Abstrakt: It krúskeppelingsprinsipe, klassifikaasje, formulearring, proses en apparatuer fan silane krúskeppele polyetyleen isolearjend materiaal foar draad en kabel wurde koart beskreaun, en guon skaaimerken fan silane natuerlik krúskeppele polyetyleen isolearjend materiaal yn tapassing en gebrûk as ek as faktoaren dy't ynfloed op de cross-linking tastân fan it materiaal wurde yntrodusearre.
Keywords: Silane cross-linking; Natuerlike cross-linking; polyetyleen; isolaasje; Draad en kabel
Silane cross-keppele polyetyleen kabelmateriaal wurdt no in protte brûkt yn 'e draad- en kabelindustry as in isolearjend materiaal foar leechspanningskabels. It materiaal yn 'e fabrikaazje fan cross-keppele tried en kabel, en peroxide cross-linking en irradiation cross-linking yn ferliking mei de manufacturing apparatuer nedich is ienfâldich, maklik te betsjinjen, lege wiidweidige kosten en oare foardielen, is wurden de liedende materiaal foar lege -spanning cross-keppele kabel mei isolaasje.
1.Silane cross-linked kabel materiaal cross-linking prinsipe
D'r binne twa haadprosessen belutsen by it meitsjen fan silane cross-linked polyetyleen: grafting en cross-linking. Yn it graftingproses ferliest it polymeer syn H-atoom op it tertiêre koalstofatoom ûnder de aksje fan frije inisjatyfnimmer en pyrolyse yn frije radikalen, dy't reagearje mei de - CH = CH2-groep fan vinylsilaan om in entpolymeer te produsearjen mei in trioxysilylester groep. Yn it cross-linkingproses wurdt it graftpolymeer earst yn 'e oanwêzigens fan wetter hydrolysearre om silanol te produsearjen, en de - OH kondensearret mei de neistlizzende Si-OH-groep om de Si-O-Si-bân te foarmjen, sadat it polymeer krúst. makromolekulen.
2.Silane cross-linked kabel materiaal en syn kabel produksje metoade
Lykas jo witte, binne d'r twa-stap en ien-stap produksjemetoaden foar silane cross-keppele kabels en har kabels. It ferskil tusken de twa-stapmetoade en de ien-stapmetoade leit yn wêr't it silaan-entproses wurdt útfierd, it graftingproses by de kabelmateriaalfabrikant foar de twa-stapmetoade, it graftingproses yn 'e kabelfabryk foar de ien-stap metoade. De twa-stap silane cross-keppele polyetyleen isolearjende materiaal mei it grutste merkoandiel is gearstald út de saneamde A en B materialen, mei A materiaal is it polyetyleen ent mei silane en B materiaal is de katalysator master batch. De isolearjende kearn wurdt dan krúskeppele yn waarm wetter of stoom.
D'r is in oar type fan twa-stap silane cross-keppele polyetyleen isolator, wêrby't it A materiaal op in oare manier wurdt produsearre, troch vinylsilaan direkt yn 'e polyetyleen yn te fieren tidens synteze om polyetyleen te krijen mei silane fertakke keatlingen.
Ien-stap metoade hat ek twa soarten, de tradisjonele ien-stap proses is in ferskaat oan grûnstoffen neffens de formule yn 'e ferhâlding fan spesjale precision metering systeem, yn in spesjaal ûntwurpen spesjale extruder yn ien stap te foltôgjen it grafting en extrusion fan kabel isolaasje kearn, yn dit proses, gjin granulation, gjin ferlet fan kabel materiaal plant partisipaasje, troch de kabel fabryk te foltôgjen allinnich. Dizze ien-stap silane cross-keppele kabel produksje apparatuer en formulearring technology wurdt meast ymportearre út it bûtenlân en is djoer.
In oare soarte fan ien-stap silane cross-keppele polyetyleen isolaasje materiaal wurdt produsearre troch kabel materiaal fabrikanten, is alle grûnstoffen neffens de formule yn 'e ferhâlding fan in spesjale metoade fan mingen tegearre, ferpakt en ferkocht, der is gjin A materiaal en B materiaal, kabel plant kin wêze direkt yn 'e extruder te foltôgjen in stap tagelyk grafting en extrusion fan kabel isolaasje kearn. It unike skaaimerk fan dizze metoade is dat d'r gjin ferlet is fan djoere spesjale extruders, om't it silane-graftingproses kin wurde foltôge yn in gewoane PVC-extruder, en de twa-stapmetoade elimineert de needsaak om A- en B-materialen te mingjen foar extrusion.
3. Formulearring gearstalling
De formulearring fan silane cross-keppele polyetyleen kabel materiaal wurdt oer it algemien gearstald út basis materiaal hars, inisjatyfnimmer, silane, antioxidant, polymerization inhibitor, katalysator, ensfh
(1) De basishars is oer it generaal in polyetyleenhars mei lege tichtheid (LDPE) mei in meltyndeks (MI) fan 2, mar koartlyn, mei de ûntwikkeling fan syntetyske harstechnology en kostendruk, is lineêre polyetyleen mei lege tichtheid (LLDPE) ek west. brûkt of foar in part brûkt as de basis hars foar dit materiaal. Ferskillende harsen hawwe faak in wichtige ynfloed op grafting en cross-linking fanwege ferskillen yn har ynterne makromolekulêre struktuer, sadat de formulearring sil wurde wizige troch it brûken fan ferskate basisharsen of itselde type hars fan ferskate fabrikanten.
(2) De inisjatyfnimmer faak brûkt is diisopropyl peroxide (DCP), de kaai is te begripen it bedrach fan it probleem, te min te feroarsaakje silane grafting is net genôch; tefolle te feroarsaakje polyetyleen cross-linking, dat ferleget syn fluidity, it oerflak fan de extruded isolaasje kearn rûch, dreech te squeeze systeem. As it bedrach fan inisjatyfnimmer tafoege is hiel lyts en gefoelich, is it wichtich om te fersprieden it evenredich, dus it wurdt algemien tafoege tegearre mei de silane.
(3) Silane wurdt algemien brûkt vinyl unsaturated silane, ynklusyf vinyl trimethoxysilane (A2171) en vinyl triethoxysilane (A2151), fanwege de flugge hydrolyse taryf fan A2171, dus kieze A2171 mear minsken. Likegoed is d'r in probleem fan it tafoegjen fan silane, de hjoeddeistige kabelmateriaalfabrikanten besykje har legere limyt te berikken om kosten te ferleegjen, om't de silane wurde ymporteare, de priis is djoerder.
(4) Anti-oxidant is om te soargjen foar de stabiliteit fan polyetyleen ferwurking en kabel anti-aging en tafoege, anty-oksidant yn it silane grafting proses hat de rol fan inhibiting de grafting reaksje, dus it grafting proses, de tafoeging fan anty-oxidant om foarsichtich te wêzen, it bedrach tafoege om it bedrach fan DCP te beskôgjen om de seleksje te passen. Yn it twa-stapke cross-linking-proses kin it measte fan 'e anty-oksidant tafoege wurde yn' e katalysatormasterbatch, wat de ynfloed op it graftingproses kin ferminderje. Yn it ien-stap cross-linking proses is de antioxidant oanwêzich yn it hiele graftingproses, sadat de kar fan soarten en bedrach wichtiger is. Algemien brûkte antioxidanten binne 1010, 168, 330, ensfh.
(5) Polymerization inhibitor wurdt tafoege om inhibit wat grafting en cross-linking proses fan kant reaksjes foarkomme, yn it grafting proses te foegjen in anty-cross-linking agent, kin effektyf ferminderjen it foarkommen fan C2C cross-linking, dêrmei ferbetterjen de ferwurking fluidity, boppedat, de tafoeging fan in graft yn deselde betingsten sil wurde foarôfgien troch de hydrolysis fan silane op de polymerization inhibitor kin ferminderjen de hydrolyse fan grafted polyetyleen, te ferbetterjen de lange-termyn stabiliteit fan it graft materiaal.
(6) Katalysatoren binne faak organotin-derivaten (útsein natuerlike crosslinking), de meast foarkommende is dibutyltin-dilaurate (DBDTL), dy't oer it algemien tafoege wurdt yn 'e foarm fan in masterbatch. Yn it proses fan twa stappen wurde de graft (A-materiaal) en de katalysatormasterbatch (B-materiaal) apart ferpakt en wurde de A- en B-materialen meiinoar mingd foardat se tafoege wurde oan 'e extruder om pre-crosslinking fan it A-materiaal te foarkommen. Yn it gefal fan ien-stap silane cross-linked polyetyleen isolaasjes, it polyetyleen yn it pakket is noch net ent, dus der is gjin pre-cross-linking probleem en dêrom hoecht de katalysator net apart ferpakt wurde.
Derneist binne d'r gearstalde silanen op 'e merke te krijen, dy't in kombinaasje binne fan silaan, inisjatyfnimmer, antyoksidant, guon smeermiddelen en anty-kopermiddels, en wurde oer it generaal brûkt yn ienstaps-silaan-cross-linking-metoaden yn kabelplanten.
Dêrom is de formulearring fan silane cross-keppele polyetyleen isolaasje, wêrfan de gearstalling net as heul kompleks wurdt beskôge en is beskikber yn 'e relevante ynformaasje, mar de passende produksjeformuleringen, ûnder foarbehâld fan guon oanpassingen om te finalisearjen, wat in folsleine fereasket begryp fan 'e rol fan' e komponinten yn 'e formulearring en de wet fan har ynfloed op prestaasjes en har ûnderlinge ynfloed.
Yn 'e protte farianten fan kabelmaterialen wurdt silane krúskeppele kabelmateriaal (sawol twa-stap as ien-stap) beskôge as de ienige ferskaat oan gemyske prosessen dy't foarkomme yn extrusion, oare farianten lykas polyvinylchloride (PVC) kabelmateriaal en polyetyleen (PE) kabel materiaal, de extrusion granulation proses is in fysyk mingde proses, sels as de gemyske cross-linking en irradiation cross-linking kabel materiaal, itsij yn de extrusion granulation proses, of extrusion systeem Kabel, der is gjin gemysk proses optreedt , sa, yn ferliking, de produksje fan silane cross-keppele kabel materiaal en kabel isolaasje extrusion, proses kontrôle is wichtiger.
4. Twa-stap silane cross-linked polyetyleen isolaasje produksje proses
It produksjeproses fan de twa-stap silane cross-keppele polyetyleen isolaasje In materiaal kin koart wurde fertsjintwurdige troch figuer 1.
Ofbylding 1 Produksjeproses fan twa-stap silaan krúskeppele polyetyleen isolearjend materiaal A
Guon wichtige punten yn it produksjeproses fan twa-stap silane cross-linked polyetyleen isolaasje:
(1) Droech. As de polyetyleen hars befettet in lyts bedrach fan wetter, doe't extruded op hege temperatueren, it wetter reagearret fluch mei de silyl groepen te produsearje cross-linking, dy't ferleget de fluidity fan 'e melt en produsearret pre-cross-linking. It ôfmakke materiaal befettet ek wetter nei wetterkoeling, wat ek pre-crosslinking kin feroarsaakje as net fuorthelle, en moat ek droech wurde. Om de kwaliteit fan it droegjen te garandearjen, wurdt in djippe droege ienheid brûkt.
(2) Meter. Om't de krektens fan 'e materiaalformulering wichtich is, wurdt oer it algemien in ymporteare weegskaal foar ferlies yn gewicht brûkt. De polyetyleenhars en antioxidant wurde mjitten en fiede troch de feedpoarte fan 'e extruder, wylst de silane en inisjatyfnimmer wurde ynjeksje troch in floeibere materiaalpomp yn' e twadde of tredde barrel fan 'e extruder.
(3) Extrusion grafting. It graftingproses fan silane wurdt foltôge yn 'e extruder. De prosesynstellingen fan 'e extruder, ynklusyf temperatuer, skroefkombinaasje, skroefsnelheid en feedrate, moatte it prinsipe folgje dat it materiaal yn' e earste seksje fan 'e extruder folslein smelte en unifoarmich mingd wurde kin, as foarriedige ûntbining fan it peroxide net winske is. , en dat it folslein unifoarm materiaal yn 'e twadde seksje fan' e extruder folslein moat wurde ûntbûn en it graftingproses foltôge, Typyske extruder-seksjetemperatueren (LDPE) wurde werjûn yn Tabel 1.
Tabel 1 Temperaturen fan de twa-stap extruder sônes
| Wurkgebiet | Sône 1 | Sône 2 | Sône 3 ① | Sône 4 | Zone 5 |
| Temperatuer P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Wurkgebiet | Zone 6 | Zone 7 | Zone 8 | Zone 9 | De mûle stjerre |
| Temperatuer °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
① is wêr't de silane wurdt tafoege.
De snelheid fan 'e extruder-skroef bepaalt de ferbliuwstiid en it mingdeffekt fan it materiaal yn' e extruder, as de ferbliuwstiid koart is, is de peroxide-ôfdieling net kompleet; as de ferbliuwstiid te lang is, nimt de viskositeit fan it ekstrudearre materiaal ta. Yn 't algemien moat de gemiddelde ferbliuwstiid fan' e granule yn 'e extruder wurde kontrolearre yn' e inisjatyfnimmer-ûntbining heale-libben fan 5-10 kear. Feed snelheid net allinnich hat in bepaalde ynfloed op de ferbliuwstiid fan it materiaal, mar ek op it mingen en shearing fan it materiaal, kies in passende feeding snelheid is ek hiel wichtich.
(4) Ferpakking. Twa-stap silane cross-keppele isolearjende materiaal moat wurde ferpakt yn aluminium-plestik gearstalde sekken yn direkte loft te elimineren focht.
5. Ien-stap silane cross-linked polyetyleen isolearjende materiaal produksje proses
Ien-stap silane cross-keppele polyetyleen isolaasje materiaal fanwege syn grafting proses is yn 'e kabel fabryk extrusion fan kabel isolaasje kearn, sadat de kabel isolaasje extrusion temperatuer is signifikant heger as de twa-stap metoade. Hoewol't de ien-stap silane cross-keppele polyetyleen isolaasje formule is folslein beskôge yn de flugge dispersion fan inisjatyfnimmer en silane en materiaal shear, mar it grafting proses moat wurde garandearre troch de temperatuer, dat is de ien-stap silane cross-keppele polyetyleen isolaasje produksje plant kearen beklamme it belang fan de juste kar fan extrusion temperatuer, de algemiene oanrikkemandearre extrusion temperatuer wurdt werjûn yn Tabel 2.
Tabel 2 Ien-stap extruder temperatuer fan elke sône (ienheid: ℃)
| Sône | Sône 1 | Sône 2 | Sône 3 | Sône 4 | Flens | Holle |
| Temperatuer | 160 | 190 | 200-210 | 220-230 | 230 | 230 |
Dit is ien fan 'e swakkens fan' e ien-stap silane cross-keppele polyetyleen proses, dat is oer it algemien net nedich by extruding kabels yn twa stappen.
6.Produksje apparatuer
De produksje apparatuer is in wichtige garânsje fan proses kontrôle. De produksje fan silane cross-keppele kabels fereasket in heul hege mjitte fan proseskontrôle-krektens, sadat de kar fan produksjeapparatuer foaral wichtich is.
De produksje fan twa-stap silane cross-keppele polyetyleen isolaasje materiaal In materiaal produksje apparatuer, op it stuit mear ynlânske isotropyske parallelle twin-screw extruder mei ymportearre gewichtless weagjen, sokke apparaten kinne foldwaan oan de easken fan proses kontrôle krektens, de kar fan lingte en diameter fan de twin-screw extruder om te soargjen dat it materiaal ferbliuwstiid, de kar fan ymportearre gewichtleaze weagjen om de krektens fan 'e yngrediïnten te garandearjen. Fansels binne d'r in protte details fan 'e apparatuer dy't folslein omtinken moatte wurde jûn.
Lykas earder neamd, de ien-stap silane cross-keppele kabel produksje apparatuer yn 'e kabel plant wurde ymportearre, djoer, ynlânske apparatuer fabrikanten hawwe gjin ferlykbere produksje apparatuer, de reden is it gebrek oan gearwurking tusken apparatuer fabrikanten en formule en proses ûndersikers.
7.Silane natuerlike cross-linked polyetyleen isolaasje materiaal
Silane natuerlik cross-keppele polyetyleen isolearjende materiaal ûntwikkele yn de ôfrûne jierren kin wurde cross-keppele ûnder natuerlike omstannichheden binnen in pear dagen, sûnder stoom of waarm wetter immersion. Yn ferliking mei de tradisjonele silane cross-linking metoade, dit materiaal kin ferminderjen de produksje proses foar kabel fabrikanten, fierder ferminderjen produksje kosten en tanimmende produksje effisjinsje. Silane natuerlik cross-keppele polyetyleenisolaasje wurdt hieltyd mear erkend en brûkt troch kabelfabrikanten.
Yn 'e ôfrûne jierren is ynlânske silane natuerlike cross-keppele polyetyleenisolaasje matured en is produsearre yn grutte hoemannichten, mei bepaalde foardielen yn priis yn ferliking mei ymporteare materialen.
7. 1 Formulering ideeën foar silane natuerlik cross-linked polyetyleen isolaasje
Silane natuerlike cross-keppele polyetyleen isolaasjes wurde produsearre yn in twa-stap proses, mei deselde formulearring besteande út basis hars, initiator, silane, antioxidant, polymerization inhibitor en katalysator. De formulearring fan silane natuerlike cross-keppele polyetyleen isolators is basearre op it fergrutsjen fan de silane grafting taryf fan it A materiaal en selektearjen fan in effisjinter katalysator dan silane waarm wetter cross-keppele polyetyleen isolators. It brûken fan A-materialen mei in hegere silane-grafting-rate kombinearre mei in effisjinter katalysator sil de silane-ferbûne polyetyleenisolator ynskeakelje om fluch te cross-linken sels by lege temperatueren en mei net genôch focht.
De A-materialen foar ymportearre silane natuerlik cross-keppele polyetyleen isolatoaren wurde synthesized troch copolymerization, dêr't de silane ynhâld kin wurde kontrolearre op in heech nivo, wylst de produksje fan A-materialen mei hege grafting tariven troch grafting silaan is lestich. De basishars, inisjatyfnimmer en silane brûkt yn it resept moatte wurde farieare en oanpast yn termen fan ferskaat en tafoeging.
De seleksje fan 'e resist en de oanpassing fan' e dosaasje binne ek krúsjaal, om't in ferheging fan 'e graftingrate fan' e silane ûnûntkomber liedt ta mear CC-crosslinkende side-reaksjes. Foar it ferbetterjen fan de ferwurking fluidity en oerflak betingst fan it materiaal A foar folgjende kabel extrusion, in geskikt bedrach fan polymerization inhibitor is nedich om effektyf inhibit CC crosslinking en foarôfgeande pre-crosslinking.
Dêrnjonken spylje katalysatoren in wichtige rol by it fergrutsjen fan de crosslinkingsfrekwinsje en moatte selekteare wurde as effisjinte katalysatoren dy't oergongsmetaalfrije eleminten befetsje.
7. 2 Crosslinking tiid fan silane natuerlik crosslinked polyetyleen isolaasjes
De tiid dy't nedich is foar it foltôgjen fan de cross-linking fan silane natuerlike cross-keppele polyetyleen isolaasje yn syn natuerlike steat is ôfhinklik fan de temperatuer, vochtigheid en dikte fan de isolaasje laach. Hoe heger de temperatuer en fochtigens, hoe tinner de dikte fan de isolaasjelaach, hoe koarter de ferwurkingstiid nedich, en hoe langer it tsjinoerstelde. Om't de temperatuer en fochtigens ferskille fan regio nei regio en fan seizoen nei seizoen, sels op itselde plak en tagelyk, sille de temperatuer en fochtigens hjoed en moarn oars wêze. Dêrom, by it brûken fan it materiaal, de brûker moat bepale de cross-linking tiid neffens de lokale en hearskjende temperatuer en vochtigheid, likegoed as de spesifikaasje fan de kabel en de dikte fan de isolaasje laach.
Post tiid: Aug-13-2022