Анатацыя: Коратка апісаны прынцып сшывання, класіфікацыя, рэцэптура, працэс і абсталяванне сіланавага пашытага поліэтылену для ізаляцыйнага матэрыялу для правадоў і кабеляў, а таксама некаторыя характарыстыкі сіланавага натуральна пашытага поліэтыленавага ізаляцыйнага матэрыялу пры ўжыванні і выкарыстанні, а таксама уводзяцца фактары, якія ўплываюць на стан сшывання матэрыялу.
Ключавыя словы: сшыванне сілану; Натуральныя сшыўкі; поліэтылен; Ізаляцыя; Провад і кабель
Кабельны матэрыял з сыланавага поліэтылену ў цяперашні час шырока выкарыстоўваецца ў правадной і кабельнай прамысловасці ў якасці ізаляцыйнага матэрыялу для нізкавольтных сілавых кабеляў. Матэрыял у вытворчасці сшытага дроту і кабеля, а таксама перакіснага сшывання і апраменьвання сшывання ў параўнанні з неабходным вытворчым абсталяваннем просты, просты ў эксплуатацыі, нізкі кошт і іншыя перавагі, стаў вядучым матэрыялам для нізкай -сшыты кабель з ізаляцыяй.
1. Прынцып сшывання матэрыялу сіланавага кабеля
Ёсць два асноўныя працэсы, звязаныя з вырабам сіланавага пашытага поліэтылену: прышчэпка і сшыванне. У працэсе прышчэпкі палімер губляе свой атам Н на троесным атаме вугляроду пад дзеяннем вольнага ініцыятара і піролізу ў свабодныя радыкалы, якія рэагуюць з групай -CH = CH2 вінілсілану з адукацыяй прышчэпленага палімера, які змяшчае трыаксісілілавы эфір група. У працэсе сшывання прышчэплены палімер спачатку гідролізуецца ў прысутнасці вады з атрыманнем сіланолу, і -OH кандэнсуецца з суседняй групай Si-OH, утвараючы сувязь Si-O-Si, такім чынам сшываючы палімер макрамалекулы.
2. Сіланавы кабельны матэрыял і яго метад вытворчасці кабеля
Як вы ведаеце, існуюць двухэтапныя і аднаэтапныя метады вытворчасці сіланавых пашытых кабеляў і іх кабеляў. Розніца паміж двухэтапным метадам і аднаэтапным метадам заключаецца ў тым, дзе праводзіцца працэс прышчэпкі сілану, працэс прышчэпкі на вытворцы кабельнага матэрыялу для двухэтапнага метаду, працэс прышчэпкі на заводзе па вытворчасці кабеля для одноэтапный метад. Двухэтапны ізаляцыйны матэрыял з пашытага сіланам поліэтылену з найбольшай доляй на рынку складаецца з так званых матэрыялаў А і В, прычым матэрыял А - гэта поліэтылен, прышчэплены сіланам, а матэрыял В - маткавая партыя каталізатара. Затым ізаляцыйны стрыжань зшываецца ў цёплай вадзе або пары.
Існуе яшчэ адзін тып двухэтапнага сіланавага пашытага поліэтыленавага ізалятара, дзе матэрыял А вырабляецца іншым спосабам шляхам увядзення вінілсілану непасрэдна ў поліэтылен падчас сінтэзу для атрымання поліэтылену з сіланавымі разгалінаванымі ланцугамі.
Аднаэтапны метад таксама мае два тыпы, традыцыйны аднаэтапны працэс - гэта разнастайнасць сыравіны ў адпаведнасці з формулай у суадносінах спецыяльнай сістэмы дакладнага вымярэння, у спецыяльна распрацаваны спецыяльны экструдар за адзін этап для завяршэння прышчэпкі і экструзіі стрыжань ізаляцыі кабеля, у гэтым працэсе, без грануляцыі, няма неабходнасці ў ўдзеле завода кабельнага матэрыялу, кабельным заводам для завяршэння ў адзіночку. Гэта аднаэтапнае абсталяванне для вытворчасці кабеля з пашытым сіланам і тэхналогія распрацоўкі ў асноўным імпартуецца з-за мяжы і каштуе дорага.
Іншы тып ізаляцыйнага матэрыялу з аднастадыйнага сіланавага пашытага поліэтылену вырабляецца вытворцамі кабельных матэрыялаў, гэта сыравіна ў адпаведнасці з формулай у суадносінах спецыяльнага метаду змешвання, упакоўваецца і прадаецца, няма матэрыялаў A і B матэрыялу, кабельная ўстаноўка можа знаходзіцца непасрэдна ў экструдары, каб завяршыць этап адначасовай прышчэпкі і экструзіі стрыжня ізаляцыі кабеля. Унікальная асаблівасць гэтага метаду ў тым, што няма неабходнасці ў дарагіх спецыяльных экстрударах, так як працэс прышчэпкі сілану можа быць завершаны ў звычайным экструдары з ПВХ, а двухэтапны метад пазбаўляе ад неабходнасці змешваць матэрыялы А і В перад экструзіяй.
3. Склад рэцэптуры
Рэцэптура кабеля з сіланавага пашытага поліэтылену звычайна складаецца з базавага матэрыялу, смалы, ініцыятара, сілану, антыаксіданта, інгібітара полімерызацыі, каталізатара і г.д.
(1) Базавая смала, як правіла, уяўляе сабой поліэтылен нізкай шчыльнасці (LDPE) з індэксам расплаву (MI) 2, але ў апошні час, з развіццём тэхналогіі сінтэтычнай смалы і ціскам кошту, лінейны поліэтылен нізкай шчыльнасці (LLDPE) таксама стаў папулярным выкарыстоўваецца або часткова выкарыстоўваецца ў якасці базавай смалы для гэтага матэрыялу. Розныя смалы часта аказваюць значны ўплыў на прышчэпку і сшыванне з-за адрозненняў у іх унутранай макрамалекулярнай структуры, таму рэцэптура будзе зменена шляхам выкарыстання розных базавых смол або аднаго і таго ж тыпу смол ад розных вытворцаў.
(2) Ініцыятарам, які звычайна выкарыстоўваецца, з'яўляецца перакіс дыізапрапілу (DCP), галоўнае - зразумець маштаб праблемы, занадта мала, каб выклікаць прышчэпку сілану, недастаткова; занадта шмат, каб выклікаць сшыванне поліэтылену, што зніжае яго цякучасць, паверхня экструдаванага стрыжня ізаляцыі шурпатая, цяжка сціснуць сістэму. Паколькі колькасць дададзенага ініцыятара вельмі малая і адчувальная, важна раўнамерна яго размеркаваць, таму яго звычайна дадаюць разам з сіланам.
(3) Сілан звычайна выкарыстоўваецца вінілавы ненасычаны сілан, у тым ліку вінілтрыметаксісілан (A2171) і вінілтрыэтаксісілан (A2151), з-за хуткай хуткасці гідролізу A2171, таму больш людзей выбіраюць A2171. Падобным чынам існуе праблема дадання сілану, сучасныя вытворцы кабельных матэрыялаў спрабуюць дасягнуць яго ніжняй мяжы, каб знізіць выдаткі, таму што сілан імпартуецца, цана даражэйшая.
(4) Антыаксідант прызначаны для забеспячэння стабільнасці апрацоўкі поліэтылену і кабеля супраць старэння і дабаўлення, антыаксідант у працэсе прышчэпкі сілану мае ролю інгібіравання рэакцыі прышчэпкі, таму працэс прышчэпкі, даданне антыаксіданта быць асцярожным, дабаўленая сума ўлічвае колькасць DCP, каб адпавядаць выбару. У двухэтапным працэсе сшывання большая частка антыаксіданта можа быць дададзена ў маткавую партыю каталізатара, што можа паменшыць уплыў на працэс прышчэпкі. У аднаэтапным працэсе сшывання антыаксідант прысутнічае ва ўсім працэсе прышчэпкі, таму выбар віду і колькасці больш важны. Звычайна выкарыстоўваюцца антыаксіданты 1010, 168, 330 і г.д.
(5) Інгібітар полімерызацыі дадаецца для таго, каб інгібіраваць некаторыя працэсы прышчэпкі і сшывання ўзнікнення пабочных рэакцый, у працэсе прышчэпкі, каб дадаць анты-сшываючы агент, можа эфектыўна паменшыць з'яўленне C2C сшыванняў, тым самым паляпшаючы цякучасць апрацоўкі, акрамя таго, даданне прышчэпкі ў тых жа ўмовах будзе папярэднічаць гідроліз силана на інгібітары полімерызацыі можа паменшыць гідроліз прышчэпленага поліэтылену, каб палепшыць доўгатэрміновую стабільнасць прышчэпленага матэрыялу.
(6) Каталізатары часта з'яўляюцца вытворнымі волаваарганічных (за выключэннем натуральнай сшыўкі), найбольш распаўсюджаным з'яўляецца дылаурат дыбутылавалава (DBDTL), які звычайна дадаецца ў выглядзе маткавай сумесі. У двухэтапным працэсе прышчэпка (матэрыял A) і маткавая партыя каталізатара (матэрыял B) пакуюцца асобна, а матэрыялы A і B змешваюцца разам перад даданнем у экструдар, каб прадухіліць папярэднюю сшыўку матэрыялу A. У выпадку ізаляцыі з поліэтылену, сшытага сіланам у адзін этап, поліэтылен у пакаванні яшчэ не быў прышчэплены, таму няма праблемы папярэдняга сшывання, і таму каталізатар не трэба пакаваць асобна.
Акрамя таго, на рынку даступны сілан, які ўяўляе сабой камбінацыю сілану, ініцыятара, антыаксіданта, некаторых змазачных матэрыялаў і антымедзі, і звычайна выкарыстоўваецца ў аднаэтапных метадах сшывання сіланам на кабельных заводах.
Такім чынам, рэцэптура ізаляцыі з сіланавага пашытага поліэтылену, склад якой не лічыцца вельмі складаным і даступны ў адпаведнай інфармацыі, але адпаведныя вытворчыя рэцэптуры, якія падлягаюць некаторым карэкціроўкам, каб дапрацаваць, што патрабуе поўнага разуменне ролі кампанентаў у пастаноўцы і заканамернасці іх уздзеяння на выніковасць і ўзаемаўплыву.
У многіх разнавіднасцях кабельных матэрыялаў сіланавы пашыты кабельны матэрыял (двухэтапны або аднаэтапны) лічыцца адзінай разнавіднасцю хімічных працэсаў, якія адбываюцца пры экструзіі, іншыя разнавіднасці, такія як кабельны матэрыял з полівінілхларыду (ПВХ) і поліэтыленавы (ПЭ) кабельны матэрыял, працэс экструзійнай грануляцыі з'яўляецца фізічным працэсам змешвання, нават калі хімічнае сшыванне і апраменьванне сшывання кабельнага матэрыялу, няхай гэта будзе ў працэсе экструзійнай грануляцыі або экструзійнай сістэме кабеля, не адбываецца ніякага хімічнага працэсу , таму, для параўнання, вытворчасць сіланавага пашытага кабельнага матэрыялу і экструзіі кабельнай ізаляцыі, кантроль працэсу з'яўляецца больш важным.
4. Двухэтапны працэс вытворчасці ізаляцыі з сіланавага пашытага поліэтылену
Працэс вытворчасці двухступеньчатага ізаляцыйнага матэрыялу А з сіланавага пашытага поліэтылену можна коратка паказаць на малюнку 1.
Малюнак 1 Працэс вытворчасці двухэтапнага сіланавага ізаляцыйнага матэрыялу А з пашытага поліэтылену
Некаторыя ключавыя моманты ў працэсе вытворчасці двухэтапнай сіланавай ізаляцыі з пашытага поліэтылену:
(1) Сушка. Паколькі поліэтыленавая смала змяшчае невялікую колькасць вады, пры экструзіі пры высокіх тэмпературах вада хутка ўступае ў рэакцыю з сілілавымі групамі, ствараючы папярочныя сувязі, што зніжае цякучасць расплаву і стварае папярэднія папярочныя сувязі. Гатовы матэрыял таксама змяшчае ваду пасля вадзянога астуджэння, якая таксама можа выклікаць папярэднюю сшыўку, калі яе не выдаліць, і яе таксама трэба высушыць. Для забеспячэння якаснай сушкі выкарыстоўваецца ўстаноўка глыбокай сушкі.
(2) Вымер. Паколькі дакладнасць рэцэптуры матэрыялу важная, звычайна выкарыстоўваюцца імпартныя вагі. Поліэтыленавая смала і антыаксідант вымяраюцца і падаюцца праз порт падачы экструдара, у той час як сілан і ініцыятар ўпырскваюцца помпай для вадкага матэрыялу ў другі ці трэці ствол экструдара.
(3) Экструзійная прышчэпка. Працэс прышчэпкі сілану завяршаецца ў экструдары. Налады працэсу экструдара, уключаючы тэмпературу, камбінацыю шнекоў, хуткасць шнека і хуткасць падачы, павінны адпавядаць прынцыпу, што матэрыял у першай секцыі экструдара можа быць цалкам расплаўлены і раўнамерна змяшаны, калі заўчаснае раскладанне пераксіду не пажадана. , і што цалкам аднастайны матэрыял у другой секцыі экструдара павінен быць цалкам раскладзены і працэс прышчэпкі завершаны, Тыповыя тэмпературы секцыі экструдара (LDPE) паказаны ў табліцы 1.
Табліца 1 Тэмпературы зон двухступеньчатага экструдара
| Працоўная зона | Зона 1 | 2 зона | Зона 3 ① | зона 4 | 5 зона |
| Тэмпература P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Працоўная зона | 6 зона | 7 зона | 8 зона | 9 зона | Рот памерці |
| Тэмпература °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
①гэта месца, дзе дадаецца сілан.
Хуткасць шнека экструдара вызначае час знаходжання і эфект змешвання матэрыялу ў экструдары, калі час знаходжання кароткі, раскладанне перакісу няпоўнае; калі час знаходжання занадта доўгі, глейкасць экструдаванага матэрыялу павялічваецца. Увогуле, сярэдні час знаходжання гранулы ў экструдары варта кантраляваць у перыяд паўраспаду ініцыятара раскладання 5-10 разоў. Хуткасць падачы не толькі аказвае пэўны ўплыў на час знаходжання матэрыялу, але і на змешванне і зрух матэрыялу, выбар адпаведнай хуткасці падачы таксама вельмі важны.
(4) Упакоўка. Двухэтапны сіланавы сшыты ізаляцыйны матэрыял павінен быць спакаваны ў алюмініева-пластыкавыя кампазітныя пакеты ў прамым паветры для ліквідацыі вільгаці.
5. Аднастадыйны працэс вытворчасці ізаляцыйнага матэрыялу з пашытага сіланам поліэтылену
Ізаляцыйны матэрыял з сшытага сіланам поліэтылену ў адзін этап з-за працэсу прышчэпкі адбываецца экструзія стрыжня ізаляцыі кабеля на фабрыцы кабеля, таму тэмпература экструзіі ізаляцыі кабеля значна вышэйшая, чым пры двухступеньчатым метадзе. Нягледзячы на тое, што формула ізаляцыі з сіланавага пашытага поліэтылену ў адзін этап была цалкам разгледжана ў хуткай дысперсіі ініцыятара, сілану і зруху матэрыялу, але працэс прышчэпкі павінен быць гарантаваны тэмпературай, якая з'яўляецца аднастадыйным сіланавым пашытым поліэтыленам завод па вытворчасці ізаляцыі неаднаразова падкрэсліваў важнасць правільнага выбару тэмпературы экструзіі, агульная рэкамендуемая тэмпература экструзіі паказана ў табліцы 2.
Табліца 2. Тэмпература аднаступеньчатага экструдара кожнай зоны (адзінка: ℃)
| Зона | Зона 1 | 2 зона | 3 зона | зона 4 | Фланец | Галава |
| тэмпература | 160 | 190 | 200～210 | 220～230 | 230 | 230 |
Гэта адзін са слабых месцаў аднаэтапнага працэсу апрацоўкі сіланам пашытага поліэтылену, які звычайна не патрабуецца пры экструзіі кабеляў у два этапы.
6.Вытворчае абсталяванне
Важным гарантам кантролю тэхналагічнага працэсу з'яўляецца вытворчае абсталяванне. Вытворчасць сіланавых кабеляў патрабуе вельмі высокай дакладнасці кантролю працэсу, таму выбар вытворчага абсталявання асабліва важны.
Вытворчасць двухэтапнага сіланавага пашытага поліэтыленавага ізаляцыйнага матэрыялу Абсталяванне для вытворчасці матэрыялаў, у цяперашні час больш айчынны ізатропны паралельны двухшнекавы экструдар з імпартаваным бязважкім узважваннем, такія прылады могуць адпавядаць патрабаванням дакладнасці кантролю працэсу, выбару даўжыні і дыяметра двухшнековый экструдар для забеспячэння часу знаходжання матэрыялу, выбар імпартнага бязважкага ўзважвання для забеспячэння дакладнасці інгрэдыентаў. Вядома, ёсць шмат дэталяў абсталявання, якім трэба надаць поўную ўвагу.
Як ужо гаварылася раней, абсталяванне для вытворчасці кабеля з аднафазным сіланавым пашываннем на кабельным заводзе імпартуецца, дарагое, айчынныя вытворцы абсталявання не маюць падобнага вытворчага абсталявання, прычына ў адсутнасці супрацоўніцтва паміж вытворцамі абсталявання і даследчыкамі формул і працэсаў.
7. Сілан натуральны пашыты поліэтыленавы ізаляцыйны матэрыял
Ізаляцыйны матэрыял з натуральнага сшытага поліэтылену сілану, распрацаваны ў апошнія гады, можа быць сшыты ў натуральных умовах на працягу некалькіх дзён, без пара або апускання ў цёплую ваду. У параўнанні з традыцыйным метадам сшывання сіланам гэты матэрыял можа скараціць вытворчы працэс для вытворцаў кабеляў, яшчэ больш зніжаючы вытворчыя выдаткі і павялічваючы эфектыўнасць вытворчасці. Ізаляцыя з натуральнага сшытага поліэтылену сіланам усё часцей прызнаецца і выкарыстоўваецца вытворцамі кабеляў.
У апошнія гады айчынная сіланавая ізаляцыя з натуральнага пашытага поліэтылену паспела і стала вырабляцца ў вялікіх колькасцях з некаторымі перавагамі ў кошце ў параўнанні з імпартнымі матэрыяламі.
7. 1 Ідэі рэцэптуры сіланавай ізаляцыі з натуральна пашытага поліэтылену
Ізаляцыя з натуральнага сшытага поліэтылену з сілану вырабляецца ў двухэтапным працэсе з аднолькавым складам, які складаецца з базавай смалы, ініцыятара, сілану, антыаксіданта, інгібітара полімерызацыі і каталізатара. Рэцэптура сіланавых ізалятараў з натуральнага пашытага поліэтылену заснавана на павышэнні хуткасці прышчэпкі сілану матэрыялу А і выбары больш эфектыўнага каталізатара, чым ізалятары з сіланавага пашытага поліэтылену ў цёплай вадзе. Выкарыстанне матэрыялаў А з больш высокай хуткасцю прышчэпкі сілану ў спалучэнні з больш эфектыўным каталізатарам дазволіць сіланаваму пашытаму поліэтыленаваму ізалятару хутка сшывацца нават пры нізкіх тэмпературах і недастатковай вільготнасці.
А-матэрыялы для імпартаваных сіланавых ізалятараў з натуральнага сшытага поліэтылену сінтэзуюцца шляхам супалімерызацыі, дзе ўтрыманне сілану можна кантраляваць на высокім узроўні, у той час як вытворчасць А-матэрыялаў з высокай хуткасцю прышчэпкі шляхам прышчэпкі сілану складаная. Базавая смала, ініцыятар і сілан, якія выкарыстоўваюцца ў рэцэпце, павінны вар'іравацца і карэкціравацца з пункту гледжання разнастайнасці і дадання.
Выбар рэзіста і карэкціроўка яго дазоўкі таксама маюць вырашальнае значэнне, паколькі павелічэнне хуткасці прышчэпкі сілану непазбежна прыводзіць да большай колькасці пабочных рэакцый сшывання CC. Каб палепшыць цякучасць апрацоўкі і стан паверхні матэрыялу А для наступнай экструзіі кабеля, патрабуецца адпаведная колькасць інгібітара полімерызацыі для эфектыўнага інгібіравання сшывання CC і папярэдняга сшывання.
Акрамя таго, каталізатары гуляюць важную ролю ў павелічэнні хуткасці сшывання і павінны быць выбраны ў якасці эфектыўных каталізатараў, якія змяшчаюць элементы без пераходных металаў.
7. 2 Час сшывання ізаляцыі з натуральнага сшытага сіланам поліэтылену
Час, неабходны для завяршэння сшывання сіланавай ізаляцыі з натуральнага пашытага поліэтылену ў натуральным стане, залежыць ад тэмпературы, вільготнасці і таўшчыні ізаляцыйнага пласта. Чым вышэй тэмпература і вільготнасць, тым танчэй таўшчыня ізаляцыйнага пласта, тым карацей патрабуецца час сшывання, і тым даўжэй наадварот. Паколькі тэмпература і вільготнасць адрозніваюцца ад рэгіёна да рэгіёна і ад сезона да сезона, нават у адным і тым жа месцы і ў той жа час тэмпература і вільготнасць сёння і заўтра будуць рознымі. Такім чынам, падчас выкарыстання матэрыялу карыстальнік павінен вызначыць час сшывання ў адпаведнасці з мясцовай і пераважнай тэмпературай і вільготнасцю, а таксама з характарыстыкамі кабеля і таўшчынёй ізаляцыйнага пласта.
Час публікацыі: 13 жніўня 2022 г