Abstract: U principiu di reticulazione, a classificazione, a formulazione, u prucessu è l'equipaggiu di u materiale isolante di polietilene reticulatu di silane per filu è cable sò brevemente descritti, è alcune caratteristiche di u materiale isolante di polietilene reticulatu naturali di silane in l'applicazione è l'usu I fattori chì afectanu a cundizione di cross-linking di u materiale sò intrudutti.
Keywords: Silane cross-linking; reticulazione naturali; polietilene; Insulazione; Filu è cable
U materiale di cable di polietilene cross-linked silane hè oghji largamente utilizatu in l'industria di u filu è u cable cum'è materiale insulating per i cables d'energia di bassa tensione. U materiale in a fabricazione di fili è cavi reticulati, è di perossidu di reticulazione è di irradiazione incrociata cumparatu cù l'equipaggiu di fabricazione necessariu hè simplice, faciule d'operare, bassu costu cumpletu è altri vantaghji, hè diventatu u materiale di punta per i bassi. -cavu reticulatu di tensione cù insulazione.
1.Silane cross-linked cable materie principiu cross-linking
Ci sò dui prucessi principali implicati in a fabricazione di polietilene cross-linked di silane: grafting è cross-linking. In u prucessu di grafting, u polimeru perde u so atomu H nantu à l'atomu di carbonu terziariu sottu l'azzione di l'iniziatore liberu è a pirolisi in radicali liberi, chì reagiscenu cù u gruppu - CH = CH2 di vinyl silane per pruduce un polimeru injertatu chì cuntene un estere trioxysilil. gruppu. In u prucessu di cross-linking, u polimeru di l'injertu hè prima idrolizatu in presenza di l'acqua per pruduce silanol, è u - OH si cundensa cù u gruppu Si-OH adiacente per furmà u legame Si-O-Si, cusì cross-linking u polimeru. macromolecule.
2.Silane materiale cable cross-linked è u so mètudu di pruduzzioni cable
Cum'è sapete, ci sò metudi di produzzione in dui è un passu per i cavi di silane cross-linked è i so cavi. A diffarenza trà u metudu di dui passi è u metudu di un passu si trova in induve u prucessu di innesto di silane hè realizatu, u prucessu di innesto à u fabricatore di materiale di cable per u metudu di dui passi, u prucessu di innesto in a pianta di fabricazione di cable per u metudu in un passu. U materiale insulating polyethylene cross-linked silane dui-passu cù a più grande parte di u mercatu hè cumpostu di i cosi-chiamatu materiali A è B, cù un materiale chì hè u polietilene grafted cù silane è u materiale B hè u catalizatore master batch. U core insulating hè allora reticulatu in acqua calda o vapore.
Ci hè un altru tipu di dui-passu silane cross-linked polyethylene insulator, induve u materiale A hè pruduciutu in un modu differente, da introducing vinyl silane direttamente in u polyethylene durante a sintesi pè ottene polyethylene cù catene ramificate silane.
U metudu di un passu hà ancu dui tipi, u prucessu tradiziunale di un passu hè una varietà di materie prime secondu a formula in u rapportu di sistema di misurazione di precisione speciale, in un extruder speciale apposta in un passu per compie l'injertu è l'estrusione di core insulation cable, in stu prucessu, senza granulation, senza bisognu di participazione pianta materiale cable, da a fabbrica cable à compie solu. Stu equipamentu di pruduzzione di cable cross-linked silane in un passu è tecnulugia di formulazione hè soprattuttu impurtatu da l'esteru è hè caru.
Un altru tipu di materiale d'isolamentu di polietilene cross-linked silane in un passu hè pruduttu da i fabricatori di materiale di cable, hè tutte e materie prime secondu a formula in u rapportu di un metudu speciale di mischjà, imballatu è vindutu, ùn ci hè micca materiale A è B. materiale, pianta cable pò esse direttamente in u extruder à compie un passu à u listessu tempu grafting è extrusion di core insulation cable. A caratteristica unica di stu metudu hè chì ùn ci hè micca bisognu di extruders spiciali caru, cum'è u prucessu di grafting silane pò esse cumpletu in un extruder PVC ordinariu, è u metudu di dui passi elimina a necessità di mischjà i materiali A è B prima di l'extrusion.
3. Cumpusizioni di a formulazione
A formulazione di u materiale di cable di polietilene cross-linked silane hè generalmente cumpostu di resina di materiale di basa, iniziatore, silane, antioxidante, inhibitore di polimerizazione, catalizzatore, etc.
(1) A resina di basa hè in generale una resina di polietilene di bassa densità (LDPE) cù un indice di fusione (MI) di 2, ma di pocu tempu, cù u sviluppu di a tecnulugia di resina sintetica è e pressioni di u costu, u polietilene lineale di bassa densità (LLDPE) hè statu ancu. usata o parzialmente usata cum'è a resina di basa per stu materiale. Differenti resine spessu anu un impattu significativu annantu à l'injertu è u cross-linking per via di e differenze in a so struttura macromolecular interna, cusì a formulazione serà mudificata usendu diverse resine di basa o u stessu tipu di resina di diversi fabricatori.
(2) L'iniziatore cumunimenti utilizatu hè diisopropyl perossude (DCP), a chjave hè di capisce a quantità di u prublema, troppu pocu per causà silane grafting ùn hè micca abbastanza; troppu à causari polyethylene cross-linking, chì riduce a so fluidità, a superficia di u core insulation extruded ruvida, difficiule à squeeze sistemu. Siccomu a quantità di l'iniziatore aghjuntu hè assai chjuca è sensitiva, hè impurtante di disperse in modu uniforme, per quessa hè generalmente aghjuntu cù u silane.
(3) Silane hè generalmente usatu vinile insaturated silane, cumpresi vinyl trimethoxysilane (A2171) è vinyl triethoxysilane (A2151), per via di a freccia hydrolysis rapidu di A2171, cusì sceglie A2171 più persone. In listessu modu, ci hè un prublema di aghjunghje silane, i pruduttori di materiale di cable attuale cercanu di ottene u so limitu minimu per riduce i costi, perchè u silane sò impurtati, u prezzu hè più caru.
(4) Anti-oxidant hè di assicurà a stabilità di trasfurmazioni di polietilene è cable anti-aging è aghjustatu, anti-oxidant in u prucessu di innestu di silane hà u rolu di inibisce a reazzione di grafting, cusì u prucessu di grafting, l'aghjuntu di anti-oxidant. per esse attentu, a quantità aghjuntu à cunsiderà a quantità di DCP per currisponde à a selezzione. In u prucessu di cross-linking in dui passi, a maiò parte di l'antioxidante pò esse aghjuntu in u batch master catalyseur, chì pò riduce l'impattu nantu à u prucessu di grafting. In u prucessu di cross-linking in un passu, l'antioxidante hè presente in tuttu u prucessu di grafting, cusì l'scelta di spezie è quantità hè più impurtante. L'antioxidanti cumuni sò 1010, 168, 330, etc.
(5) L'inhibitore di polimerizazione hè aghjuntu per inibisce qualchì prucessu di grafting è cross-linking di reazzioni laterali, in u prucessu di grafting per aghjunghje un agenti anti-cross-linking, ponu efficacemente riduce l'occurrence di cross-linking C2C, migliurà cusì. a fluidità di trasfurmazioni, in più, l'aghjuntu di un ingraft in i stessi cundizioni serà precedutu da l'idrolisi di silane nantu à l'inhibitore di polimerizazione pò riduce l'idrolisi di polietilene grafted, per migliurà a stabilità à longu andà di u materiale graft.
(6) I catalizzatori sò spessu derivati d'organotin (eccettu per a reticulazione naturali), u più cumuni hè dilaurate di dibutiltin (DBDTL), chì hè generalmente aghjuntu in forma di masterbatch. In u prucessu di dui passi, l'injertu (materiale A) è u batch master catalyst (material B) sò imballati separatamente è i materiali A è B sò mischiati inseme prima di esse aghjuntu à l'extruder per impediscenu a pre-crosslinking di u materiale A. In u casu di l'insulazioni di polietilene cross-linked silane in un passu, u polietilene in u pacchettu ùn hè micca statu ancu innestatu, per quessa, ùn ci hè micca un prublema di pre-cross-linking è per quessa chì u catalizzatore ùn deve esse imballatu separatamente.
Inoltre, ci sò silani cumposti dispunibili nantu à u mercatu, chì sò una cumminazione di silane, iniziatore, antioxidante, certi lubricanti è agenti anti-ramu, è sò generalmente usati in metudi di cross-linking di silane in un passu in i pianti di cable.
Dunque, a formulazione di insulation polyethylene cross-linked silane, a cumpusizioni di quale ùn hè micca cunsideratu cum'è assai cumplessu è hè dispunibule in l'infurmazioni pertinenti, ma i formulazioni di pruduzzione apprupriati, sottumessu à qualchi aggiustamenti in ordine per finalizà, chì esige un pienu cumplessu. capiscenu u rolu di i cumpunenti in a formulazione è a lege di u so impattu nantu à u rendiment è a so influenza mutuale.
In e parechje varietà di materiali di cable, u materiale di cable cross-linked silane (sia in dui passi o in un passu) hè cunsideratu cum'è l'unica varietà di prucessi chimichi chì si trovanu in l'estrusione, altre varietà cum'è u materiale di cable di polyvinyl chloride (PVC) è polyethylene (PE) materiale cable, u prucessu di granulation extrusion hè un prucessu fisicu mischjà, ancu s'è u chimicu cross-linking è irradiation cross-linking materiale cable, sia in u prucessu di granulation extrusion, o sistema di extrusion Cable, ùn ci hè micca prucessu chimicu accade , cusì, in paraguni, a pruduzzione di materiale silane cross-linked cable è extrusion insulation cable, cuntrollu prucessu hè più impurtante.
4. Dui-passu silane cross-linked polyethylene insulation prucessu di pruduzzioni
U prucessu di pruduzzione di l'isolamentu di polietilene cross-linked silane in dui tappe A materiale pò esse rapprisintatu in breve da a Figura 1.
Figura 1 Prucessu di pruduzzione di materiale isolante in polietilene reticulatu in silane in dui tappe A
Certi punti chjave in u prucessu di pruduzzione di l'insulazione di polietilene reticulatu in silane in dui tappe:
(1) Asciugatura. Siccomu a resina di polietilene cuntene una piccula quantità d'acqua, quandu estrusa à e alte temperature, l'acqua reagisce rapidamente cù i gruppi di silili per pruduce a reticulazione, chì riduce a fluidità di a fusione è pruduce pre-cross-linking. U materiale finitu cuntene ancu acqua dopu à u rinfrescante di l'acqua, chì pò ancu causà pre-crosslinking s'ellu ùn hè micca eliminatu, è deve ancu esse seccu. Per assicurà a qualità di l'asciugatura, hè aduprata una unità di secca profonda.
(2) Misurazione. Siccomu l'accuratezza di a formulazione di materiale hè impurtante, hè generalmente utilizata una scala impurtata per a perdita di pisu. A resina di polietilene è l'antioxidante sò misurati è alimentati à traversu u portu di l'alimentu di l'extruder, mentre chì u silane è l'iniziatore sò injected da una pompa di materiale liquidu in a seconda o terza canna di l'extruder.
(3) Injertu di estrusione. U prucessu di grafting di silane hè cumpletu in l'extruder. I paràmetri di u prucessu di l'estrusore, cumprese a temperatura, a combinazione di viti, a velocità di u vitu è a velocità di alimentazione, deve seguità u principiu chì u materiale in a prima sezione di l'estrusore pò esse cumplettamente fusu è mischiatu uniformemente, quandu a descomposizione prematura di u perossu ùn hè micca desiderata. , è chì u materiale cumplettamente uniforme in a seconda seccione di l'extruder deve esse cumplettamente decomposta è u prucessu di innesto cumpletu, Temperature tipiche di a sezione di extruder (LDPE) sò mostrate in a Tabella 1.
Table 1 Temperatures di e zoni extruder in dui passi
| Zona di travagliu | Zona 1 | Zona 2 | Zona 3 ① | Zona 4 | Zona 5 |
| Température P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Zona di travagliu | Zona 6 | Zona 7 | Zona 8 | Zona 9 | Bocca mori |
| Temperature °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
① hè induve u silane hè aghjuntu.
A vitezza di a vite di l'estrusore determina u tempu di residenza è l'effettu di mistura di u materiale in l'extruder, se u tempu di residenza hè cortu, a descomposizione di perossu hè incompleta; se u tempu di residenza hè troppu longu, a viscosità di u materiale extruded aumenta. In generale, u tempu di residenza mediu di u granule in l'extruder deve esse cuntrullatu in a mezza vita di a descomposizione di l'iniziatore di 5-10 volte. A velocità di l'alimentazione ùn hè micca solu un certu impattu nantu à u tempu di residenza di u materiale, ma ancu nantu à a mistura è a cisura di u materiale, sceglite una velocità di alimentazione adatta hè ancu assai impurtante.
(4) Imballaggio. U materiale insulating cross-linked silane in dui tappe deve esse imballatu in sacchetti compositi aluminium-plastic in aria diretta per eliminà l'umidità.
5. Una-passu silane cross-linked polyethylene prucessu di pruduzzioni di materiale insulating
Un-passu silane cross-linked polyethylene insulation materiale per via di u so prucessu di innesto hè in l 'extrusion factory cable di core insulation cable, cusì a temperatura di extrusion insulation cable hè significativamente più altu ch'è u metudu di dui passi. Ancu s'è u silane cross-linked polyethylene insulation formula hè stata pienamente cunsiderata in a dispersione rapida di l'iniziatore è di silane è di cisura di materiale, ma u prucessu di grafting deve esse garantitu da a temperatura, chì hè u polietilene cross-linked silane di un passu. pianta pruduzzione insulation ripetutamente sottolineatu l 'impurtanza di a scelta curretta di a temperatura di extrusion, a temperatura generale di extrusion cunsigliatu hè mostratu in Table 2.
Tabella 2 Temperature di l'estrusore in un passu di ogni zona (unità: ℃)
| Zona | Zona 1 | Zona 2 | Zona 3 | Zona 4 | Flange | Capu |
| Temperature | 160 | 190 | 200 ~ 210 | 220 ~ 230 | 230 | 230 |
Questu hè unu di i punti debbuli di u prucessu di polietilene cross-linked silane in un passu, chì generalmente ùn hè micca necessariu quandu extruding cables in dui passi.
6.Production Equipment
L'attrezzatura di pruduzzione hè una garanzia impurtante di cuntrollu di prucessu. A pruduzzione di cables cross-linked silane richiede un altu gradu di accuratezza di cuntrollu di prucessu, cusì a scelta di l'equipaggiu di pruduzzione hè particularmente impurtante.
A pruduzzione di materiale d'insulazione in polietilene cross-linked in silane in dui tappe Un equipamentu di produzzione di materiale, attualmente più isotropu domesticu estrusore parallelu à doppia vite cù pesatura senza peso impurtata, tali dispusitivi ponu risponde à i bisogni di precisione di cuntrollu di prucessu, a scelta di lunghezza è diametru di l'extruder twin-screw per assicurà chì u tempu di residenza materiale, l'scelta di u pesu impurtatu senza pesu per assicurà a precisione di l'ingredienti. Di sicuru, ci sò parechji dettagli di l'equipaggiu chì deve esse attentu.
Comu dissi nanzu, l 'attrezzatura di pruduzzioni di cable cross-linked silane unu-passu in a pianta di cable sò impurtati, caru, i fabricatori di l'equipaggiu domesticu ùn anu micca un equipamentu di pruduzzione simili, u mutivu hè a mancanza di cuuperazione trà i pruduttori di l'equipaggiu è i ricercatori di formula è prucessu.
7.Silane materiale insulation polyethylene cross-linked naturali
Silane materiale insulating polyethylene cross-linked naturali sviluppatu in l'ultimi anni pò esse cross-linked in cundizioni naturali in pochi ghjorni, senza immersione di vapore o acqua calda. In cunfrontu cù u metudu tradiziunale di silane cross-linking, stu materiale pò riduce u prucessu di produzzione per i fabricatori di cable, riducendu ancu i costi di produzzione è aumentendu l'efficienza di produzzione. L'insulazione di polietilene reticulatu naturalmente silane hè sempre più ricunnisciuta è utilizata da i fabricatori di cavi.
Nta l'ultimi anni, l'insulazione naturali di polietilene cross-linked in silane domesticu hà maturatu è hè stata pruduciutu in grande quantità, cù certi vantaghji in u prezzu cumparatu cù i materiali impurtati.
7. 1 Idee di formulazione per l'insulazioni di polietilene naturali incruciate in silane
L'insulazioni naturali di polietilene reticulatu silane sò prudutte in un prucessu in dui fasi, cù a stessa formulazione composta da resina di basa, iniziatore, silane, antioxidante, inhibitore di polimerizazione è catalizzatore. A formulazione di insulatori di polietilene reticulatu naturali silane hè basatu annantu à l'aumentu di u tassu di innesto di silane di u materiale A è selezziunate un catalizzatore più efficau di l'isolatori di polietilene reticulatu di acqua calda di silane. L'usu di materiali A cù un tassu di innesto di silane più altu cumminatu cù un catalizzatore più efficau permetterà à l'isolatore di polietilene reticulatu di silane à cross-link rapidamente ancu à basse temperature è cù umidità insufficiente.
I materiali A per l'insulatori di polietilene reticulati naturali di silane impurtati sò sintetizzati da a copolimerizazione, induve u cuntenutu di silane pò esse cuntrullatu à un altu livellu, mentre chì a produzzione di materiali A cù alti tassi di innesto da silane hè difficiule. A resina di basa, l'iniziatore è u silanu utilizatu in a ricetta deve esse variatu è aghjustatu in quantu à variità è aghjuntu.
A selezzione di u resiste è l'aghjustà di u so dosage sò ancu cruciali, cum'è un incrementu di a tarifa di grafting di u silane inevitabbilmente porta à più riazzioni latu CC crosslinking. Per migliurà a fluidità di trasfurmazioni è a cundizione di a superficia di u materiale A per l'estrusione di u cable sussegwente, una quantità adatta di inhibitore di polimerizazione hè necessaria per inibisce in modu efficace a reticulazione CC è a pre-crosslinking prima.
Inoltre, i catalizzatori ghjucanu un rolu impurtante in l'aumentu di a velocità di reticulazione è deve esse scelti cum'è catalizzatori efficaci chì cuntenenu elementi senza metalli di transizione.
7. 2 Tempu di crosslinking di insulazioni di polietilene naturali crosslinked silane
U tempu necessariu per cumpiendu u cross-linking di l'insulazione di polietilene reticulatu naturali di silane in u so statu naturali dipende da a temperatura, l'umidità è u grossu di a capa d'insulazione. A più alta a temperatura è l'umidità, u più diluente hè u gruixu di a capa d'insulazione, u più brevi u tempu di reticulazione necessariu, è più longu u cuntrariu. Siccomu a temperatura è l'umidità varianu da regione à regione è da stagione à stagione, ancu in u stessu locu è à u stessu tempu, a temperatura è l'umidità oghje è dumane seranu diffirenti. Per quessa, durante l'usu di u materiale, l'utilizatore deve determinà u tempu di cross-linking secondu a temperatura è l'umidità lucale è prevalenti, è ancu l'specificazione di u cable è u grossu di a capa d'insulazione.
Tempu di Postu: Aug-13-2022