Abstract: Das Vernetzungsprinzip, die Klassifizierung, Formulierung, das Verfahren und die Ausrüstung von mit Silan verknüpften Polyethylen-Isoliermaterial für Draht und Kabel werden kurz beschrieben, und einige Eigenschaften von Silan natürlich vernetztes Polyethylen-Isoliermaterial in Anwendung und Verwendung sowie Faktoren, die den Vernetzungszustand des Materials beeinflussen, werden eingeführt.
Schlüsselwörter: Silan-Vernetzung; Natürliche Vernetzung; Polyethylen; Isolierung; Kabel und Kabel
Silan vernetzte Polyethylen-Kabelmaterial wird in der Draht- und Kabelindustrie als Isoliermaterial für Niedrigspannungsstromkabel häufig verwendet. Das Material bei der Herstellung von vernetztem Draht und Kabel, und die Vernetzung von Peroxid und die Vernetzung des Bestrahlungsverbinders im Vergleich zu den erforderlichen Fertigungsgeräten ist einfach, einfach zu bedienen, niedrige umfassende Kosten und andere Vorteile, ist zum führenden Material für niedrig geworden -Voltage mit einer Isolierung verankertes Kabel.
1.Silan vernetzte Kabelmaterial-Vernetzungsprinzip
Es gibt zwei Hauptprozesse zur Herstellung von silan vernetztem Polyethylen: Transplantation und Vernetzung. Im Transplantationsprozess verliert das Polymer sein H-Atom am tertiären Kohlenstoffatom unter der Wirkung des freien Initiators und der Pyrolyse in freie Radikale, die mit der-CH = CH2-Gruppe von Vinylsilan reagieren, um ein gepfropftes Polymer zu produzieren, das ein Trioxysillester enthält Gruppe. Im Vernetzungsprozess wird das Transplantatpolymer zuerst in Gegenwart von Wasser zur Herstellung von Silanol hydrolysiert, und die-OH kondensiert mit der angrenzenden Si-OH Makromoleküle.
2. Silane vernetzte Kabelmaterial und seine Kabelproduktionsmethode
Wie Sie wissen, gibt es zwei Schritte- und einstufige Produktionsmethoden für silan vernetzte Kabel und deren Kabel. Der Unterschied zwischen der zweistufigen Methode und der Ein-Schritt-Methode besteht darin, wo der Silantransplantationsprozess durchgeführt wird. Das Transplantationsprozess beim Kabelmaterialhersteller für die zweistufige Methode, das Transplantationsprozess in der Kabelherstellung für die Kabelherstellung Ein-Schritt-Methode. Das zweistufige silan vernetzte Polyethylen-Isoliermaterial mit dem größten Marktanteil besteht aus den sogenannten A- und B-Materialien, wobei ein Material das mit Silan- und B-Material gepfropfte Polyethylen ist, das die Katalysator-Master-Charge ist. Der isolierende Kern wird dann in warmem Wasser oder Dampf vernetzt.
Es gibt eine andere Art von zweistufigen Silan-vernetzten Polyethylen-Isolator, wobei das A-Material während der Synthese direkt in das Polyethylen eingeführt wird, um Polyethylen mit silan-verzweigten Ketten zu erhalten.
Eine einstufige Methode hat auch zwei Typen, der traditionelle Ein-Schritt-Prozess besteht aus einer Vielzahl von Rohstoffen gemäß der Formel im Verhältnis des speziellen Präzisionsmesssystems in einen speziell entwickelten Spezial-Extruder in einem Schritt, um die Transplantation und Extrusion von zu vervollständigen Kabelisolierungskern, in diesem Prozess keine Granulation, keine Beteiligung von Kabelmaterialanlagen erforderlich, um alleine zu vervollständigen. Diese einstufige silane vernetzte Kabelproduktionsgeräte und Formulierungstechnologie wird hauptsächlich aus dem Ausland importiert und ist teuer.
Eine andere Art von einstufigen Silan-vernetzten Polyethylen-Isolationsmaterial wird von Kabelmaterialherstellern hergestellt, sind alle Rohstoffe gemäß der Formel im Verhältnis einer speziellen Methode zum Zusammenmischen, verpackt und verkauft, es gibt kein Material und B Das Material, das Kabelwerk kann direkt im Extruder sein, um einen Schritt gleichzeitig zu transplantieren und zu einer Extrusion des Kabelisolierungskerns. Das einzigartige Merkmal dieser Methode besteht darin, dass keine teuren Spezial-Extruder erforderlich sind, da der Silantransplantationsprozess in einem gewöhnlichen PVC-Extruder abgeschlossen werden kann und die zweistufige Methode die Notwendigkeit der Mischung von A- und B-Materialien vor der Extrusion beseitigt.
3. Formulierungszusammensetzung
Die Formulierung des mit Silan vernetzten Polyethylenkabelmaterials besteht im Allgemeinen aus Basismaterialharz, Initiator, Silan, Antioxidans, Polymerisationsinhibitor, Katalysator usw.
(1) Das Basisharz ist im Allgemeinen ein Polyethylen (LDPE) mit niedriger Dichte mit einem Schmelzindex (MI) von 2, jedoch in letzter Zeit mit der Entwicklung der synthetischen Harztechnologie und des Kostendrucks, linearer Polyethylen (LLDPE) mit niedriger Dichte (LLDPE) verwendet oder teilweise als Grundharz für dieses Material verwendet. Verschiedene Harze haben häufig einen signifikanten Einfluss auf die Transplantation und Vernetzung aufgrund von Unterschieden in ihrer internen makromolekularen Struktur. Daher wird die Formulierung durch Verwendung verschiedener Basisharze oder derselben Harzart von verschiedenen Herstellern geändert.
(2) Der häufig verwendete Initiator ist Diisopropylperoxid (DCP). Der Schlüssel besteht darin, die Menge des Problems zu erfassen. Zu wenig ist es nicht ausreichend. Zu viel, um die Vernetzung von Polyethylen zu verursachen, wodurch die Fluidität, die Oberfläche des extrudierten Isolationskerns rau, schwer zu quetschenes System reduziert wird. Da die Menge des hinzugefügten Initiators sehr klein und empfindlich ist, ist es wichtig, sie gleichmäßig zu zerstreuen, so dass es im Allgemeinen mit dem Silan addiert wird.
. In ähnlicher Weise gibt es ein Problem beim Hinzufügen von Silan. Die aktuellen Kabelmaterialhersteller versuchen, seine untere Grenze zu erreichen, um die Kosten zu senken, da das Silan importiert wird, der Preis ist teurer.
(4) Antioxidans besteht darin, die Stabilität der Polyethylenverarbeitung und Kabel-Anti-Aging und zugesetztes Antioxidans im Silantransplantationsprozess zu gewährleisten Um vorsichtig zu sein, ist der Betrag hinzugefügt, um die Menge an DCP für die Auswahl zu berücksichtigen. Im zweistufigen Vernetzungsprozess kann der größte Teil des Antioxidans im Catalysator-Master-Charge hinzugefügt werden, was die Auswirkungen auf den Transportprozess verringern kann. Im Ein-Schritt-Vernetzungsprozess ist das Antioxidans im gesamten Transplantationsprozess vorhanden, sodass die Wahl von Arten und Menge wichtiger ist. Häufig verwendete Antioxidantien sind 1010, 168, 330 usw.
(5) Polymerisationsinhibitor wird zugegeben, um einen gewissen Verpfropten- und Vernetzungsprozess von Seitenreaktionen zu hemmen. Im Transplantationsprozess, um ein Anti-Cross-Verknüpfungsmittel hinzuzufügen, kann das Auftreten der C2C-Vernetzung effektiv verringert werden Die Verarbeitungsfluidität kann zusätzlich die Zugabe eines Transplantats unter denselben Bedingungen vor der Hydrolyse von Silan am Polymerisationsinhibitor vorausgehen, um die Hydrolyse von gepfropftem Polyethylen zu verringern, um die Langzeitstabilität des Transplantatmaterials zu verbessern.
(6) Katalysatoren sind häufig Organotinderivate (mit Ausnahme der natürlichen Vernetzung), wobei das häufigste Dibutyltin -Dilaurat (DBDTL) ist, das im Allgemeinen in Form eines Masterbatch hinzugefügt wird. Im zweistufigen Prozess werden das Transplantat (ein Material) und das Katalysator-Master-Charge (B-Material) getrennt verpackt und die Materialien A und B werden zusammengemischt, bevor der Extruder hinzugefügt wird, um die Vorabverbrennung des A-Materials zu verhindern. Bei einem einstufigen Silan mit vernetzten Polyethylen-Isolierungen wurde das Polyethylen in der Verpackung noch nicht gepfropft, sodass es kein Problem vor dem Verknüpfen gibt und der Katalysator daher nicht separat verpackt werden muss.
Darüber hinaus sind auf dem Markt zusammengesetzte Silanen erhältlich, die eine Kombination aus Silan, Initiator, Antioxidans, einigen Schmiermitteln und Anti-Copper-Wirkstoffen sind und im Allgemeinen in einstufigen Silan-Vernetzungsmethoden in Kabelpflanzen verwendet werden.
Daher ist die Formulierung der mit Silan verknüpften Polyethylenisolierung, deren Zusammensetzung nicht als sehr komplex angesehen wird, und ist in den relevanten Informationen verfügbar, aber die entsprechenden Produktionsformulierungen, vorbehaltlich einiger Anpassungen, um abgeschlossen zu werden, was eine vollständige erfordert Verständnis der Rolle der Komponenten in der Formulierung und des Gesetzes ihrer Auswirkungen auf die Leistung und ihres gegenseitigen Einflusses.
In den vielen Sorten von Kabelmaterialien gilt das mit Silan vernetzte Kabelmaterial (entweder zweistufig oder ein Schritt) als die einzige Vielfalt chemischer Prozesse, die bei Extrusion auftreten, andere Sorten wie Polyvinylchlorid (PVC) -Kabelmaterial und Polyethylen (PE) -Kabelmaterial, der Extrusionsgranulationsprozess ist ein physikalischer Mischprozess, auch wenn das chemische Vernetzung und die Bestrahlungsvernetzungskabelmaterial, sei es im Extrusion-Granulationsprozess oder im Extrusionssystemkabel, kein chemischer Prozess auftritt Im Vergleich dazu ist die Erzeugung von silan vernetztem Kabelmaterial und Kabelisolsion Extrusion wichtiger.
4. Zweistufige Silan-Vernetzung von Polyethylen-Isolierungsproduktionsprozess
Der Produktionsprozess der zweistufigen silan vernetzten Polyethylen-Isolierung Ein Material kann kurz durch Abbildung 1 dargestellt werden.
Abbildung 1 Produktionsprozess von zweistufigen Silan-vernetzten Polyethylen-Isoliermaterial a
Einige wichtige Punkte im Produktionsprozess einer zweistufigen silan vernetzten Polyethylen-Isolierung:
(1) Trocknen. Wenn das Polyethylenharz eine geringe Menge Wasser enthält, reagiert das Wasser bei extrudierenden Temperaturen schnell mit den Silylgruppen, um die Vernetzung zu erzeugen, wodurch die Fluidität der Schmelze reduziert und vor dem Kreuzverbinden erzeugt wird. Das fertige Material enthält auch Wasser nach der Wasserkühlung, die auch vor der Kreuzenverknüpfung verursachen kann, wenn sie nicht entfernt werden, und muss auch getrocknet werden. Um die Qualität der Trocknung zu gewährleisten, wird eine tiefe Trocknungseinheit verwendet.
(2) Messung. Da die Genauigkeit der materiellen Formulierung wichtig ist, wird im Allgemeinen eine importierte Verlust-Gewicht-Wäsche verwendet. Das Polyethylenharz und das Antioxidationsmittel werden gemessen und über den Futteranschluss des Extruders gefüttert, während das Silan und der Initiator von einer flüssigen Materialpumpe im zweiten oder dritten Lauf des Extruders injiziert werden.
(3) Extrusionsbegrenzung. Der Transplantationsprozess von Silan ist im Extruder abgeschlossen. Die Prozesseinstellungen des Extruders, einschließlich Temperatur, Schraubenkombination, Schraubgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit, müssen dem Prinzip folgen, dass das Material im ersten Abschnitt des Extruders vollständig geschmolzen und gleichmäßig gemischt werden kann, wenn eine vorzeitige Zersetzung des Peroxids nicht gewünscht wird und dass das vollständig gleichmäßige Material im zweiten Abschnitt des Extruders vollständig zersetzt werden muss und der Transplantationsprozess abgeschlossen ist, typische Extruderabschnittstemperaturen (LDPE) in Tabelle 1 angezeigt.
Tabelle 1 Temperaturen der zweistufigen Extruderzonen
| Arbeitszone | Zone 1 | Zone 2 | Zone 3 ① | Zone 4 | Zone 5 |
| Temperatur p ° C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Arbeitszone | Zone 6 | Zone 7 | Zone 8 | Zone 9 | Mund sterben |
| Temperatur ° C. | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
① is wo das Silan hinzugefügt wird.
Die Geschwindigkeit der Extruderschraube bestimmt die Verweilzeit und die Mischung des Materials im Extruder. Wenn die Verweilzeit kurz ist, ist die Peroxid -Zersetzung unvollständig; Wenn die Residenzzeit zu lang ist, nimmt die Viskosität des extrudierten Materials zu. Im Allgemeinen sollte die durchschnittliche Residenzzeit des Granulates im Extruder in der Initiator-Zersetzung Halbwertszeit von 5 bis 10 Mal kontrolliert werden. Die Fütterungsgeschwindigkeit hat nicht nur einen gewissen Einfluss auf die Aufenthaltszeit des Materials, sondern auch auf das Mischen und Scheren des Materials. Wählen Sie eine geeignete Fütterungsgeschwindigkeit sehr wichtig.
(4) Verpackung. Zweistufiges Silan-vernetztes Isoliermaterial sollte in aluminiumplastischen Verbundbeuteln in direkter Luft verpackt werden, um Feuchtigkeit zu beseitigen.
5. Einstufige Silan vernetzte Polyethylen-Isoliermaterialproduktionsprozess
Einstufiges Silan-Vernetzte Polyethylen-Isolationsmaterial aufgrund seines Transplantationsprozesses liegt in der Kabelfabrik-Extrusion des Kabelisolierungskerns, so Obwohl die einstufige silan vernetzte Polyethylen-Isolationsformel bei der schnellen Dispersion von Initiator und Silan- und Materialscherung vollständig berücksichtigt wurde, muss der Transplantationsprozess jedoch durch die Temperatur garantiert werden, die das einstufige silan vernetzte Polyethylen ist Die Isolationsproduktionsanlage betonte wiederholt die Bedeutung der korrekten Auswahl der Extrusionstemperatur. Die allgemeine empfohlene Extrusionstemperatur ist in Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2 einstufige Extrudertemperatur jeder Zone (Einheit: ℃)
| Zone | Zone 1 | Zone 2 | Zone 3 | Zone 4 | Flansch | Kopf |
| Temperatur | 160 | 190 | 200 ～ 210 | 220 ～ 230 | 230 | 230 |
Dies ist eine der Schwächen des einstufigen Silan-Vernetzten Polyethylenprozesses, der im Allgemeinen nicht erforderlich ist, wenn Kabel in zwei Schritten extrudieren.
6. Produkte
Die Produktionsausrüstung ist eine wichtige Garantie für die Prozesskontrolle. Die Produktion von verankerten Kabeln aus Silan erfordert ein sehr hohes Maß an Genauigkeit der Prozesskontrolle, sodass die Auswahl der Produktionsanlagen besonders wichtig ist.
Die Produktion von zweistufigen silan vernetzten Polyethylen-Isolationsmaterial und Materialproduktionsausrüstung, der derzeit mehr häuslichere isotrope parallele Doppelschnecken-Extruder mit importiertem schwerlosen Wiegen Der Twin-Screw-Extruder, um sicherzustellen, dass die materielle Aufenthaltszeit die Wahl des importierten schwerlosen Gewichts zur Gewährleistung der Genauigkeit der Zutaten. Natürlich gibt es viele Details der Ausrüstung, die die volle Aufmerksamkeit erhalten müssen.
Wie bereits erwähnt, sind die einstufigen Silan-Vernetzung von Kabelproduktionsanlagen im Kabelwerk importiert, teure Hersteller von Haushaltsgeräten haben keine ähnlichen Produktionsanlagen.
7. Silan natürlicher vernetzter Polyethylen-Isoliermaterial
Das in den letzten Jahren entwickelte Silan-natürliche Vernetzung von Polyethylen-Isoliermaterial kann innerhalb weniger Tage ohne Dampf oder warmes Wasser eingetaucht werden. Im Vergleich zum traditionellen Vernetzungsverfahren zur Silan-Vernetzung kann dieses Material den Produktionsprozess für Kabelhersteller reduzieren, die Produktionskosten weiter senken und die Produktionseffizienz steigern. Silan natürlich vernetzte Polyethylenisolierung wird von Kabelherstellern zunehmend erkannt und verwendet.
In den letzten Jahren ist eine natürliche, natürliche, vernetzte Polyethylen-Isolierung von Silan ausgereift und wurde in großen Mengen mit bestimmten Preisvorteilen im Vergleich zu importierten Materialien hergestellt.
7. 1 Formulierungsideen für Silan natürlich vernetzte Polyethylen-Isolierungen
In einem zweistufigen Verfahren werden in einem zweistufigen Verfahren mit der gleichen Formulierung aus Basenharz, Initiator, Silan, Antioxidans, Polymerisationsinhibitor und Katalysator die gleiche mit Silan natürliche Vernetzung von Polyethylen-Isolierungen erzeugt. Die Formulierung von natürlichen, vernetzten Polyethylenisolatoren aus Silan basiert auf der Erhöhung der Silantransplantationsrate des A-Materials und der Auswahl eines effizienteren Katalysators als mit Silan warmem Wasser, das vernetzte Polyethylenisulatoren vernetzte. Durch die Verwendung eines Materialiens mit einer höheren Silantransplantationsrate in Kombination mit einem effizienteren Katalysator kann der mit Silan verknüpfte Polyethylen-Isolator selbst bei niedrigen Temperaturen und mit unzureichender Feuchtigkeit schnell vernetzen.
Die A-Materials für importiertes Silan natürlich vernetzte Polyethylen-Isolatoren werden durch Copolymerisation synthetisiert, wobei der Silangehalt auf hohem Niveau kontrolliert werden kann, während die Produktion von A-Materials mit hohen Transplantationsraten durch die Trinken von Silan schwierig ist. Das im Rezept verwendete Basisharz, Initiator und Silan sollte in Bezug auf Vielfalt und Addition variiert und angepasst werden.
Die Auswahl des Resists und die Einstellung seiner Dosierung sind ebenfalls von entscheidender Bedeutung, da eine Zunahme der Pfropfrate des Silans unweigerlich zu mehr CC -Vernetzungsreaktionen führt. Um die Verarbeitungsfluidität und den Oberflächenzustand des A-Materials für die anschließende Kabelextrusion zu verbessern, ist eine geeignete Menge an Polymerisationsinhibitor erforderlich, um die CC-Vernetzung und die vorherige Vorkreubeverknüpfung wirksam zu hemmen.
Darüber hinaus spielen Katalysatoren eine wichtige Rolle bei der Erhöhung der Vernetzungsrate und sollten als effiziente Katalysatoren ausgewählt werden, die Übergangsmetall-freie Elemente enthalten.
7. 2 Vernerzzeit von Silan natürlich vernetzte Polyethylen -Isolierungen
Die Zeit, die erforderlich ist, um die Vernetzung der natürlichen, vernetzten Polyethylen-Isolierung von Silan in ihrem natürlichen Zustand zu vervollständigen, hängt von der Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Dicke der Isolationsschicht ab. Je höher die Temperatur und Feuchtigkeit, desto dünner die Dicke der Isolationsschicht, desto kürzer die Vernerzungszeit benötigte und desto länger das Gegenteil. Da die Temperatur und Luftfeuchtigkeit von Region zu Region und von Saison zu Saison variieren, auch am selben Ort und gleichzeitig werden die Temperatur und Luftfeuchtigkeit heute und morgen unterschiedlich sein. Daher sollte der Benutzer während der Verwendung des Materials die Vernetzungszeit entsprechend der lokalen und vorherrschenden Temperatur und Feuchtigkeit sowie die Spezifikation des Kabels und die Dicke der Isolationsschicht bestimmen.
Postzeit: Aug-13-2022