'tilqim u cross-linking ta' reazzjonijiet sekondarji jseħħu, fil-proċess ta 'tilqim biex iżid aġent kontra l-għaqda, jista' jnaqqas b'mod effettiv l-okkorrenza ta 'cross-linking C2C, u b'hekk titjieb Il-fluwidità tal-ipproċessar, barra minn hekk, iż-żieda ta 'tilqim fl-istess kundizzjonijiet tkun preċeduta mill-idroliżi tas-silane fuq l-inibitur tal-polimerizzazzjoni tista' tnaqqas l-idroliżi ta 'polietilene mlaqqma, biex ittejjeb l-istabbiltà fit-tul tal-materjal tat-tilqim.
(6) Il-katalisti huma spiss derivattivi ta 'organotin (ħlief għal crosslinking naturali), l-iktar komuni huwa dibutiltin dilaurate (DBDTL), li ġeneralment jiżdied fil-forma ta' masterbatch. Fil-proċess f'żewġ stadji, it-tilqim (materjal) u l-lott kaptan tal-katalist (materjal B) huma ppakkjati separatament u l-materjali A u B huma mħallta flimkien qabel ma jiġu miżjuda mal-estrużur biex jipprevjenu l-pre-crosslinking tal-materjal A. Fil-każ ta 'insulazzjonijiet tal-polietilene cross-lie-line-cross-line, il-polietilene fil-pakkett għadu ma ġiex imlaqqam, u għalhekk m'hemm l-ebda problema ta' konnessjoni ta 'qabel il-qsim u għalhekk il-katalist m'għandux għalfejn jiġi ppakkjat separatament.
Barra minn hekk, hemm silanes aggravati disponibbli fis-suq, li huma kombinazzjoni ta 'silane, inizjatur, anti-ossidanti, xi lubrikanti u aġenti kontra r-ram, u ġeneralment jintużaw f'metodi ta' cross-linking ta 'silane f'pass wieħed fil-pjanti tal-kejbil.
Għalhekk, il-formulazzjoni ta 'insulazzjoni tal-polietilene marbuta ma' silane, li l-kompożizzjoni tagħha mhix ikkunsidrata bħala kumplessa ħafna u hija disponibbli fl-informazzjoni rilevanti, iżda l-formulazzjonijiet ta 'produzzjoni xierqa, soġġetti għal xi aġġustamenti sabiex jiġu ffinalizzati, li teħtieġ sħiħ fehim tar-rwol tal-komponenti fil-formulazzjoni u l-liġi tal-impatt tagħhom fuq il-prestazzjoni u l-influwenza reċiproka tagħhom.
Fil-ħafna varjetajiet ta 'materjali tal-kejbil, materjal tal-kejbil marbut ma' silane (jew f'żewġ stadji jew f'pass wieħed) huwa meqjus bħala l-unika varjetà ta 'proċessi kimiċi li jseħħu fl-estrużjoni, varjetajiet oħra bħalma huma l-klorur tal-polivinil (PVC). Materjal tal-kejbil tal-polyethylene (PE), il-proċess ta 'granulazzjoni ta' estrużjoni huwa proċess ta 'taħlit fiżiku, anke jekk il-cross-linking kimiku u l-irradjazzjoni ta' materjal tal-kejbil li jgħaqqad, kemm jekk fil-proċess ta 'granulazzjoni ta' estrużjoni, jew kejbil tas-sistema ta 'estrużjoni, m'hemm l-ebda proċess kimiku , għalhekk, meta mqabbel, il-produzzjoni ta 'materjal tal-kejbil marbut ma' silane u estrużjoni ta 'insulazzjoni tal-kejbil, il-kontroll tal-proċess huwa iktar importanti.
4. Proċess ta 'produzzjoni ta' insulazzjoni tal-polyethylene cross-linked f'żewġ stadji
Il-proċess ta 'produzzjoni ta' l-insulazzjoni tal-polyethylene cross-linked f'żewġ stadji ta 'materjal jista' jkun irrappreżentat fil-qosor mill-Figura 1.
Figura 1 Proċess ta 'produzzjoni ta' materjal li jiżola l-polietilene cross-linked f'żewġ stadji
Xi punti ewlenin fil-proċess ta 'produzzjoni ta' insulazzjoni tal-polyethylene cross-linked f'żewġ stadji:
(1) tnixxif. Peress li r-reżina tal-polyethylene fiha ammont żgħir ta 'ilma, meta tkun estruża f'temperaturi għoljin, l-ilma jirreaġixxi malajr mal-gruppi tas-silil biex jipproduċu cross-linking, li jnaqqas il-fluwidità tat-tidwib u jipproduċi l-konnessjoni ta' qabel il-qabda. Il-materjal lest fih ukoll l-ilma wara t-tkessiħ tal-ilma, li jista 'wkoll jikkawża pre-crosslinking jekk ma jitneħħax, u għandu wkoll jitnixxef. Sabiex tiġi żgurata l-kwalità tat-tnixxif, tintuża unità ta 'tnixxif fil-fond.
(2) kejl. Peress li l-eżattezza tal-formulazzjoni tal-materjal hija importanti, ġeneralment tintuża skala ta 'użin ta' telf importat. Ir-reżina tal-polietilene u l-antiossidant huma mkejla u mitmugħa mill-port tal-għalf ta 'l-estrużur, filwaqt li s-silane u l-inizjatur huma injettati minn pompa ta' materjal likwidu fit-tieni jew it-tielet kanna ta 'l-estrużur.
(3) It-tilqim ta 'estrużjoni. Il-proċess tat-tilqim tas-silane jitlesta fl-estrużur. L-issettjar tal-proċess ta 'l-estrużur, inklużi t-temperatura, il-kombinazzjoni tal-kamin, il-veloċità tal-kamin u r-rata ta' l-għalf, għandhom isegwu l-prinċipju li l-materjal fl-ewwel taqsima ta 'l-estrużur jista' jkun imdewweb għal kollox u mħallat b'mod uniformi, meta d-dekompożizzjoni prematura tal-perossidu mhix mixtieqa , u li l-materjal kompletament uniformi fit-tieni taqsima ta 'l-estrużur għandu jkun dekompost għal kollox u l-proċess ta' tilqim jitlesta, it-temperaturi tipiċi tat-taqsima tal-estrużur (LDPE) huma murija fit-Tabella 1.
Tabella 1 Temperaturi taż-żoni estrużi f'żewġ stadji
| Żona tax-xogħol | Żona 1 | Żona 2 | Żona 3 ① | Żona 4 | Żona 5 |
| Temperatura P ° C. | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Żona tax-xogħol | Żona 6 | Żona 7 | Żona 8 | Żona 9 | Ħalq imut |
| Temperatura ° C. | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
① Huwa fejn is-silane huwa miżjud.
Il-veloċità tal-kamin tal-estrużur tiddetermina l-ħin tar-residenza u l-effett tat-taħlit tal-materjal fl-estrużur, jekk il-ħin tar-residenza huwa qasir, id-dekompożizzjoni tal-perossidu mhix kompluta; Jekk il-ħin tar-residenza jkun twil wisq, il-viskożità tal-materjal estruż tiżdied. B'mod ġenerali, il-ħin medju ta 'residenza tal-granulu fl-estrużur għandu jkun ikkontrollat fil-half-life ta' dekompożizzjoni tal-inizjatur ta '5-10 darbiet. Il-veloċità tal-għalf mhux biss għandha ċertu impatt fuq il-ħin tar-residenza tal-materjal, iżda wkoll fuq it-taħlit u l-shearing tal-materjal, tagħżel veloċità xierqa ta 'tmigħ hija wkoll importanti ħafna.
(4) Ippakkjar. Materjal iżolanti ta 'silane f'żewġ stadji marbut ma' l-insulazzjoni għandu jkun ippakkjat f'boroż komposti tal-plastik aluminju fl-arja diretta biex telimina l-umdità.
5. Proċess ta 'Produzzjoni ta' Materjal Polietilene Cross-Linked Polietilen
Materjal ta 'insulazzjoni tal-polyethylene marbut ma' silane b'pass wieħed minħabba l-proċess ta 'tilqim tiegħu huwa fl-estrużjoni tal-fabbrika tal-kejbil tal-qalba ta' l-insulazzjoni tal-kejbil, u għalhekk it-temperatura ta 'estrużjoni ta' insulazzjoni tal-kejbil hija sinifikament ogħla mill-metodu f'żewġ stadji. Għalkemm il-formula ta 'insulazzjoni tal-polyethylene marbuta ma' silane f'pass wieħed ġiet ikkunsidrata kompletament fit-tixrid rapidu ta 'inizjatur u shear tas-silane u materjal, iżda l-proċess ta' tilqim għandu jkun iggarantit mit-temperatura, li hija l-polietilene cross-linked tas-silane f'pass wieħed. Impjant ta 'produzzjoni ta' insulazzjoni enfasizza ripetutament l-importanza tal-għażla t-tajba tat-temperatura ta 'estrużjoni, it-temperatura ta' estrużjoni rrakkomandata ġenerali hija murija fit-Tabella 2.
Tabella 2 Temperatura ta 'estensjoni f'pass wieħed ta' kull żona (unità: ℃)
| Żona | Żona 1 | Żona 2 | Żona 3 | Żona 4 | Flanġ | Ras |
| Temperatura | 160 | 190 | 200 ～ 210 | 220 ～ 230 | 230 | 230 |
Dan huwa wieħed mid-dgħufijiet tal-proċess tal-polietilene marbut ma 'silane f'pass wieħed, li ġeneralment mhuwiex meħtieġ meta jiġi estruż kejbils f'żewġ stadji.
6. Tagħmir ta 'produzzjoni
It-tagħmir tal-produzzjoni huwa garanzija importanti tal-kontroll tal-proċess. Il-produzzjoni ta 'kejbils marbuta ma' silane teħtieġ grad għoli ħafna ta 'eżattezza tal-kontroll tal-proċess, u għalhekk l-għażla tat-tagħmir tal-produzzjoni hija partikolarment importanti.
Il-produzzjoni ta 'materjal ta' insulazzjoni tal-polyethylene cross-linked f' L-estrużur tal-kamin twin biex jiżgura li l-ħin tar-residenza materjali, l-għażla ta 'użin bla piż biex tiżgura l-eżattezza tal-ingredjenti. Dażgur li hemm ħafna dettalji tat-tagħmir li jeħtieġ li jingħataw attenzjoni sħiħa.
Kif imsemmi qabel, it-tagħmir tal-produzzjoni tal-kejbil ta 'silane-marbut f'pass wieħed fl-impjant tal-kejbil huwa importat, għaljin, il-manifatturi tat-tagħmir domestiku m'għandhomx tagħmir ta' produzzjoni simili, ir-raġuni hija n-nuqqas ta 'kooperazzjoni bejn il-manifatturi tat-tagħmir u r-riċerkaturi tal-formula u tal-proċess.
7.Silane Naturali Materjal ta 'Insulazzjoni tal-Polietilene Cross-Linked
Il-materjal iżolanti tal-polietilene naturali marbut ma 'silane żviluppati f'dawn l-aħħar snin jista' jkun marbut f'kundizzjonijiet naturali fi ftit jiem, mingħajr l-immersjoni tal-fwar jew ilma sħun. Meta mqabbel mal-metodu tradizzjonali ta 'cross-linking tas-silane, dan il-materjal jista' jnaqqas il-proċess ta 'produzzjoni għall-manifatturi tal-kejbil, inaqqas aktar l-ispejjeż tal-produzzjoni u jżid l-effiċjenza tal-produzzjoni. L-insulazzjoni tal-polietilene marbuta b'mod naturali cross-line hija dejjem aktar rikonoxxuta u użata mill-manifatturi tal-kejbil.
F’dawn l-aħħar snin, l-insulazzjoni tal-polietilene naturali marbuta mal-silane domestiku u ġiet prodotta fi kwantitajiet kbar, b’ċerti vantaġġi fil-prezz meta mqabbla ma ’materjali importati.
7. 1 Ideat ta 'formulazzjoni għal Silane Naturalment Cross-Linked Polyethylene
L-insulazzjonijiet tal-polietilene cross-linked naturali tas-silane huma prodotti fi proċess f'żewġ stadji, bl-istess formulazzjoni li tikkonsisti minn reżina bażi, inizjatur, silane, anti-ossidant, inibitur tal-polimerizzazzjoni u katalist. Il-formulazzjoni ta 'iżolaturi tal-polietilene naturali marbuta ma' silane hija bbażata fuq iż-żieda tar-rata ta 'tilqim tas-silane tal-materjal A u l-għażla ta' katalist aktar effiċjenti minn iżolaturi tal-polietilene marbuta mal-ilma tas-silane. L-użu ta 'materjali b'rata ogħla ta' tilqim ta 'silane flimkien ma' katalist aktar effiċjenti jippermetti li l-iżolatur tal-polyethylene marbut ma 'silane jgħaqqad malajr anke f'temperaturi baxxi u b'umdità insuffiċjenti.
Il-materjali A għal silane importati b'mod naturali marbut ma 'l-iżolaturi tal-polietilene huma sintetizzati permezz ta' kopolimerizzazzjoni, fejn il-kontenut ta 'silane jista' jiġi kkontrollat f'livell għoli, filwaqt li l-produzzjoni ta 'materjali A b'rati ta' tilqim għoljin billi tiltaqa 'ma' silane. Ir-reżina bażi, l-inizjatur u s-silane użati fir-riċetta għandhom ikunu varjati u aġġustati f'termini ta 'varjetà u żieda.
L-għażla tar-reżistenza u l-aġġustament tad-dożaġġ tagħha huma wkoll kruċjali, minħabba li żieda fir-rata ta 'tilqim tas-silane inevitabbilment twassal għal aktar reazzjonijiet tal-ġenb tal-crosslinking CC. Sabiex titjieb il-fluwidità tal-ipproċessar u l-kundizzjoni tal-wiċċ tal-materjal A għall-estrużjoni tal-kejbil sussegwenti, ammont xieraq ta 'inibitur tal-polimerizzazzjoni huwa meħtieġ biex jinibixxi b'mod effettiv il-crosslinking CC u l-pre-crosslinking minn qabel.
Barra minn hekk, il-katalisti għandhom rwol importanti fiż-żieda tar-rata ta 'crosslinking u għandhom jintgħażlu bħala katalizzaturi effiċjenti li fihom elementi ta' transizzjoni mingħajr metall.
7. 2 Ħin ta 'crosslinking ta' silane insulazzjonijiet tal-polietilene crosslinked b'mod naturali
Il-ħin meħtieġ biex titlesta l-cross-linking ta 'l-insulazzjoni tal-polyethylene naturali marbuta ma' silane fl-istat naturali tagħha tiddependi mit-temperatura, l-umdità u l-ħxuna tas-saff ta 'l-insulazzjoni. Aktar ma tkun għolja t-temperatura u l-umdità, iktar tkun irqaq il-ħxuna tas-saff tal-insulazzjoni, iktar ikun hemm il-ħin tal-crosslinking meħtieġ, u iktar ikun l-oppost. Peress li t-temperatura u l-umdità jvarjaw minn reġjun għal reġjun u minn staġun għal staġun, anke fl-istess post u fl-istess ħin, it-temperatura u l-umdità llum u għada se jkunu differenti. Għalhekk, matul l-użu tal-materjal, l-utent għandu jiddetermina l-ħin li jgħaqqad skont it-temperatura u l-umdità lokali u prevalenti, kif ukoll l-ispeċifikazzjoni tal-kejbil u l-ħxuna tas-saff ta 'l-insulazzjoni.
Post tal-Post: 3 ta 'Awwissu-2022