Abstract: Ang prinsipyo ng cross-link, pag-uuri, pagbabalangkas, proseso at kagamitan ng silane cross-linked polyethylene insulating material para sa wire at cable ay maikling inilarawan, at ang ilang mga katangian ng silane na natural na naka-link na polyethylene insulating material sa aplikasyon at paggamit pati na rin Ang mga kadahilanan na nakakaapekto sa kondisyon ng cross-link ng materyal ay ipinakilala.
Mga keyword: silane cross-link; Natural na cross-link; Polyethylene; Pagkakabukod; Wire at cable
Ang silane cross-linked polyethylene cable material ay malawakang ginagamit ngayon sa industriya ng kawad at cable bilang isang materyal na insulating para sa mga mababang-boltahe na mga cable. Ang materyal sa paggawa ng cross-linked wire at cable, at peroxide cross-link at pag-iilaw na cross-linking kumpara sa mga kagamitan sa pagmamanupaktura na kinakailangan ay simple, madaling mapatakbo, mababang komprehensibong gastos at iba pang mga pakinabang, ay naging nangungunang materyal para sa mababa -voltage cross-linked cable na may pagkakabukod.
1.silane cross-linked cable material cross-linking prinsipyo
Mayroong dalawang pangunahing proseso na kasangkot sa paggawa ng silane cross-link na polyethylene: pag-grafting at cross-link. Sa proseso ng paghugpong, ang polimer ay nawawala ang H-atom nito sa tertiary carbon atom sa ilalim ng pagkilos ng libreng initiator at pyrolysis sa mga libreng radikal, na gumanti sa-ch = ch2 na pangkat ng vinyl silane upang makabuo ng isang grafted polymer na naglalaman ng isang trioxysilyl ester pangkat Sa proseso ng pag-link sa cross, ang polimer ng graft ay unang hydrolysed sa pagkakaroon ng tubig upang makabuo ng silanol, at ang-oh condens macromolecules.
2.Silane cross-linked cable material at ang paraan ng paggawa ng cable nito
Tulad ng alam mo, mayroong dalawang hakbang at isang hakbang na pamamaraan ng paggawa para sa mga cable na nauugnay sa silane at ang kanilang mga kable. Ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang hakbang na pamamaraan at ang isang hakbang na pamamaraan ay namamalagi kung saan isinasagawa ang proseso ng pag-grafting ng silane, ang proseso ng paghugpong sa tagagawa ng cable material para sa pamamaraan ng dalawang hakbang, ang proseso ng paghugpong sa halaman ng pagmamanupaktura ng cable para sa isang hakbang na pamamaraan. Ang dalawang hakbang na silane cross-linked polyethylene insulating material na may pinakamalaking bahagi ng merkado ay binubuo ng tinatawag na mga materyales na A at B, na may isang materyal na ang polyethylene na pinagsama ng silane at B na materyal na ang katalista master batch. Ang insulating core ay pagkatapos ay naka-link sa mainit na tubig o singaw.
Mayroong isa pang uri ng dalawang-hakbang na silane cross-linked polyethylene insulator, kung saan ang isang materyal ay ginawa sa ibang paraan, sa pamamagitan ng pagpapakilala ng vinyl silane nang direkta sa polyethylene sa panahon ng synthesis upang makakuha ng polyethylene na may silane branched chain.
Ang isang hakbang na pamamaraan ay mayroon ding dalawang uri, ang tradisyunal na proseso ng isang hakbang ay isang iba't ibang mga hilaw na materyales ayon sa pormula sa ratio ng espesyal na sistema ng pagsukat ng katumpakan, sa isang espesyal na idinisenyo na espesyal na extruder sa isang hakbang upang makumpleto ang paghugpong at pag-extrusion ng Ang cable ng pagkakabukod ng cable, sa prosesong ito, walang butil, hindi na kailangan para sa pakikilahok ng materyal na cable, sa pamamagitan ng pabrika ng cable upang makumpleto ang nag -iisa. Ang isang hakbang na silane na naka-link na kagamitan sa paggawa ng cable at teknolohiya ng pagbabalangkas ay kadalasang na-import mula sa ibang bansa at mahal.
Ang isa pang uri ng isang hakbang na silane cross-linked polyethylene pagkakabukod ng materyal ay ginawa ng mga tagagawa ng cable material, ay lahat ng mga hilaw na materyales ayon sa pormula sa ratio ng isang espesyal na pamamaraan ng paghahalo nang magkasama, nakabalot at ibinebenta, walang materyal at B Ang materyal, halaman ng cable ay maaaring direkta sa extruder upang makumpleto ang isang hakbang nang sabay na paghugpong at pag -extrusion ng core ng pagkakabukod ng cable. Ang natatanging tampok ng pamamaraang ito ay hindi na kailangan para sa mamahaling mga espesyal na extruder, dahil ang proseso ng pag-grafting ng silane ay maaaring makumpleto sa isang ordinaryong PVC extruder, at ang dalawang hakbang na pamamaraan ay nag-aalis ng pangangailangan na ihalo ang mga materyales na A at B bago ang extrusion.
3. Komposisyon ng pagbabalangkas
Ang pagbabalangkas ng silane cross-linked polyethylene cable material ay karaniwang binubuo ng base material resin, initiator, silane, antioxidant, polymerization inhibitor, catalyst, atbp.
) ginamit o bahagyang ginamit bilang base resin para sa materyal na ito. Ang iba't ibang mga resins ay madalas na may isang makabuluhang epekto sa pag-grafting at cross-link dahil sa mga pagkakaiba-iba sa kanilang panloob na istraktura ng macromolecular, kaya ang pagbabalangkas ay mababago sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang mga base resins o ang parehong uri ng dagta mula sa iba't ibang mga tagagawa.
. Masyadong marami upang maging sanhi ng polyethylene cross-link, na binabawasan ang likido nito, ang ibabaw ng extruded pagkakabukod core magaspang, mahirap pisilin ang system. Tulad ng idinagdag na halaga ng initiator ay napakaliit at sensitibo, mahalaga na ikalat ito nang pantay -pantay, kaya sa pangkalahatan ay idinagdag kasama ang silane.
(3) Ang silane ay karaniwang ginagamit vinyl unsaturated silane, kabilang ang vinyl trimethoxysilane (A2171) at vinyl triethoxysilane (A2151), dahil sa mabilis na rate ng hydrolysis ng A2171, kaya pumili ng A2171 higit pang mga tao. Katulad nito, mayroong isang problema sa pagdaragdag ng silane, ang kasalukuyang mga tagagawa ng cable material ay sinusubukan upang makamit ang mas mababang limitasyon upang mabawasan ang mga gastos, dahil ang silane ay na -import, ang presyo ay mas mahal.
) Upang maging maingat, ang halaga na idinagdag upang isaalang -alang ang dami ng DCP upang tumugma sa pagpili. Sa dalawang hakbang na proseso ng pag-link sa cross, ang karamihan sa mga antioxidant ay maaaring maidagdag sa Catalyst Master Batch, na maaaring mabawasan ang epekto sa proseso ng paghugpong. Sa isang hakbang na proseso ng cross-link, ang antioxidant ay naroroon sa buong proseso ng pagsasama, kaya mas mahalaga ang pagpili ng mga species at halaga. Ang mga karaniwang ginagamit na antioxidant ay 1010, 168, 330, atbp.
. Ang pagproseso ng likido, bilang karagdagan, ang pagdaragdag ng isang graft sa parehong mga kondisyon ay mauuna sa pamamagitan ng hydrolysis ng silane sa polymerization inhibitor ay maaaring mabawasan ang hydrolysis ng grafted polyethylene, upang mapagbuti ang pangmatagalang katatagan ng materyal na graft.
. Sa proseso ng dalawang hakbang, ang graft (isang materyal) at ang catalyst master batch (B material) ay nakabalot nang hiwalay at ang mga materyales na A at B ay pinagsama-sama bago idinagdag sa extruder upang maiwasan ang pre-crosslinking ng A materyal. Sa kaso ng isang hakbang na silane cross-linked polyethylene insulation, ang polyethylene sa package ay hindi pa pinagsama, kaya walang problema sa pre-cross-link at samakatuwid ang katalista ay hindi kailangang magkahiwalay na nakabalot.
Bilang karagdagan, may mga pinagsama-samang mga silanes na magagamit sa merkado, na kung saan ay isang kombinasyon ng silane, initiator, antioxidant, ilang mga pampadulas at mga ahente ng anti-tanso, at sa pangkalahatan ay ginagamit sa isang hakbang na silane cross-link na pamamaraan sa mga halaman ng cable.
Samakatuwid, ang pagbabalangkas ng pagkakabukod ng polyethylene na naka-link sa silane, ang komposisyon na hindi itinuturing na napaka-kumplikado at magagamit sa may-katuturang impormasyon, ngunit ang naaangkop na mga form ng produksyon, napapailalim sa ilang mga pagsasaayos upang wakasan, na nangangailangan ng isang buo Ang pag -unawa sa papel ng mga sangkap sa pagbabalangkas at ang batas ng kanilang epekto sa pagganap at ang kanilang kapwa impluwensya.
Sa maraming mga uri ng mga materyales sa cable, ang silane cross-linked cable material (alinman sa dalawang hakbang o isang hakbang) ay itinuturing na lamang ang iba't ibang mga proseso ng kemikal na nagaganap sa extrusion, iba pang mga uri tulad ng polyvinyl chloride (PVC) cable material at Polyethylene (PE) cable material, ang proseso ng extrusion granulation ay isang pisikal na proseso ng paghahalo, kahit na ang kemikal na cross-link at pag-iilaw na cross-linking cable material, maging sa proseso ng extrusion granulation, o extrusion system cable, walang proseso ng kemikal na nangyayari , kaya, sa paghahambing, ang paggawa ng silane cross-linked cable material at cable pagkakabukod ng cable, mas mahalaga ang control control.
4. Ang dalawang hakbang na silane cross-linked polyethylene pagkakabukod ng proseso ng pagkakabukod
Ang proseso ng paggawa ng dalawang-hakbang na silane cross-link na polyethylene pagkakabukod Ang isang materyal ay maaaring maikli na kinakatawan ng Larawan 1.
Larawan 1 Ang proseso ng paggawa ng dalawang-hakbang na silane cross-linked polyethylene insulating material a
Ang ilang mga pangunahing punto sa proseso ng paggawa ng dalawang-hakbang na silane cross-linked polyethylene pagkakabukod:
(1) pagpapatayo. Habang ang polyethylene resin ay naglalaman ng isang maliit na halaga ng tubig, kapag na-extruded sa mataas na temperatura, ang tubig ay mabilis na gumanti sa mga pangkat ng Silyl upang makagawa ng cross-link, na binabawasan ang likido ng matunaw at gumagawa ng pre-cross-link. Ang natapos na materyal ay naglalaman din ng tubig pagkatapos ng paglamig ng tubig, na maaari ring maging sanhi ng pre-crosslinking kung hindi tinanggal, at dapat ding matuyo. Upang matiyak ang kalidad ng pagpapatayo, ginagamit ang isang malalim na yunit ng pagpapatayo.
(2) Pagsukat. Tulad ng katumpakan ng materyal na pagbabalangkas ay mahalaga, ang isang na-import na pagkawala ng timbang na timbang ay karaniwang ginagamit. Ang polyethylene resin at antioxidant ay sinusukat at pinakain sa pamamagitan ng feed port ng extruder, habang ang silane at initiator ay na -injected ng isang likidong materyal na bomba sa pangalawa o pangatlong bariles ng extruder.
(3) Pag -grafting ng Extrusion. Ang proseso ng paghugpong ng silane ay nakumpleto sa extruder. Ang mga setting ng proseso ng extruder, kabilang ang temperatura, kumbinasyon ng tornilyo, bilis ng tornilyo at rate ng feed, ay dapat sundin ang prinsipyo na ang materyal sa unang seksyon ng extruder ay maaaring ganap na matunaw at halo -halong pantay -pantay, kapag ang napaaga na agnas ng peroxide ay hindi nais , at na ang ganap na pantay na materyal sa ikalawang seksyon ng extruder ay dapat na ganap na mabulok at nakumpleto ang proseso ng pag -grafting, karaniwang mga temperatura ng seksyon ng extruder (LDPE) ay ipinapakita sa Talahanayan 1.
Talahanayan 1 temperatura ng dalawang-hakbang na mga zone ng extruder
| Nagtatrabaho zone | Zone 1 | Zone 2 | Zone 3 ① | Zone 4 | Zone 5 |
| Temperatura p ° C. | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Nagtatrabaho zone | Zone 6 | Zone 7 | Zone 8 | Zone 9 | Namatay ang bibig |
| Temperatura ° C. | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
①is kung saan idinagdag ang silane.
Ang bilis ng extruder screw ay tumutukoy sa oras ng paninirahan at ang paghahalo ng epekto ng materyal sa extruder, kung ang oras ng paninirahan ay maikli, ang pagkabulok ng peroxide ay hindi kumpleto; Kung ang oras ng paninirahan ay masyadong mahaba, ang lagkit ng extruded na materyal ay nagdaragdag. Sa pangkalahatan, ang average na oras ng paninirahan ng granule sa extruder ay dapat na kontrolado sa pagkabulok ng initiator na kalahating buhay na 5-10 beses. Ang bilis ng pagpapakain ay hindi lamang may isang tiyak na epekto sa oras ng paninirahan ng materyal, kundi pati na rin sa paghahalo at paggugupit ng materyal, pumili ng isang naaangkop na bilis ng pagpapakain ay napakahalaga din.
(4) packaging. Ang dalawang hakbang na silane cross-linked insulating material ay dapat na nakabalot sa aluminyo-plastic composite bags sa direktang hangin upang maalis ang kahalumigmigan.
5. Isang hakbang na silane cross-linked polyethylene insulating materyal na proseso ng paggawa
Ang isang hakbang na silane na naka-link na polyethylene na pagkakabukod ng materyal dahil sa proseso ng pag-grafting nito ay nasa extrusion ng pabrika ng cable ng cable ng pagkakabukod ng cable, kaya ang temperatura ng extrusion ng pagkakabukod ng cable ay makabuluhang mas mataas kaysa sa dalawang hakbang na pamamaraan. Bagaman ang isang hakbang na pormula ng pagkakabukod ng polyethylene na naka-link na pormula ay ganap na isinasaalang-alang sa mabilis na pagpapakalat ng initiator at silane at materyal na paggugupit, ngunit ang proseso ng pag-grafting ay dapat garantisado ng temperatura, na kung saan ay ang isang hakbang na silane cross-link na polyethylene Ang planta ng paggawa ng pagkakabukod ay paulit -ulit na binibigyang diin ang kahalagahan ng tamang pagpili ng temperatura ng extrusion, ang pangkalahatang inirekumendang temperatura ng extrusion ay ipinapakita sa Talahanayan 2.
Talahanayan 2 Isang hakbang na temperatura ng extruder ng bawat zone (yunit: ℃)
| Zone | Zone 1 | Zone 2 | Zone 3 | Zone 4 | Flange | Ulo |
| Temperatura | 160 | 190 | 200 ～ 210 | 220 ～ 230 | 230 | 230 |
Ito ay isa sa mga kahinaan ng isang hakbang na proseso na naka-link na polyethylene na proseso, na sa pangkalahatan ay hindi kinakailangan kapag ang mga extruding cable sa dalawang hakbang.
6. Kagamitan saProduksyon
Ang kagamitan sa paggawa ay isang mahalagang garantiya ng control control. Ang paggawa ng mga cable na naka-link sa silane ay nangangailangan ng isang napakataas na antas ng katumpakan ng control control, kaya ang pagpili ng kagamitan sa paggawa ay partikular na mahalaga.
Ang paggawa ng dalawang-hakbang na silane cross-linked polyethylene pagkakabukod ng materyal na isang kagamitan sa paggawa ng materyal, na kasalukuyang mas domestic isotropic kahanay na twin-screw extruder na may na-import na walang timbang na pagtimbang, ang mga nasabing aparato ay maaaring matugunan ang mga kinakailangan ng katumpakan ng control control, ang pagpili ng haba at diameter ng Ang twin-screw extruder upang matiyak na ang materyal na oras ng paninirahan, ang pagpili ng na-import na walang timbang na timbang upang matiyak ang kawastuhan ng mga sangkap. Siyempre maraming mga detalye ng kagamitan na kailangang bigyan ng buong pansin.
Tulad ng nabanggit kanina, ang isang hakbang na silane na naka-link na kagamitan sa paggawa ng cable sa halaman ng cable ay na-import, mahal, ang mga tagagawa ng kagamitan sa domestic ay walang katulad na kagamitan sa paggawa, ang dahilan ay ang kakulangan ng kooperasyon sa pagitan ng mga tagagawa ng kagamitan at pormula at proseso ng mga mananaliksik.
7.Silane natural na cross-link na polyethylene pagkakabukod material
Ang Silane natural na cross-link na polyethylene insulating material na binuo sa mga nakaraang taon ay maaaring mai-link sa ilalim ng natural na mga kondisyon sa loob ng ilang araw, nang walang singaw o maligamgam na paglulubog ng tubig. Kung ikukumpara sa tradisyunal na pamamaraan ng pag-link sa silane, ang materyal na ito ay maaaring mabawasan ang proseso ng paggawa para sa mga tagagawa ng cable, karagdagang pagbabawas ng mga gastos sa produksyon at pagtaas ng kahusayan sa produksyon. Ang Silane Naturally cross-linked polyethylene pagkakabukod ay lalong kinikilala at ginagamit ng mga tagagawa ng cable.
Sa mga nagdaang taon, ang domestic silane natural na cross-linked polyethylene pagkakabukod ay tumanda at ginawa sa maraming dami, na may ilang mga pakinabang sa presyo kumpara sa mga na-import na materyales.
7. 1 Mga Ideya sa Pagbubuo para sa Silane Naturally Cross-linked Polyethylene Insulations
Ang Silane Natural cross-linked polyethylene insulation ay ginawa sa isang dalawang hakbang na proseso, na may parehong pagbabalangkas na binubuo ng base resin, initiator, silane, antioxidant, polymerisation inhibitor at catalyst. Ang pagbabalangkas ng silane natural na cross-linked polyethylene insulators ay batay sa pagtaas ng silane grafting rate ng isang materyal at pagpili ng isang mas mahusay na katalista kaysa sa silane mainit na tubig na naka-link na polyethylene insulators. Ang paggamit ng isang materyales na may mas mataas na rate ng pag-grafting ng silane na sinamahan ng isang mas mahusay na katalista ay magbibigay-daan sa silane cross-linked polyethylene insulator na mabilis na mag-link kahit na sa mababang temperatura at may hindi sapat na kahalumigmigan.
Ang mga A-material para sa na-import na silane na natural na naka-link na polyethylene insulators ay synthesized sa pamamagitan ng copolymerisation, kung saan ang nilalaman ng silane ay maaaring kontrolado sa isang mataas na antas, samantalang ang paggawa ng mga A-material na may mataas na rate ng paghugpong sa pamamagitan ng paghugpong silane ay mahirap. Ang base resin, initiator at silane na ginamit sa recipe ay dapat na iba -iba at nababagay sa mga tuntunin ng iba't -ibang at karagdagan.
Ang pagpili ng resistensya at ang pagsasaayos ng dosis nito ay mahalaga din, dahil ang isang pagtaas sa rate ng pag -grafting ng silane na hindi maiiwasang humahantong sa mas maraming mga reaksyon sa gilid ng CC. Upang mapagbuti ang pagproseso ng likido at kondisyon ng ibabaw ng isang materyal para sa kasunod na extrusion ng cable, ang isang angkop na halaga ng inhibitor ng polymerization ay kinakailangan upang epektibong mapigilan ang CC crosslinking at naunang pre-crosslinking.
Bilang karagdagan, ang mga catalysts ay naglalaro ng isang mahalagang papel sa pagtaas ng rate ng crosslinking at dapat na mapili bilang mahusay na mga catalysts na naglalaman ng mga elemento na walang metal na paglipat.
7. 2 Pag -crosslink ng Oras ng Silane Naturally Crosslinked Polyethylene Insulations
Ang oras na kinakailangan upang makumpleto ang cross-link ng silane natural na cross-linked polyethylene pagkakabukod sa natural na estado nito ay nakasalalay sa temperatura, kahalumigmigan at kapal ng layer ng pagkakabukod. Ang mas mataas na temperatura at kahalumigmigan, ang mas payat ang kapal ng layer ng pagkakabukod, mas maikli ang kinakailangan ng crosslinking, at mas mahaba ang kabaligtaran. Habang ang temperatura at kahalumigmigan ay nag -iiba mula sa rehiyon hanggang sa rehiyon at mula sa pana -panahon, kahit na sa parehong lugar at sa parehong oras, ang temperatura at kahalumigmigan ngayon at bukas ay magkakaiba. Samakatuwid, sa panahon ng paggamit ng materyal, dapat matukoy ng gumagamit ang oras ng pag-link ayon sa lokal at umiiral na temperatura at kahalumigmigan, pati na rin ang pagtutukoy ng cable at ang kapal ng layer ng pagkakabukod.
Oras ng Mag-post: Aug-13-2022