Rezumat: Principiul retical, clasificarea, formularea, procesul și echipamentele de material izolant de polietilenă reticulată silan pentru sârmă și cablu sunt descrise pe scurt, iar unele caracteristici ale materialului izolant de polietilenă reticulată în mod natural în aplicare și utilizare, precum și în utilizare Sunt introduși factori care afectează starea încrucișată a materialului.
Cuvinte cheie: reticulare încrucișată Silane; Reticulare naturală; Polietilenă; Izolare; Sârmă și cablu
Materialul de cablu de polietilenă reticulată de silane este acum utilizat pe scară largă în industria sârmei și a cablurilor ca material izolant pentru cabluri de energie joasă. Materialul la fabricarea de sârmă și cablu reticulat, precum și reticularea încrucișată și iradiere în comparație cu echipamentele de fabricație necesare este simplu, ușor de funcționat, costuri complete scăzute și alte avantaje, a devenit materialul principal pentru scăzut -Cablu reticulat de tensiune cu izolație.
1. Materialul de cablu reticulat reticulat
Există două procese principale implicate în fabricarea polietilenului reticulat silan: altoirea și reticularea. În procesul de altoire, polimerul își pierde atomul H asupra atomului de carbon terțiar sub acțiunea inițiatorului liber și a pirolizei în radicali liberi, care reacționează cu grupul-CH = CH2 de silan de vinil pentru a produce un polimer grefat care conține un ester trioxililil grup. În procesul de reticulare, polimerul de grefă este mai întâi hidrolizat în prezența apei pentru a produce silanol, iar-OH se condensează cu grupul SI-OH adiacent pentru a forma legătura Si-O-Si, reticulând astfel polimerul Macromolecule.
2. Materialul de cablu reticulat și metoda de producție a cablurilor sale
După cum știți, există metode de producție în două etape și un pas pentru cablurile reticulate Silane și cablurile lor. Diferența dintre metoda în două etape și metoda cu un singur pas constă în locul în care se desfășoară procesul de altoire silan, procesul de altoire la producătorul de materiale de cablu pentru metoda în două etape, procesul de altoire în fabrica de cablu pentru fabricarea cablurilor pentru Metoda cu un pas. Materialul izolant de polietilenă reticulată în două etape cu cea mai mare cotă de piață este compus din așa-numitele materiale A și B, un material fiind polietilena altoit cu materialul silan și B fiind lotul principal catalizator. Nucleul izolant este apoi reticulat în apă caldă sau abur.
Există un alt tip de izolator de polietilen reticulat în două etape, unde materialul este produs într-un mod diferit, prin introducerea de vinil silan direct în polietilenă în timpul sintezei pentru a obține polietilen cu lanțuri ramificate cu silan.
Metoda cu un pas are, de asemenea, două tipuri, procesul tradițional cu un pas este o varietate de materii prime în funcție de formula în raportul dintre sistemul de contorizare specială cu precizie, într-un extruder special conceput într-un singur pas pentru a finaliza altoirea și extrudarea Nucleul de izolare a cablurilor, în acest proces, fără granulare, nu este nevoie de participarea la fabrica de cablu de cablu, de către fabrica de cablu pentru a se finaliza singur. Acest echipament de producție de cablu reticulat cu un pas și tehnologia de formulare este importată în mare parte din străinătate și este scumpă.
Un alt tip de material de izolare reticulată cu un pas cu un pas este produs de producătorii de materiale de cablu, este toate materiile prime în funcție de formula în raportul unei metode speciale de amestecare, ambalată și vândută, nu există un material și B Material, instalația de cablu poate fi direct în extruder pentru a finaliza un pas în același timp altoirea și extrudarea miezului de izolare a cablurilor. Caracteristica unică a acestei metode este că nu este nevoie de extrudere speciale scumpe, deoarece procesul de altoire silan poate fi finalizat într-un extruder de PVC obișnuit, iar metoda în două etape elimină nevoia de a amesteca materiale A și B înainte de extrudare.
3. Compoziția de formulare
Formularea materialului cablului de polietilenă reticulată silan este compus în general din rășină de material de bază, inițiator, silan, antioxidant, inhibitor de polimerizare, catalizator etc.
(1) Rășina de bază este, în general, o rășină de polietilenă cu densitate mică (LDPE) cu un indice de topire (MI) de 2, dar recent, cu dezvoltarea tehnologiei de rășină sintetică și a presiunilor de costuri, polietilenă liniară cu densitate joasă (LLDPE) a fost, de asemenea, utilizat sau utilizat parțial ca rășină de bază pentru acest material. Rășinile diferite au adesea un impact semnificativ asupra altoirii și reticulării din cauza diferențelor în structura lor macromoleculară internă, astfel încât formularea va fi modificată prin utilizarea rășinilor de bază diferite sau a aceluiași tip de rășină de la diferiți producători.
(2) inițiatorul utilizat în mod obișnuit este peroxidul diizopropil (DCP), cheia este de a înțelege cantitatea problemei, prea puțin pentru a provoca grefarea silanului nu este suficientă; Prea mult pentru a provoca reticularea polietilenului, ceea ce reduce fluiditatea acesteia, suprafața miezului de izolație extrudat, dificil de stoarceți. Deoarece cantitatea de inițiator adăugată este foarte mică și sensibilă, este important să -l disperseze uniform, astfel încât este în general adăugat împreună cu silanul.
(3) Silanul este utilizat în general silan nesaturat de vinil, incluzând vinil trimetoxisilan (A2171) și vinil trietoxisilan (A2151), datorită ratei de hidroliză rapidă a A2171, deci alegeți A2171 mai multe persoane. În mod similar, există o problemă de adăugare a silanului, producătorii de materiale de cablu actuale încearcă să -și atingă limita mai mică pentru a reduce costurile, deoarece silanul este importat, prețul este mai scump.
(4) Anti-oxidantul este de a asigura stabilitatea procesării polietilenului și a anti-îmbătrânirea cablului și adăugată, anti-oxidant în procesul de altoire silan are rolul de a inhiba reacția de altoire, astfel încât procesul de altoire, adăugarea de anti-oxidant Pentru a fi atent, suma adăugată pentru a lua în considerare cantitatea de DCP pentru a se potrivi cu selecția. În procesul de reticulare în două etape, cea mai mare parte a antioxidantului poate fi adăugată în lotul Catalyst Master, ceea ce poate reduce impactul asupra procesului de altoire. În procesul de reticulare a unui pas, antioxidantul este prezent în întregul proces de altoire, astfel încât alegerea speciilor și a cantității este mai importantă. Antioxidanții folosiți frecvent sunt 1010, 168, 330, etc.
(5) Se adaugă inhibitor de polimerizare pentru a inhiba unele proces de altoire și reticulare a reacțiilor laterale, în procesul de altoire pentru a adăuga un agent anti-încrucișare, poate reduce efectiv apariția reticolării C2C, îmbunătățind astfel astfel de îmbunătățire În plus, fluiditatea de procesare, adăugarea unei grefe în aceleași condiții va fi precedată de hidroliza silanului pe inhibitorul de polimerizare poate reduce hidroliza polietilenului grefat, pentru a îmbunătăți stabilitatea pe termen lung a materialului grefă.
(6) Catalizatorii sunt adesea derivați de organotină (cu excepția reticulării naturale), cea mai frecventă fiind dibutiltinul dilaurat (DBDTL), care este adăugat în general sub forma unui masterbatch. În procesul în două etape, grefa (un material) și lotul principal catalizator (materialul B) sunt ambalate separat separat, iar materialele A și B sunt amestecate împreună înainte de a fi adăugate la extruder pentru a preveni pre-traversarea materialului A. În cazul izolațiilor de polietilenă reticulată cu un pas, polietilena din pachet nu a fost încă grefată, astfel încât nu există nicio problemă de reticulare și, prin urmare, catalizatorul nu trebuie să fie ambalat separat.
În plus, există silane compuse disponibile pe piață, care sunt o combinație de silan, inițiator, antioxidant, unii lubrifianți și agenți anti-copper și sunt utilizate în general în metode de reticulare a silanului cu un pas în plantele de cablu.
Prin urmare, formularea izolației de polietilenă reticulată silan, a cărei compoziție nu este considerată a fi foarte complexă și este disponibilă în informațiile relevante, ci formulările de producție adecvate, sub rezerva unor ajustări pentru a finaliza, ceea ce necesită o completă Înțelegerea rolului componentelor în formulare și a legii impactului acestora asupra performanței și a influenței lor reciproce.
În numeroasele soiuri de materiale de cablu, materialul de cablu reticulat silan (fie în două etape, fie cu un pas) este considerat a fi singura varietate de procese chimice care apar în extrudare, alte soiuri precum material de cablu cu clorură de polivinil (PVC) Material de cablu din polietilenă (PE), procesul de granulare a extrudării este un proces de amestecare fizică, chiar dacă materialul de cablu de reticulare încrucișat și iradiere, fie în procesul de granulare de extrudare, fie că nu există un proces chimic , Deci, în comparație, producția de material de cablu reticulat silan și extrudarea izolației cablurilor, controlul procesului este mai important.
4. Procesul de producție de izolație de polietilenă reticulată în două etape silan
Procesul de producție al izolației de polietilenă reticulată în două etape, un material poate fi reprezentat pe scurt de figura 1.
Figura 1 Procesul de producție al materialului izolant de polietilenă reticulată în două etape a
Unele puncte cheie în procesul de producție a izolației de polietilenă reticulată în două etape:
(1) uscare. Deoarece rășina de polietilenă conține o cantitate mică de apă, atunci când este extrudată la temperaturi ridicate, apa reacționează rapid cu grupele silil pentru a produce reticulare, ceea ce reduce fluiditatea topiturii și produce pre-traversare. Materialul finisat conține, de asemenea, apă după răcirea apei, ceea ce poate provoca, de asemenea, pre-traversare, dacă nu este îndepărtat și trebuie, de asemenea, uscat. Pentru a asigura calitatea uscării, se folosește o unitate de uscare profundă.
(2) contorizare. Pe măsură ce precizia formulării materiale este importantă, în general este utilizată o scară de cântărire a pierderii în greutate importate. Rășina de polietilenă și antioxidantul sunt măsurate și alimentate prin portul de alimentare al extruderului, în timp ce silanul și inițiatorul sunt injectate de o pompă de material lichid în al doilea sau al treilea baril al extruderului.
(3) Altoire de extrudare. Procesul de altoire a silanului este finalizat în extruder. Setările procesului extruderului, inclusiv temperatura, combinația cu șuruburi, viteza șurubului și viteza de alimentare, trebuie să urmeze principiul potrivit căruia materialul din prima secțiune a extruderului poate fi complet topit și amestecat uniform, atunci când nu este dorită descompunerea prematură a peroxidului și că materialul complet uniform din a doua secțiune a extruderului trebuie să fie complet descompus și procesul de altoire finalizat, temperaturile tipice ale secțiunii extruderului (LDPE) sunt prezentate în tabelul 1.
Tabelul 1 Temperaturile zonelor extrudere în două etape
| Zona de lucru | Zona 1 | Zona 2 | Zona 3 ① | Zona 4 | Zona 5 |
| Temperatura P ° C. | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Zona de lucru | Zona 6 | Zona 7 | Zona 8 | Zona 9 | Gura moare |
| Temperatura ° C. | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
①S unde se adaugă silanul.
Viteza șurubului extruder determină timpul de ședere și efectul de amestecare al materialului din extruder, dacă timpul de ședere este scurt, descompunerea peroxidului este incompletă; Dacă timpul de ședere este prea lung, vâscozitatea materialului extrudat crește. În general, timpul mediu de ședere al granulelor din extruder trebuie controlat în timpul de înjumătățire a descompunerii inițiatorului de 5-10 ori. Viteza de alimentare nu numai că are un anumit impact asupra timpului de ședere al materialului, dar și asupra amestecării și forfecării materialului, alegerea unei viteze de alimentare adecvate este, de asemenea, foarte importantă.
(4) Ambalaj. Materialul izolant reticulat în două etape ar trebui să fie ambalat în pungi compozite din aluminiu-plastic în aer direct pentru a elimina umiditatea.
5. Procesul de producție a materialelor de izolare a polietilenului reticulat cu un pas
Materialul de izolare reticulată cu un pas silan, din cauza procesului său de altoire se află în extrudarea fabricii de cablu a miezului de izolare a cablurilor, astfel încât temperatura de extrudare a izolației cablurilor este semnificativ mai mare decât metoda în două etape. Deși formula de izolație reticulată cu un pas silan silan a fost luată în considerare pe deplin în dispersia rapidă a inițiatorului și a forfecării silanului și a materialului, dar procesul de altoire trebuie să fie garantat de temperatură, care este polietilenul reticulat cu un pas silan Instalația de producție de izolare a subliniat în mod repetat importanța alegerii corecte a temperaturii de extrudare, temperatura generală de extrudare recomandată este prezentată în tabelul 2.
Tabelul 2 Temperatura extruderului cu un pas al fiecărei zone (unitate: ℃)
| Zonă | Zona 1 | Zona 2 | Zona 3 | Zona 4 | Flanşă | Cap |
| Temperatură | 160 | 190 | 200 ～ 210 | 220 ～ 230 | 230 | 230 |
Aceasta este una dintre punctele slabe ale procesului de polietilenă reticulată cu un pas, care nu este în general necesar la extrudarea cablurilor în două etape.
6. Echipament de producție
Echipamentul de producție este o garanție importantă a controlului procesului. Producția de cabluri reticulate Silane necesită un grad foarte ridicat de precizie a controlului proceselor, astfel încât alegerea echipamentelor de producție este deosebit de importantă.
Producția de material de izolație de polietilenă reticulată în două etape silan, un echipament de producție de materiale, în prezent mai mult izotropic cu două șuruburi cu două șuruburi importate cu cântărire fără greutate, astfel de dispozitive pot îndeplini cerințele preciziei controlului procesului, alegerea lungimii și diametrului de a Extruder cu două șuruburi pentru a se asigura că timpul de ședere material, alegerea cântăririi fără greutate importate pentru a asigura exactitatea ingredientelor. Desigur, există multe detalii despre echipamentele care trebuie să li se acorde o atenție deplină.
Așa cum am menționat anterior, echipamentele de producție de cablu reticulate cu un pas Silane în instalația de cablu sunt importate, scumpe, producătorii de echipamente interne nu au echipamente de producție similare, motivul este lipsa de cooperare între producătorii de echipamente și cercetătorii de formulă și procese.
7. Material de izolație natural de polietilenă reticulată
Materialul izolant de polietilenă reticulată silane, dezvoltat în ultimii ani, poate fi reticulat în condiții naturale în câteva zile, fără a se imersiune cu abur sau apă caldă. În comparație cu metoda tradițională de reticulare a silanului, acest material poate reduce procesul de producție pentru producătorii de cablu, reducând în continuare costurile de producție și creșterea eficienței producției. Izolația de polietilenă reticulată în mod natural silane este din ce în ce mai recunoscută și utilizată de producătorii de cablu.
În ultimii ani, izolația internă de polietilenă reticulată silan silan s-a maturizat și a fost produsă în cantități mari, cu anumite avantaje ale prețului în comparație cu materialele importate.
7. 1 Idei de formulare pentru izolații de polietilenă reticulată în mod natural silan
Izizelele de polietilenă reticulată naturală silane sunt produse într-un proces în două etape, cu aceeași formulare constând din rășină de bază, inițiator, silan, antioxidant, inhibitor de polimerizare și catalizator. Formularea izolatorilor de polietilenă reticulată naturală silan se bazează pe creșterea ratei de altoire silan a materialului A și selectarea unui catalizator mai eficient decât izolatoarele de polietilenă reticulată cu apă caldă din silan. Utilizarea unui materiale cu o rată de altoire a silanului mai mare combinată cu un catalizator mai eficient va permite izolatorului de polietilenă reticulată de silan să se lege rapid chiar și la temperaturi scăzute și cu umiditate insuficientă.
Materialele A pentru izolatoare de polietilenă reticulată în mod natural importat sunt sintetizate prin copolimerizare, unde conținutul de silan poate fi controlat la un nivel ridicat, în timp ce producția de materiale A cu rate mari de altoire prin altoirea silanului este dificilă. Rășina de bază, inițiatorul și silanul utilizat în rețetă trebuie să fie variate și ajustate în termeni de varietate și adăugare.
Selecția rezistenței și reglarea dozei sale sunt, de asemenea, cruciale, deoarece o creștere a vitezei de altoire a silanului duce inevitabil la mai multe reacții laterale de reticulare a CC. Pentru a îmbunătăți fluiditatea de procesare și starea de suprafață a materialului A pentru extrudarea ulterioară a cablurilor, este necesară o cantitate adecvată de inhibitor de polimerizare pentru a inhiba eficient reticularea CC și pre-traversarea prealabilă.
În plus, catalizatorii joacă un rol important în creșterea ratei de reticulare și ar trebui să fie selectați ca catalizatori eficienți care conțin elemente fără metal de tranziție.
7. 2 Timpul de reticulare al izolațiilor de polietilenă reticulată în mod natural silan
Timpul necesar pentru a finaliza reticularea izolației naturale de polietilenă reticulată silan în starea sa naturală depinde de temperatura, umiditatea și grosimea stratului de izolare. Cu cât temperatura și umiditatea este mai mare, cu atât grosimea stratului de izolație este mai subțire, cu atât timpul de reticulare este mai scurt și cu atât este mai lung. Deoarece temperatura și umiditatea variază de la regiune la alta și de la sezon la sezon, chiar și în același loc și, în același timp, temperatura și umiditatea astăzi și mâine vor fi diferite. Prin urmare, în timpul utilizării materialului, utilizatorul ar trebui să determine timpul de reticulare în funcție de temperatura și umiditatea locală și predominantă, precum și specificația cablului și grosimea stratului de izolație.
Timpul post: 13-2022 august