Resum: Es descriuen breument el principi de reticulació, la classificació, la formulació, el procés i l'equip del material aïllant de polietilè reticulat de silà per a filferro i cable, i algunes característiques del material aïllant de polietilè reticulat naturalment de silà en aplicació i ús, així com S'introdueixen els factors que afecten la condició de reticulació del material.
Paraules clau: Reticulació de silà; Reticulació natural; Polietilè; Aïllament; Filferro i cable
El material de cable de polietilè reticulat de silà s'utilitza ara àmpliament a la indústria del filferro i cable com a material aïllant per a cables d'alimentació de baixa tensió. El material en la fabricació de filferro i cable reticulat, i la reticulació de peròxid i la reticulació d'irradiació en comparació amb l'equip de fabricació requerit és senzill, fàcil d'operar, de baix cost integral i altres avantatges, s'ha convertit en el material líder per a baixes condicions. -cable reticulat de tensió amb aïllament.
1.Principi de reticulació de material de cable reticulat de silà
Hi ha dos processos principals implicats en la fabricació de polietilè reticulat de silà: l'empelt i la reticulació. En el procés d'empelt, el polímer perd el seu àtom H a l'àtom de carboni terciari sota l'acció de l'iniciador lliure i la piròlisi en radicals lliures, que reaccionen amb el grup - CH = CH2 del vinil silà per produir un polímer empeltat que conté un èster trioxisilil. grup. En el procés de reticulació, el polímer d'empelt s'hidrolitza primer en presència d'aigua per produir silanol, i el -OH es condensa amb el grup Si-OH adjacent per formar l'enllaç Si-O-Si, reticulant així el polímer. macromolècules.
2. Material de cable reticulat de silà i el seu mètode de producció de cables
Com ja sabeu, hi ha mètodes de producció en dos i un pas per a cables reticulats de silà i els seus cables. La diferència entre el mètode de dos passos i el mètode d'un sol pas rau en el lloc on es realitza el procés d'empelt de silà, el procés d'empelt al fabricant de material de cable per al mètode de dos passos, el procés d'empelt a la planta de fabricació de cables per a la mètode d'un sol pas. El material aïllant de polietilè reticulat de silà en dues etapes amb la quota de mercat més gran es compon dels anomenats materials A i B, amb el material A el polietilè empeltat amb silà i el material B el lot mestre del catalitzador. A continuació, el nucli aïllant es reticula en aigua tèbia o vapor.
Hi ha un altre tipus d'aïllant de polietilè reticulat de silà de dos passos, on el material A es produeix d'una manera diferent, introduint vinilsilà directament al polietilè durant la síntesi per obtenir polietilè amb cadenes ramificades de silà.
El mètode d'un sol pas també té dos tipus, el procés tradicional d'un sol pas és una varietat de matèries primeres segons la fórmula en la proporció del sistema de mesura de precisió especial, en una extrusora especial dissenyada especialment en un sol pas per completar l'empelt i l'extrusió de Nucli d'aïllament del cable, en aquest procés, no hi ha granulació, no cal la participació de la planta de material de cable, la fàbrica de cables per completar-la sola. Aquest equip de producció de cables reticulats de silà d'un sol pas i tecnologia de formulació s'importa principalment de l'estranger i és car.
Un altre tipus de material d'aïllament de polietilè reticulat de silà d'un sol pas és produït pels fabricants de materials de cable, totes les matèries primeres segons la fórmula en la proporció d'un mètode especial de barreja, envasat i venut, no hi ha material A i B. material, la planta de cable pot estar directament a l'extrusora per completar un pas alhora que empelt i extrusió del nucli d'aïllament del cable. La característica única d'aquest mètode és que no calen extrusores especials cares, ja que el procés d'empelt de silà es pot completar en una extrusora de PVC normal i el mètode de dos passos elimina la necessitat de barrejar materials A i B abans de l'extrusió.
3. Composició de la formulació
La formulació de material de cable de polietilè reticulat de silà es compon generalment de resina de material base, iniciador, silà, antioxidant, inhibidor de polimerització, catalitzador, etc.
(1) La resina base és generalment una resina de polietilè de baixa densitat (LDPE) amb un índex de fusió (MI) de 2, però recentment, amb el desenvolupament de la tecnologia de la resina sintètica i les pressions de costos, també s'ha fet polietilè lineal de baixa densitat (LLDPE). utilitzat o parcialment utilitzat com a resina base per a aquest material. Les diferents resines sovint tenen un impacte significatiu en l'empelt i la reticulació a causa de les diferències en la seva estructura macromolecular interna, de manera que la formulació es modificarà utilitzant diferents resines de base o el mateix tipus de resina de diferents fabricants.
(2) L'iniciador que s'utilitza habitualment és el peròxid de diisopropil (DCP), la clau és comprendre la quantitat del problema, massa poc per provocar l'empelt de silà no és suficient; massa per provocar la reticulació de polietilè, que redueix la seva fluïdesa, la superfície del nucli d'aïllament extruït és rugosa, difícil d'esprémer. Com que la quantitat d'iniciador afegida és molt petita i sensible, és important dispersar-la uniformement, de manera que generalment s'afegeix juntament amb el silà.
(3) El silà s'utilitza generalment vinil silà insaturat, inclòs vinil trimetoxisilà (A2171) i vinil trietoxisilà (A2151), a causa de la velocitat d'hidròlisi ràpida de l'A2171, així que trieu A2171 més persones. De la mateixa manera, hi ha un problema d'afegir silà, els fabricants actuals de material de cable estan tractant d'aconseguir el seu límit inferior per reduir costos, perquè el silà s'importa, el preu és més car.
(4) L'antioxidant és garantir l'estabilitat del processament de polietilè i l'anti-envelliment del cable i afegit, l'antioxidant en el procés d'empelt de silà té el paper d'inhibir la reacció d'empelt, de manera que el procés d'empelt, l'addició d'anti-oxidant per anar amb compte, la quantitat afegida per considerar la quantitat de DCP que coincideixi amb la selecció. En el procés de reticulació de dos passos, la major part de l'antioxidant es pot afegir al lot mestre del catalitzador, cosa que pot reduir l'impacte en el procés d'empelt. En el procés de reticulació d'un sol pas, l'antioxidant està present en tot el procés d'empelt, de manera que l'elecció de l'espècie i la quantitat és més important. Els antioxidants que s'utilitzen habitualment són 1010, 168, 330, etc.
(5) S'afegeix un inhibidor de polimerització per inhibir alguns processos d'empelt i reticulació de reaccions secundaries, en el procés d'empelt per afegir un agent anti-reticulat, pot reduir eficaçment l'aparició de reticulació C2C, millorant així la fluïdesa del processament, a més, l'addició d'un empelt en les mateixes condicions anirà precedida per la hidròlisi de silà a l'inhibidor de polimerització pot reduir la hidròlisi del polietilè empeltat, per millorar l'estabilitat a llarg termini del material de l'empelt.
(6) Els catalitzadors solen ser derivats d'organoestany (excepte la reticulació natural), el més comú és el dilaurat de dibutilestany (DBDTL), que generalment s'afegeix en forma de masterbatch. En el procés de dues etapes, l'empelt (material A) i el lot mestre del catalitzador (material B) s'envasen per separat i els materials A i B es barregen abans d'afegir-se a l'extrusora per evitar la reticulació prèvia del material A. En el cas dels aïllaments de polietilè reticulat de silà d'un sol pas, el polietilè del paquet encara no s'ha empeltat, de manera que no hi ha cap problema de reticulació prèvia i, per tant, no cal empaquetar el catalitzador per separat.
A més, hi ha silans compostos disponibles al mercat, que són una combinació de silà, iniciador, antioxidant, alguns lubricants i agents anti-coure, i s'utilitzen generalment en mètodes de reticulació de silà d'un sol pas a les plantes de cable.
Per tant, la formulació d'aïllament de polietilè reticulat de silà, la composició del qual no es considera molt complexa i està disponible a la informació rellevant, però les formulacions de producció adequades, subjectes a alguns ajustos per tal de finalitzar, que requereix un complet comprensió del paper dels components en la formulació i la llei del seu impacte en el rendiment i la seva influència mútua.
En les moltes varietats de materials de cable, el material de cable reticulat de silà (ja sigui de dos passos o d'un pas) es considera l'única varietat de processos químics que es produeixen en l'extrusió, altres varietats com el material de cable de clorur de polivinil (PVC) i material de cable de polietilè (PE), el procés de granulació per extrusió és un procés de barreja física, fins i tot si el material del cable de reticulació química i la irradiació, ja sigui en el procés de granulació per extrusió o el cable del sistema d'extrusió, no hi ha cap procés químic. , per tant, en comparació, la producció de material de cable reticulat de silà i l'extrusió d'aïllament del cable, el control del procés és més important.
4. Procés de producció d'aïllament de polietilè reticulat de silà en dues etapes
El procés de producció del material d'aïllament de polietilè reticulat de silà en dues etapes A es pot representar breument a la figura 1.
Figura 1 Procés de producció de material aïllant de polietilè reticulat de silà en dues etapes A
Alguns punts clau en el procés de producció d'aïllament de polietilè reticulat de silà en dues etapes:
(1) Assecat. Com que la resina de polietilè conté una petita quantitat d'aigua, quan s'extrudeix a altes temperatures, l'aigua reacciona ràpidament amb els grups silil per produir la reticulació, la qual cosa redueix la fluïdesa de la massa fosa i produeix la reticulació prèvia. El material acabat també conté aigua després del refredament per aigua, que també pot provocar un reticulació prèvia si no s'elimina, i també s'ha d'assecar. Per garantir la qualitat de l'assecat, s'utilitza una unitat d'assecat profund.
(2) Mesuració. Com que la precisió de la formulació del material és important, s'utilitza generalment una bàscula de pèrdua de pes importada. La resina de polietilè i l'antioxidant es mesuren i s'alimenten a través del port d'alimentació de l'extrusora, mentre que el silà i l'iniciador s'injecten mitjançant una bomba de material líquid al segon o tercer barril de l'extrusora.
(3) Empelt per extrusió. El procés d'empelt de silà es completa a l'extrusora. La configuració del procés de l'extrusora, inclosa la temperatura, la combinació de cargols, la velocitat del cargol i la velocitat d'alimentació, han de seguir el principi que el material de la primera secció de l'extrusora es pot fondre completament i barrejar-se uniformement, quan no es desitja una descomposició prematura del peròxid. , i que el material totalment uniforme de la segona secció de l'extrusora s'ha de descompondre completament i el procés d'empelt completat, les temperatures típiques de la secció de l'extrusora (LDPE) es mostren a la taula 1.
Taula 1 Temperatures de les zones d'extrusora de dos passos
| Zona de treball | Zona 1 | Zona 2 | Zona 3 ① | Zona 4 | Zona 5 |
| Temperatura P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Zona de treball | Zona 6 | Zona 7 | Zona 8 | Zona 9 | Mor la boca |
| Temperatura °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
① és on s'afegeix el silà.
La velocitat del cargol de l'extrusora determina el temps de residència i l'efecte de barreja del material a l'extrusora, si el temps de residència és curt, la descomposició del peròxid és incompleta; si el temps de residència és massa llarg, la viscositat del material extruït augmenta. En general, el temps mitjà de residència del grànul a l'extrusora s'ha de controlar en la vida mitjana de la descomposició de l'iniciador de 5-10 vegades. La velocitat d'alimentació no només té un cert impacte en el temps de residència del material, sinó també en la barreja i el tall del material, també és molt important triar una velocitat d'alimentació adequada.
(4) Embalatge. El material aïllant reticulat de silà de dos passos s'ha d'envasar en bosses compostes d'alumini i plàstic a l'aire directe per eliminar la humitat.
5. Procés de producció de material aïllant de polietilè reticulat de silà en un sol pas
El material d'aïllament de polietilè reticulat de silà d'un sol pas a causa del seu procés d'empelt es troba a l'extrusió de la fàbrica de cables del nucli d'aïllament del cable, de manera que la temperatura d'extrusió d'aïllament del cable és significativament més alta que el mètode de dos passos. Tot i que la fórmula d'aïllament de polietilè reticulat de silà d'un sol pas s'ha considerat plenament en la ràpida dispersió de l'iniciador i la cisalla del material silà, però el procés d'empelt s'ha de garantir per la temperatura, que és el polietilè reticulat de silà d'un sol pas. La planta de producció d'aïllament va subratllar repetidament la importància de l'elecció correcta de la temperatura d'extrusió, la temperatura general d'extrusió recomanada es mostra a la taula 2.
Taula 2 Temperatura de l'extrusora d'un sol pas de cada zona (unitat: ℃)
| Zona | Zona 1 | Zona 2 | Zona 3 | Zona 4 | Brida | Cap |
| Temperatura | 160 | 190 | 200~210 | 220~230 | 230 | 230 |
Aquesta és una de les debilitats del procés de polietilè reticulat de silà d'un sol pas, que generalment no es requereix quan s'extrueixen cables en dos passos.
6.Equip de producció
L'equip de producció és una important garantia del control del procés. La producció de cables reticulats de silà requereix un grau molt alt de precisió de control del procés, de manera que l'elecció dels equips de producció és especialment important.
La producció de material d'aïllament de polietilè reticulat de silà en dos passos Un equip de producció de material, actualment extrusora de doble cargol paral·lel isòtropa més domèstica amb pesatge sense pes importat, aquests dispositius poden complir els requisits de precisió de control del procés, l'elecció de la longitud i el diàmetre de l'extrusora de doble cargol per garantir que el temps de residència del material, l'elecció del pesatge sense pes importat per garantir la precisió dels ingredients. Per descomptat, hi ha molts detalls de l'equip que cal prestar tota l'atenció.
Com s'ha esmentat anteriorment, els equips de producció de cables reticulats de silà d'un sol pas a la planta de cable s'importen, els fabricants d'equips nacionals són cars i no tenen equips de producció similars, el motiu és la manca de cooperació entre els fabricants d'equips i els investigadors de fórmules i processos.
7.Material aïllant de polietilè reticulat natural de silà
El material aïllant de polietilè reticulat natural de silà desenvolupat en els últims anys es pot reticular en condicions naturals en pocs dies, sense immersió amb vapor o aigua tèbia. En comparació amb el mètode tradicional de reticulació de silà, aquest material pot reduir el procés de producció dels fabricants de cables, reduint encara més els costos de producció i augmentant l'eficiència de producció. L'aïllament de polietilè reticulat naturalment de silà és cada cop més reconegut i utilitzat pels fabricants de cables.
En els últims anys, l'aïllament domèstic de polietilè reticulat natural de silà ha madurat i s'ha produït en grans quantitats, amb certs avantatges de preu en comparació amb els materials importats.
7. 1 Idees de formulació d'aïllaments de polietilè reticulat naturalment de silà
Els aïllaments de polietilè reticulat natural de silà es produeixen en un procés de dos passos, amb la mateixa formulació formada per resina base, iniciador, silà, antioxidant, inhibidor de polimerització i catalitzador. La formulació d'aïllants de polietilè reticulat natural de silà es basa en augmentar la taxa d'empelt de silà del material A i seleccionar un catalitzador més eficient que els aïllants de polietilè reticulat d'aigua calenta de silà. L'ús de materials A amb una taxa d'empelt de silà més alta combinada amb un catalitzador més eficient permetrà que l'aïllant de polietilè reticulat de silà es reticuli ràpidament fins i tot a baixes temperatures i amb una humitat insuficient.
Els materials A per als aïllants de polietilè reticulat naturalment de silà importats es sintetitzen per copolimerització, on el contingut de silà es pot controlar a un alt nivell, mentre que la producció de materials A amb altes taxes d'empelt mitjançant empelt de silà és difícil. La resina base, l'iniciador i el silà utilitzats en la recepta s'han de variar i ajustar en termes de varietat i addició.
La selecció de la resistència i l'ajust de la seva dosi també són crucials, ja que un augment de la velocitat d'empelt del silà condueix inevitablement a més reaccions secundaries de reticulació CC. Per tal de millorar la fluïdesa del processament i l'estat de la superfície del material A per a l'extrusió posterior del cable, es requereix una quantitat adequada d'inhibidor de polimerització per inhibir eficaçment la reticulació CC i la reticulació prèvia prèvia.
A més, els catalitzadors tenen un paper important en l'augment de la velocitat de reticulació i s'han de seleccionar com a catalitzadors eficients que contenen elements lliures de metalls de transició.
7. 2 Temps de reticulació dels aïllaments de polietilè reticulat naturalment de silà
El temps necessari per completar la reticulació de l'aïllament de polietilè reticulat natural de silà en el seu estat natural depèn de la temperatura, la humitat i el gruix de la capa d'aïllament. Com més alta sigui la temperatura i la humitat, més prim és el gruix de la capa d'aïllament, més curt serà el temps de reticulació requerit i més llarg serà el contrari. Com que la temperatura i la humitat varien d'una regió a una altra i d'una estació a l'altra, fins i tot al mateix lloc ia la mateixa hora, la temperatura i la humitat d'avui i de demà seran diferents. Per tant, durant l'ús del material, l'usuari ha de determinar el temps de reticulació segons la temperatura i la humitat locals i predominants, així com l'especificació del cable i el gruix de la capa d'aïllament.
Hora de publicació: 13-agost-2022