Samenvatting: Het verknopingsprincipe, classificatie, formulering, proces en apparatuur van silaan verknoopt polyethyleen isolatiemateriaal voor draad en kabel worden kort beschreven, en sommige kenmerken van silaan op natuurlijke wijze verknoopt polyethyleen isolatiemateriaal in toepassing en gebruik evenals Factoren die de verknopingsconditie van het materiaal beïnvloeden, worden geïntroduceerd.
Sleutelwoorden: silane verknoping; Natuurlijke verknoping; Polyethyleen; Isolatie; Draad en kabel
Silaan verknoopt polyethyleenkabelmateriaal wordt nu op grote schaal gebruikt in de draad- en kabelindustrie als een isolatiemateriaal voor kabels met een laagspanningsvermogen. Het materiaal bij de productie van verknoopte draad en kabel, en peroxide verknoping en bestraling verknoping vergeleken met de benodigde productieapparatuur is eenvoudig, gemakkelijk te bedienen, lage uitgebreide kosten en andere voordelen, is het leidende materiaal geworden voor laag -Voltage verknoopte kabel met isolatie.
1. Silaan verknoopt kabelmateriaal verknopingsprincipe
Er zijn twee hoofdprocessen die betrokken zijn bij het maken van silaan verknoopt polyethyleen: enten en verknoping. In het entenproces verliest het polymeer zijn H-atoom op het tertiaire koolstofatoom onder de werking van vrije initiator en pyrolyse in vrije radicalen, die reageren met de-CH = CH2-groep vinylsilaan om een geëntop dat een trioxysilylester bevat groep. In het verknopingsproces wordt het transplantaatpolymeer eerst gehydrolyseerd in aanwezigheid van water om silanol te produceren, en de-OH condenseert met de aangrenzende Si-OH-groep om de Si-O-Si-binding te vormen, waardoor het polymeer wordt geknoopt Macromoleculen.
2.Silaan verknoopt kabelmateriaal en de productiemethode voor kabelproductie
Zoals u weet, zijn er tweestaps en één-stappen productiemethoden voor silane verknoopte kabels en hun kabels. Het verschil tussen de tweestapsmethode en de one-stappenmethode ligt in waar het silaantransplantatieproces wordt uitgevoerd, het entenproces bij de fabrikant van kabelmateriaal voor de tweestapsmethode, het entproces in de kabelproductie-installatie voor de One-Step-methode. Het tweestaps silaan verknoopte polyethyleen isolatiemateriaal met het grootste marktaandeel bestaat uit de zogenaamde A- en B-materialen, met een materiaal dat het polyethyleen is geënt met silaan en B-materiaal als de katalysatorhoofdbatch. De isolerende kern wordt vervolgens verknoopt in warm water of stoom.
Er is een ander type tweestaps silaan verknoopte polyethyleenisolator, waarbij het A-materiaal op een andere manier wordt geproduceerd, door vinylsilaan rechtstreeks in het polyethyleen te introduceren tijdens synthese om polyethyleen met silaan vertakte ketens te verkrijgen.
Eenstapsmethode heeft ook twee soorten, het traditionele one-stappenproces is een verscheidenheid aan grondstoffen volgens de formule in de verhouding van speciale precisie-meetsysteem, in een speciaal ontworpen speciale extruder in één stap om het enten en extrusie van te voltooien Kabelisolatie Kern, in dit proces, geen granulatie, geen behoefte aan kabelmateriaalplantenparticipatie, door de kabelfabriek om alleen te voltooien. Deze eenstaps silane verknoopte kabelproductieapparatuur en formuleringstechnologie wordt meestal geïmporteerd vanuit het buitenland en is duur.
Een ander type eenstaps silaan verknoopt polyethyleenisolatiemateriaal wordt geproduceerd door fabrikanten van kabelmateriaal, is allemaal grondstoffen volgens de formule in de verhouding van een speciale methode om samen te mengen, verpakt en verkocht, er is geen materiaal en B Materiaal, kabelplant kan direct in de extruder zijn om een stap te voltooien tegelijkertijd enten en extrusie van de kabelisolatiekern. Het unieke kenmerk van deze methode is dat er geen behoefte is aan dure speciale extruders, omdat het silaantransplantatieproces kan worden voltooid in een gewone PVC-extruder en de tweestapsmethode de noodzaak om A- en B-materialen vóór extrusie te mengen.
3. Formuleringssamenstelling
De formulering van silaan verknoopt polyethyleenkabelmateriaal is in het algemeen samengesteld uit hars van basismateriaal, initiator, silaan, antioxidant, polymerisatieremmer, katalysator, enz.
(1) De basishars is over het algemeen een lage dichtheid polyethyleen (LDPE) hars met een smeltindex (MI) van 2, maar recent, met de ontwikkeling van synthetische harstechnologie en kostendrukken, is lineair lage dichtheid polyethyleen (LLDPE) ook geweest gebruikt of gedeeltelijk gebruikt als de basishars voor dit materiaal. Verschillende harsen hebben vaak een significante impact op het enten en verknoping vanwege verschillen in hun interne macromoleculaire structuur, dus de formulering zal worden gewijzigd door verschillende basisharsen of hetzelfde type hars van verschillende fabrikanten te gebruiken.
(2) De algemeen gebruikte initiator is diisopropylperoxide (DCP), de sleutel is om de hoeveelheid van het probleem te begrijpen, te weinig om silaantransplantatie te veroorzaken is niet voldoende; Te veel om polyethyleen-verknoping te veroorzaken, wat de vloeibaarheid ervan vermindert, het oppervlak van de ruw, moeilijk te knijpen van de geëxtrudeerde isolatiekern. Omdat de hoeveelheid toegevoegde initiator erg klein en gevoelig is, is het belangrijk om het gelijkmatig te verspreiden, dus het wordt over het algemeen bij elkaar opgeteld met het silaan.
(3) Silaan wordt in het algemeen gebruikt vinyl onverzadigd silaan, inclusief vinyltrimethoxysilaan (A2171) en vinyltriethoxysilaan (A2151), vanwege de snelle hydrolysesnelheid van A2171, dus kies A2171 meer mensen. Evenzo is er een probleem met het toevoegen van silaan, de huidige fabrikanten van kabelmateriaal proberen de ondergrens te bereiken om de kosten te verlagen, omdat de silaan wordt geïmporteerd, de prijs duurder is.
(4) Anti-oxidant is om de stabiliteit van polyethyleenverwerking en kabel-anti-veroudering en toegevoegd, anti-oxidant in het silaantransplantatieproces te waarborgen, heeft de rol van het remmen van de entreactie, dus het entenproces, de toevoeging van anti-oxidant Om voorzichtig te zijn, het toegevoegde bedrag dat wordt toegevoegd om de hoeveelheid DCP te overwegen die overeenkomt met de selectie. In het tweestaps-crosslinkingsproces kan het grootste deel van de antioxidanten worden toegevoegd in de kattenmasterbatch, die de impact op het entenproces kan verminderen. In het one-steps-platformingsproces is de antioxidant aanwezig in het gehele entingsproces, dus de keuze van soorten en hoeveelheid is belangrijker. Veelgebruikte antioxidanten zijn 1010, 168, 330, enz.
(5) Polymerisatieremmer wordt toegevoegd om een enigszins en het verknopingsproces van zijreacties op te remmen, in het entenproces om een anti-cross-koppelingsmiddel toe te voegen, kan het optreden van C2C-verknoping effectief verminderen, waardoor het optreden, waardoor het optreden van C2C wordt verbeterd, waardoor het optreden van C2C-verknoping effectief kan worden verkleind, De verwerkingsvloeibaarheid zal bovendien de toevoeging van een transplantaat in dezelfde omstandigheden worden voorafgegaan door de hydrolyse van silaan op de polymerisatieremmer, kan de hydrolyse van geënte polyethyleen verminderen om de langdurige stabiliteit van het transplantaatmateriaal te verbeteren.
(6) Katalysatoren zijn vaak organotinederivaten (behalve voor natuurlijke verknoping), het meest voorkomende Dibutyltin -dilauraat (DBDTL), die in het algemeen wordt toegevoegd in de vorm van een masterbatch. In het tweestapsproces worden het transplantaat (een materiaal) en de katalysatorhoofdbatch (B-materiaal) afzonderlijk verpakt en worden de A- en B-materialen samen gemengd voordat ze aan de extruder worden toegevoegd om pre-crosslinking van het A-materiaal te voorkomen. In het geval van eenstaps silaan verknoopte polyethyleenisolatie is het polyethyleen in het pakket nog niet geënt, dus er is geen pre-cross-linking probleem en daarom hoeft de katalysator niet afzonderlijk te worden verpakt.
Bovendien zijn er samengestelde silanen beschikbaar op de markt, die een combinatie zijn van silaan, initiator, antioxidant, sommige smeermiddelen en anti-copper-middelen, en worden over het algemeen gebruikt in silaankruismethoden in één stap in kabelplanten.
Daarom is de formulering van silaan verknoopte polyethyleenisolatie, waarvan de samenstelling niet als zeer complex wordt beschouwd en beschikbaar is in de relevante informatie, maar de juiste productieformuleringen, onder voorbehoud van enkele aanpassingen om af te ronden, waarvoor een volledige vereist is Inzicht in de rol van de componenten in de formulering en de wet van hun impact op prestaties en hun wederzijdse invloed.
In de vele variëteiten van kabelmaterialen wordt silaankruiskabelmateriaal (tweestaps of één stap) beschouwd als de enige verscheidenheid aan chemische processen die plaatsvinden in extrusie, andere variëteiten zoals polyvinylchloride (PVC) kabelmateriaal en Polyethyleen (PE) kabelmateriaal, het extrusiegranulatieproces is een fysiek mengproces, zelfs als het chemische verknopings- en bestraling verknopingskabelmateriaal, hetzij in het extrusiegranulatieproces of de extrusiesysteemkabel, er is geen chemisch proces voor , dus, in vergelijking, de productie van silaan verknoopt kabelmateriaal en kabelisolatie-extrusie, procesregeling is belangrijker.
4. Tweestaps silaan verknoopt productieproces van polyethyleenisolatie
Het productieproces van de tweestaps silaan verknoopte polyethyleenisolatie Een materiaal kan kort worden weergegeven door figuur 1.
Figuur 1 Productieproces van tweestaps silaan verknoopt polyethyleen isolatiemateriaal a
Enkele belangrijke punten in het productieproces van tweestaps silaan verknoopte polyethyleenisolatie:
(1) Drogen. Omdat de polyethyleenhars een kleine hoeveelheid water bevat, wanneer geëxtrudeerd bij hoge temperaturen, reageert het water snel met de silylgroepen om verknoping te produceren, wat de vloeibaarheid van de smelt vermindert en pre-cross-linking produceert. Het afgewerkte materiaal bevat ook water na waterkoeling, wat ook pre-crosslinking kan veroorzaken als het niet wordt verwijderd en ook moet worden gedroogd. Om de kwaliteit van het drogen te waarborgen, wordt een diepe droogeenheid gebruikt.
(2) Meet. Aangezien de nauwkeurigheid van de materiaalformulering belangrijk is, wordt in het algemeen een geïmporteerde weegschaal voor verlies-in-weegschaal gebruikt. De polyethyleenhars en antioxidant worden gemeten en gevoed door de voederhaven van de extruder, terwijl het silaan en de initiator worden geïnjecteerd door een vloeibare materiaalpomp in de tweede of derde vat van de extruder.
(3) Extrusion enten. Het entenproces van silaan is voltooid in de extruder. De procesinstellingen van de extruder, inclusief temperatuur, schroefcombinatie, schroefsnelheid en voedingssnelheid, moeten het principe volgen dat het materiaal in het eerste deel van de extruder volledig gesmolten en gemengd kan zijn, wanneer voortijdige ontleding van het peroxide niet gewenst is , en dat het volledig uniforme materiaal in het tweede deel van de extruder volledig moet worden ontbonden en het entenproces is voltooid, typische extruder sectietemperaturen (LDPE) worden weergegeven in tabel 1.
Tabel 1 Temperaturen van de tweestaps extruderzones
| Werkzone | Zone 1 | Zone 2 | Zone 3 ① | Zone 4 | Zone 5 |
| Temperatuur P ° C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Werkzone | Zone 6 | Zone 7 | Zone 8 | Zone 9 | Mond sterven |
| Temperatuur ° C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
Het is waar het silaan wordt toegevoegd.
De snelheid van de extruderschroef bepaalt de verblijftijd en het mengeffect van het materiaal in de extruder, als de verblijftijd kort is, is de peroxide -ontleding onvolledig; Als de verblijftijd te lang is, neemt de viscositeit van het geëxtrudeerde materiaal toe. Over het algemeen moet de gemiddelde verblijftijd van de korrel in de extruder worden geregeld in de initiatorsedcompositie halfwaardetijd van 5-10 keer. Voedingssnelheid heeft niet alleen een bepaalde impact op de verblijftijd van het materiaal, maar ook op het mengen en het scheren van het materiaal, kiezen voor een geschikte voedingssnelheid is ook erg belangrijk.
(4) Verpakking. Tweestaps silaan verknoopt isolatiemateriaal moet worden verpakt in aluminium-plastic composietzakken in directe lucht om vocht te elimineren.
5. Silaan in één stap verknoopt polyethyleen isolatiemateriaalproductieproces
Silaan met één stap, verknoopt polyethyleenisolatiemateriaal vanwege het entenproces, zit in de kabelfabrieksextrusie van de kabelisolatiekern, dus de extrusietemperatuur van de kabelisolatie is aanzienlijk hoger dan de tweestapsmethode. Hoewel de eenstaps silane verknoopte polyethyleenisolatieformule volledig is overwogen bij de snelle dispersie van initiator en silaan en materiaalschuif, maar het entenproces moet worden gegarandeerd door de temperatuur, wat het eenstaps silane verknoopte polyethyleen is De productie van de isolatieproductie benadrukte herhaaldelijk het belang van de juiste keuze van de extrusietemperatuur, de algemene aanbevolen extrusietemperatuur wordt weergegeven in tabel 2.
Tabel 2 Eenstaps extrudertemperatuur van elke zone (eenheid: ℃ ℃)
| Zone | Zone 1 | Zone 2 | Zone 3 | Zone 4 | Flens | Hoofd |
| Temperatuur | 160 | 190 | 200 ～ 210 | 220 ～ 230 | 230 | 230 |
Dit is een van de zwakke punten van het silane verknoopte polyethyleenproces in één stap, wat over het algemeen niet vereist is bij het extruderen van kabels in twee stappen.
6. Productieapparatuur
De productieapparatuur is een belangrijke garantie voor procescontrole. De productie van silane verknoopte kabels vereist een zeer hoge mate van procescontrole nauwkeurigheid, dus de keuze van productieapparatuur is bijzonder belangrijk.
De productie van tweestaps silaan verknoopt polyethyleenisolatiemateriaal Een materiaalproductieapparatuur, momenteel meer binnenlandse isotrope parallelle tweelingschroef extruder met geïmporteerd gewichtloos weeg, kunnen dergelijke apparaten voldoen De tweeling-schroefextruder om ervoor te zorgen dat de materiaalverblijftijd, de keuze van geïmporteerd gewichtloos wegen om de nauwkeurigheid van de ingrediënten te waarborgen. Natuurlijk zijn er veel details van de apparatuur die volledige aandacht moet krijgen.
Zoals eerder vermeld, worden de silane verknoopte kabelproductieapparatuur in de kabelplant geïmporteerd, duur, dure, huishoudelijke apparatuurfabrikanten hebben geen vergelijkbare productieapparatuur, de reden is het gebrek aan samenwerking tussen fabrikanten van apparatuur en formule- en procesonderzoekers.
7. Silaan Natuurlijk verknoopt polyethyleenisolatiemateriaal
Silaan natuurlijk verknoopt polyethyleen isolatiemateriaal dat de afgelopen jaren is ontwikkeld, kan binnen enkele dagen onder natuurlijke omstandigheden worden geknoopt, zonder stoom of warm water onderdompeling. In vergelijking met de traditionele silane verknopingsmethode kan dit materiaal het productieproces voor kabelfabrikanten verminderen, waardoor de productiekosten verder worden verlaagd en de productie-efficiëntie wordt verhoogd. Silaan wordt van nature verknoopte polyethyleenisolatie in toenemende mate herkend en gebruikt door kabelfabrikanten.
In de afgelopen jaren is de natuurlijke silaan natuurlijke verknoopte polyethyleenisolatie volwassen geworden en is in grote hoeveelheden geproduceerd, met bepaalde voordelen in prijs in vergelijking met geïmporteerde materialen.
7. 1 Formuleringsideeën voor silaan Natuurlijk verknoopte polyethyleenisolaties
Silaan natuurlijke verknoopte polyethyleenisolaties worden geproduceerd in een tweestapsproces, met dezelfde formulering bestaande uit basishars, initiator, silaan, antioxidant, polymerisatieremmer en katalysator. De formulering van silaan natuurlijke verknoopte polyethyleenisolatoren is gebaseerd op het verhogen van de silaantransplantatiesnelheid van het A-materiaal en het selecteren van een efficiëntere katalysator dan silaanwarm water verknoopte polyethyleenisolatoren. Het gebruik van materiaal met een hogere silaantransplantatiesnelheid in combinatie met een efficiëntere katalysator zal de silaan-verknoopte polyethyleenisolator in staat stellen snel te verknopen, zelfs bij lage temperaturen en met onvoldoende vocht.
De A-materialen voor geïmporteerde silaan van nature verknoopte polyethyleenisolatoren worden gesynthetiseerd door copolymerisatie, waarbij het silaangehalte op hoog niveau kan worden geregeld, terwijl de productie van A-materialen met hoge enten door het enten van silaan moeilijk is. De basishars, initiator en silaan die in het recept worden gebruikt, moeten worden gevarieerd en aangepast in termen van variëteit en toevoeging.
De selectie van de resist en de aanpassing van de dosering zijn ook cruciaal, omdat een toename van de entensnelheid van het silaan onvermijdelijk leidt tot meer CC -verknopings -zijreacties. Om de verwerkingsvloeibaarheid en de oppervlakteconditie van het A-materiaal voor daaropvolgende kabelextrusie te verbeteren, is een geschikte hoeveelheid polymerisatieremmer vereist om CC-verknoping en voorafgaande crosslinking effectief te remmen.
Bovendien spelen katalysatoren een belangrijke rol bij het verhogen van de verknopingssnelheid en moeten ze worden geselecteerd als efficiënte katalysatoren die overgangsmetaalvrije elementen bevatten.
7. 2 Crosslinking Time of Silane Natuurlijk verknoopte polyethyleenisolatie
De tijd die nodig is om de verknoping van silaan natuurlijke verknoopte polyethyleenisolatie in zijn natuurlijke toestand te voltooien, is afhankelijk van de temperatuur, vochtigheid en dikte van de isolatielaag. Hoe hoger de temperatuur en vochtigheid, hoe dunner de dikte van de isolatielaag, hoe korter de verknopingstijd vereist, en hoe langer het tegenovergestelde. Omdat de temperatuur en vochtigheid variëren van regio tot regio en van seizoen tot seizoen, zelfs op dezelfde plaats en tegelijkertijd de temperatuur en vochtigheid vandaag en morgen anders zijn. Daarom moet de gebruiker tijdens het gebruik van het materiaal de verknopingstijd bepalen volgens de lokale en heersende temperatuur en vochtigheid, evenals de specificatie van de kabel en de dikte van de isolatielaag.
Posttijd: augustus-13-2022