Abstrak: Prinsip cross-linking, klasifikasi, formulasi, prosés jeung alat tina silane cross-linked poliétilén insulating bahan pikeun kawat jeung kabel dijelaskeun sakeudeung, sarta sababaraha ciri tina silane alami cross-linked poliétilén insulating bahan dina aplikasi tur pamakéan ogé. faktor mangaruhan kaayaan cross-linking tina bahan diwanohkeun.
Konci: Silane cross-linking; Panyambung silang alami; Poliétilén; Insulasi; Kawat sareng kabel
Silane cross-linked poliétilén bahan kabel ayeuna loba dipaké dina kawat jeung industri kabel salaku bahan insulating pikeun kabel kakuatan-tegangan low. Bahan dina pembuatan kawat cross-numbu jeung kabel, sarta péroxida cross-linking na irradiation cross-linking dibandingkeun jeung parabot manufaktur diperlukeun téh basajan, gampang pikeun beroperasi, ongkos komprehensif low jeung kaunggulan sejenna, geus jadi bahan ngarah pikeun low. - tegangan kabel cross-numbu kalawan insulasi.
1. Silane cross-numbu bahan kabel cross-linking prinsip
Aya dua prosés utama anu kalibet dina nyieun poliétilén silan silang: grafting sareng cross-linking. Dina prosés grafting, polimér leungiteun atom H-na dina atom karbon térsiér dina aksi inisiator bébas jeung pirolisis jadi radikal bébas, nu ngaréaksikeun jeung – CH = CH2 gugus vinyl silane pikeun ngahasilkeun polimér grafted ngandung éster trioxysilyl. grup. Dina prosés cross-linking, polimér graft munggaran dihidrolisis ku ayana cai pikeun ngahasilkeun silanol, sarta - OH condenses jeung gugus Si-OH padeukeut pikeun ngabentuk beungkeut Si-O-Si, sahingga cross-linking polimér. makromolekul.
2. Silane cross-numbu bahan sambungan kabel sarta metoda produksi kabel na
Sakumaha anjeun terang, aya metode produksi dua-léngkah sareng hiji-léngkah pikeun kabel silang silang silane sareng kabelna. Bédana antara métode dua-lengkah jeung métode hiji-léngkah perenahna di tempat prosés grafting silane dilaksanakeun, prosés grafting di pabrik bahan kabel pikeun métode dua-hambalan, prosés grafting di pabrik manufaktur kabel pikeun métode salengkah. Bahan insulasi poliétilén anu dihubungkeun silang dua-léngkah kalayan pangsa pasar anu paling ageung diwangun ku anu disebut bahan A sareng B, sareng bahan A nyaéta poliétilén anu dicangkokkeun sareng bahan silane sareng B janten angkatan master katalis. Inti insulasi teras dihubungkeun silang dina cai haneut atanapi uap.
Aya tipe séjén dua-hambalan silane cross-linked insulator poliétilén, dimana bahan A dihasilkeun dina cara béda, ku ngawanohkeun vinyl silane langsung kana poliétilén salila sintésis pikeun ménta poliétilén jeung ranté cabang silane.
Métode hiji-hambalan ogé boga dua jenis, prosés hiji-hambalan tradisional nyaéta rupa-rupa bahan baku nurutkeun rumus dina babandingan sistem pangukuran precision husus, kana extruder husus dirancang husus dina hiji hambalan pikeun ngalengkepan grafting na Tonjolan tina inti insulasi sambungan kabel, dina prosés ieu, euweuh granulation, teu butuh partisipasi tutuwuhan bahan kabel, ku pabrik sambungan kabel pikeun ngalengkepan nyalira. Ieu hiji-hambalan silane cross-numbu parabot produksi kabel jeung téhnologi formulasi lolobana diimpor ti luar nagari sarta mahal.
Jenis sejen tina hiji-hambalan silane cross-linked bahan insulasi poliétilén dihasilkeun ku pabrik bahan kabel, nyaeta sakabeh bahan baku nurutkeun rumus dina babandingan metoda husus Pergaulan babarengan, rangkep jeung dijual, euweuh bahan A jeung B. bahan, tutuwuhan kabel bisa langsung di extruder ka ngalengkepan hiji hambalan dina waktos anu sareng grafting na Tonjolan inti insulasi kabel. Fitur unik tina metoda ieu nyaeta teu perlu pikeun extruders husus mahal, salaku prosés grafting silane bisa réngsé dina extruder PVC biasa, sarta metoda dua-hambalan eliminates kudu nyampur bahan A jeung B saméméh Tonjolan.
3. Komposisi rumusan
Formulasi bahan sambungan kabel poliétilén silang silang umumna diwangun ku résin bahan dasar, inisiator, silane, antioksidan, inhibitor polimérisasi, katalis, jsb.
(1) Résin dasar umumna résin poliétilén dénsitas rendah (LDPE) kalayan indéks lebur (MI) 2, tapi ayeuna-ayeuna, kalayan pamekaran téknologi résin sintétik sareng tekenan biaya, poliétilén dénsitas rendah linier (LLDPE) ogé parantos ningkat. dipaké atawa sawaréh dipaké salaku résin dasar pikeun bahan ieu. Résin béda mindeng boga dampak signifikan dina grafting na cross-linking alatan béda dina struktur makromolekul internal maranéhanana, jadi rumusan bakal dirobah ku ngagunakeun résin basa béda atawa tipe sarua résin ti pabrik béda.
(2) The initiator ilahar dipaké nyaéta diisopropyl péroxida (DCP), konci éta pikeun nangkep jumlah masalah, teuing saeutik ngabalukarkeun silane grafting teu cukup; teuing ngabalukarkeun poliétilén cross-linking, nu ngurangan fluidity anak, beungeut inti insulasi extruded kasar, hésé squeeze sistem. Kusabab jumlah inisiator ditambahkeun pisan leutik tur sénsitip, hal anu penting pikeun bubarkeun eta merata, ku kituna umumna ditambahkeun babarengan jeung silane nu.
(3) Silane umumna dipaké vinyl silane teu jenuh, kaasup vinyl trimethoxysilane (A2171) jeung vinyl triethoxysilane (A2151), alatan laju hidrolisis gancang A2171, jadi milih A2171 leuwih jalma. Nya kitu, aya masalah pikeun nambahkeun silane, pabrik bahan kabel ayeuna nyobian pikeun ngahontal wates handap pikeun ngurangan biaya, sabab silane diimpor, hargana leuwih mahal.
(4) Anti-oksidan nyaéta pikeun mastikeun stabilitas pamrosésan poliétilén jeung kabel anti sepuh jeung ditambahkeun, anti-oksidan dina prosés silane grafting boga peran inhibiting réaksi grafting, jadi prosés grafting, ditambah anti-oxidant. kudu ati, jumlah ditambahkeun kana mertimbangkeun jumlah DCP pikeun cocog pilihan. Dina prosés cross-linking dua-hambalan, lolobana antioksidan bisa ditambahkeun dina bets master katalis, nu bisa ngurangan dampak dina prosés grafting. Dina prosés cross-linking hiji-hambalan, antioksidan hadir dina sakabéh prosés grafting, jadi pilihan spésiés jeung jumlah leuwih penting. Antioksidan anu biasa dianggo nyaéta 1010, 168, 330, jsb.
(5) Polimérisasi inhibitor ieu ditambahkeun guna ngahambat sababaraha grafting na cross-linking prosés réaksi samping lumangsung, dina prosés grafting pikeun nambahkeun agén anti cross-linking, bisa éféktif ngurangan lumangsungna C2C cross-linking, kukituna ngaronjatkeun. fluidity processing, sajaba, tambahan tina tandur dina kaayaan anu sarua bakal dimimitian ku hidrolisis silane dina inhibitor polimérisasi bisa ngurangan hidrolisis poliétilén grafted, pikeun ngaronjatkeun stabilitas jangka panjang tina bahan tandur.
(6) Katalis mindeng turunan organotin (iwal crosslinking alam), nu paling umum dibutyltin dilaurate (DBDTL), nu umumna ditambahkeun dina wangun masterbatch a. Dina prosés dua-hambalan, tandur (bahan A) jeung angkatan master katalis (bahan B) rangkep misah jeung bahan A jeung B dicampurkeun babarengan saméméh ditambahkeun kana extruder pikeun nyegah pre-crosslinking tina bahan A. Dina kasus insulasi poliétilén silan hiji-léngkah, poliétilén dina bungkusan henteu acan dicangkokkeun, janten henteu aya masalah pre-cross-linking sahingga katalis henteu kedah dibungkus nyalira.
Sajaba ti éta, aya silanes majemuk sadia dina pasaran, nu mangrupakeun kombinasi silane, inisiator, antioksidan, sababaraha pelumas jeung agén anti tambaga, sarta umumna dipaké dina hiji-hambalan silane cross-linking métode dina tutuwuhan kabel.
Ku alatan éta, rumusan silane cross-linked insulasi poliétilén, komposisi nu teu dianggap pisan rumit sarta sadia dina informasi relevan, tapi rumusan produksi luyu, tunduk kana sababaraha pangaluyuan guna finalize, nu merlukeun pinuh. pamahaman peran komponén dina rumusan jeung hukum dampak maranéhanana dina kinerja sarta pangaruh silih maranéhanana.
Dina seueur jinis bahan kabel, bahan kabel silane cross-linked (boh dua-léngkah atanapi hiji-léngkah) dianggap hiji-hijina rupa-rupa prosés kimia anu lumangsung dina ékstrusi, variétas séjén sapertos bahan kabel polyvinyl chloride (PVC) sareng poliétilén (pe) bahan kabel, prosés granulation Tonjolan mangrupakeun prosés Pergaulan fisik, sanajan kimiawi cross-linking na irradiation cross-linking bahan kabel, naha dina prosés granulation Tonjolan, atawa sistem Tonjolan Cable, euweuh prosés kimiawi lumangsung. , Ku kituna, dina babandingan, produksi silane cross-numbu bahan kabel jeung insulasi kabel Tonjolan, kontrol prosés leuwih penting.
4. Dua-hambalan silane cross-numbu prosés produksi insulasi poliétilén
Prosés produksi bahan insulasi poliétilén silan dua-léngkah silane A bisa digambarkeun sakeudeung ku Gambar 1.
Gambar 1 Prosés produksi bahan insulasi poliétilén silan dua-léngkah silang A
Sababaraha titik konci dina prosés produksi dua-hambalan silane cross-numbu insulasi poliétilén:
(1) Pangeringan. Salaku résin poliétilén ngandung jumlah leutik cai, nalika extruded dina suhu luhur, cai meta gancang jeung gugus silil ngahasilkeun cross-linking, nu ngurangan fluidity tina ngalembereh tur ngahasilkeun pre-cross-linking. Bahan rengse ogé ngandung cai sanggeus cooling cai, nu ogé bisa ngabalukarkeun pre-crosslinking lamun teu dipiceun, sarta ogé kudu garing. Pikeun mastikeun kualitas pengeringan, unit pengeringan jero dianggo.
(2) Pangukuran. Kusabab akurasi rumusan bahan penting, skala timbangan leungitna-di-beurat anu diimpor umumna dianggo. The résin poliétilén jeung antioksidan diukur sarta fed ngaliwatan port feed of extruder, sedengkeun silane jeung inisiator disuntik ku pompa bahan cair dina laras kadua atawa katilu extruder nu.
(3) Extrusion grafting. Prosés grafting silane réngsé dina extruder nu. Setélan prosés extruder, kaasup suhu, kombinasi screw, speed screw sarta laju feed, kudu nuturkeun prinsip yén bahan dina bagian mimiti extruder nu bisa pinuh molten sarta dicampur seragam, nalika dékomposisi prématur péroxida nu teu dihoyongkeun. , sarta yén bahan pinuh seragam dina bagian kadua extruder kudu pinuh decomposed jeung prosés grafting réngsé, hawa bagian extruder has (LDPE) ditémbongkeun dina Table 1.
meja 1 Suhu zona extruder dua-hambalan
| Zona gawé | Zona 1 | Zona 2 | Zona 3 ① | Zona 4 | Zona 5 |
| Suhu P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Zona gawé | Zona 6 | Zona 7 | Zona 8 | Zona 9 | Bibit maot |
| Suhu °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
① nyaeta dimana silane ditambahkeun.
Laju screw extruder nangtukeun waktu tinggal jeung pangaruh Pergaulan bahan dina extruder, lamun waktu tinggal pondok, dékomposisi péroxida teu lengkep; lamun waktu tinggal panjang teuing, viskositas bahan extruded naek. Sacara umum, waktu tinggal rata tina granule dina extruder kudu dikawasa dina dékomposisi initiator satengah-hirup 5-10 kali. Dahar speed teu ngan boga dampak tangtu dina waktu tinggal bahan, tapi ogé dina Pergaulan jeung shearing bahan, milih hiji speed dahar luyu ogé pohara penting.
(4) Bungkusan. Dua-hambalan silane cross-numbu bahan insulating kudu rangkep dina kantong aluminium-plastik komposit dina hawa langsung pikeun ngaleungitkeun Uap.
5. Hiji-hambalan silane cross-numbu poliétilén insulating prosés produksi bahan
Hiji-hambalan silane cross-numbu bahan insulasi poliétilén kusabab prosés grafting na aya dina Tonjolan pabrik kabel inti insulasi kabel, jadi suhu insulasi kabel Tonjolan nyata leuwih luhur ti metoda dua-hambalan. Sanajan rumus insulasi poliétilén silan hiji-hambalan geus pinuh dianggap dina dispersi gancang tina inisiator jeung silane jeung geser bahan, tapi prosés grafting kudu dijamin ku suhu, nu mangrupakeun silane cross-linked poliétilén hiji-hambalan. pabrik produksi insulasi sababaraha kali stressed pentingna pilihan bener tina suhu Tonjolan, suhu Tonjolan dianjurkeun umum ditémbongkeun dina Table 2.
Tabél 2 Suhu extruder hiji-léngkah unggal zona (unit: ℃)
| Zona | Zona 1 | Zona 2 | Zona 3 | Zona 4 | Flange | Sirah |
| Suhu | 160 | 190 | 200～210 | 220–230 | 230 | 230 |
Ieu salah sahiji kalemahan prosés poliétilén cross-linked silane hiji-hambalan, nu umumna teu diperlukeun nalika extruding kabel dina dua hambalan.
6. Alat-alat produksi
Alat-alat produksi mangrupikeun jaminan penting pikeun kontrol prosés. Produksi kabel silane cross-numbu merlukeun gelar kacida luhurna tina akurasi kontrol prosés, jadi pilihan alat produksi hususna penting.
Produksi dua-hambalan silane cross-linked poliétilén insulasi bahan A alat produksi bahan, ayeuna leuwih domestik isotropic paralel kembar-screw extruder kalawan timbangan weightless diimpor, alat sapertos bisa minuhan sarat tina akurasi kontrol prosés, pilihan panjang sarta diaméterna. nu extruder kembar-screw pikeun mastikeun yén waktu tinggal bahan, pilihan diimpor weightless timbangan pikeun mastikeun akurasi bahan. Tangtu aya loba rinci ngeunaan parabot nu kudu dibikeun perhatian pinuh.
Sakumaha didadarkeun di saméméhna, hiji-hambalan silane cross-numbu alat-alat produksi kabel di pabrik kabel diimpor, mahal, pabrik alat-alat domestik teu boga alat produksi sarupa, alesanana nyaéta kurangna gawé babarengan antara pabrik alat jeung rumus jeung peneliti prosés.
7.Silane alam cross-numbu poliétilén bahan insulasi
Bahan insulasi poliétilén anu aya hubungan silang silang alami anu dikembangkeun dina taun-taun ayeuna tiasa dipatalikeun dina kaayaan alam dina sababaraha dinten, tanpa uap atanapi cai haneut. Dibandingkeun sareng metode silane cross-linking tradisional, bahan ieu tiasa ngirangan prosés produksi pikeun pabrik kabel, ngirangan biaya produksi sareng ningkatkeun efisiensi produksi. Silane sacara alami cross-linked insulasi poliétilén beuki dipikawanoh tur dipaké ku pabrik kabel.
Dina taun anyar, silane domestik insulasi poliétilén cross-numbu alam geus matured tur geus dihasilkeun dina jumlah badag, kalawan kaunggulan tangtu dina harga dibandingkeun bahan impor.
7. 1 Gagasan rumusan pikeun silane insulasi poliétilén numbu silang sacara alami
Silane insulasi poliétilén cross-linked alam dihasilkeun dina prosés dua-hambalan, jeung rumusan sarua diwangun ku résin dasar, inisiator, silane, antioksidan, inhibitor polimérisasi jeung katalis. Formulasi insulator poliétilén anu aya hubungan silang silang alami dumasar kana ningkatkeun laju grafting silane tina bahan A sareng milih katalis anu langkung efisien tibatan insulator poliétilén anu aya hubunganana silang cai haneut. Pamakéan bahan A kalawan laju grafting silane luhur digabungkeun jeung katalis leuwih efisien bakal ngaktipkeun silane cross-linked insulator poliétilén ka cross-link gancang sanajan dina suhu lemah sareng kalawan Uap cukup.
Bahan-A pikeun insulator poliétilén anu diimpor sacara alami disintésis ku kopolimerisasi, dimana eusi silana tiasa dikontrol dina tingkat anu luhur, sedengkeun produksi bahan-A kalayan laju grafting anu luhur ku cara nyitak silane hese. Dasar résin, inisiator sareng silane anu dianggo dina resep kedah variatif sareng disaluyukeun tina segi variasi sareng tambahan.
Pilihan résistansi sareng panyesuaian dosisna ogé penting, sabab kanaékan laju grafting silane pasti nyababkeun réaksi samping crosslinking CC langkung seueur. Dina raraga ngaronjatkeun fluidity processing jeung kaayaan permukaan bahan A pikeun Tonjolan kabel saterusna, jumlah cocog of inhibitor polimérisasi diperlukeun pikeun éféktif ngahambat CC crosslinking jeung saméméh pre-crosslinking.
Sajaba ti éta, katalis maénkeun peran penting dina ngaronjatkeun laju crosslinking sarta kudu dipilih salaku katalis efisien ngandung unsur transisi logam-gratis.
7. 2 Crosslinking waktos silane insulasi poliétilén crosslinked alami
Waktu nu diperlukeun pikeun ngalengkepan cross-linking insulasi poliétilén cross-numbu silane alam dina kaayaan alam na gumantung kana suhu, kalembaban jeung ketebalan tina lapisan insulasi. Nu leuwih luhur suhu jeung kalembaban, nu thinner ketebalan lapisan insulasi, nu pondok waktu crosslinking diperlukeun, sarta leuwih panjang sabalikna. Kusabab suhu sareng kalembaban beda-beda ti daérah ka daérah sareng ti usum ka usum, bahkan di tempat anu sami sareng dina waktos anu sami, suhu sareng kalembaban ayeuna sareng énjing bakal béda. Ku alatan éta, dina mangsa pamakéan bahan, pamaké kudu nangtukeun waktu cross-linking nurutkeun hawa lokal jeung prevailing jeung kalembaban, kitu ogé spésifikasi tina kabel jeung ketebalan tina lapisan insulasi.
waktos pos: Aug-13-2022