چکیده: اصل اتصال متقاطع ، طبقه بندی ، فرمولاسیون ، فرآیند و تجهیزات عایق پلی اتیلن متقاطع سیلان برای سیم و کابل به طور خلاصه شرح داده شده است ، و برخی از ویژگی های سیلان به طور طبیعی پلی اتیلن متقاطع در کاربرد و استفاده و همچنین استفاده و همچنین استفاده عوامل مؤثر بر وضعیت اتصال متقابل مواد معرفی می شوند.
کلمات کلیدی: اتصال متقابل Silane ؛ اتصال متقابل طبیعی ؛ پلی اتیلن ؛ عایق ؛ سیم و کابل
مواد کابل پلی اتیلن متقاطع سیلان در حال حاضر به طور گسترده ای در صنعت سیم و کابل به عنوان یک ماده عایق برای کابل های برق با ولتاژ کم استفاده می شود. مواد موجود در ساخت سیم و کابل متقاطع و اتصال متقابل پراکسید و اتصال متقابل در مقایسه با تجهیزات تولیدی مورد نیاز ساده ، آسان برای کار کردن ، هزینه جامع کم و سایر مزایای آن ، به ماده اصلی برای پایین تبدیل شده است کابل متقاطع ولتاژ با عایق.
1. SILANE CONTRASE MATERIAL MATERIAL MATERIAL
دو فرآیند اصلی در ساخت پلی اتیلن متقاطع سیلان وجود دارد: پیوند و پیوند متقابل. در فرآیند پیوند ، پلیمر با استفاده از یک شروع کننده آزاد و پیرولیز در رادیکال های آزاد ، اتم H-H-On را در اتم کربن سوم از دست می دهد ، که با گروه-CH2 وینیل سیلان واکنش نشان می دهد تا یک پلیمر پیوند شده حاوی یک استر Trioxysilyl را تولید کند. گروه در فرآیند اتصال متقاطع ، پلیمر پیوند برای اولین بار در حضور آب برای تولید سیلانول هیدرولیز می شود ، و تراکم-OH با گروه Si-OH مجاور برای تشکیل پیوند Si-O-Si ، بنابراین پلیمر را به هم پیوسته است ماکرومولکول ها.
2. مواد کابل متقاطع Silane و روش تولید کابل آن
همانطور که می دانید روش های تولید دو مرحله ای و یک مرحله ای برای کابل های متقاطع Silane و کابل های آنها وجود دارد. تفاوت بین روش دو مرحله ای و روش یک مرحله ای در جایی است که فرآیند پیوند سیلان انجام می شود ، فرآیند پیوند در سازنده مواد کابل برای روش دو مرحله ای ، فرآیند پیوند در کارخانه تولید کابل برای روش یک مرحله ای. ماده عایق پلی اتیلن متقاطع دو مرحله ای با بیشترین سهم بازار از مواد به اصطلاح A و B تشکیل شده است که یک ماده پلی اتیلن پیوند شده با Silane و مواد B به عنوان گروه اصلی کاتالیزور پیوند خورده است. سپس هسته عایق در آب گرم یا بخار به صورت متقاطع متصل می شود.
یک نوع دیگر از عایق پلی اتیلن متقاطع دو مرحله ای سیلان وجود دارد ، که در آن ماده A به روشی متفاوت تولید می شود ، با معرفی وینیل سیلین به طور مستقیم به پلی اتیلن در طول سنتز برای به دست آوردن پلی اتیلن با زنجیره های شاخه ای سیلان.
روش یک مرحله ای همچنین دارای دو نوع است ، فرآیند سنتی یک مرحله ای انواع مواد اولیه با توجه به فرمول در نسبت سیستم اندازه گیری دقیق خاص ، به یک اکسترودر خاص طراحی شده در یک مرحله برای تکمیل پیوند و اکستروژن از هسته عایق کابل ، در این فرآیند ، هیچ گرانول ، نیازی به مشارکت گیاهان مواد کابل ، توسط کارخانه کابل برای تکمیل به تنهایی نیست. این تجهیزات تولید کابل متقاطع یک مرحله ای و فناوری فرمولاسیون بیشتر از خارج از کشور وارد می شود و گران است.
نوع دیگری از مواد عایق پلی اتیلن متقاطع یک مرحله ای سیلان توسط تولید کنندگان مواد کابل تولید می شود ، همه مواد اولیه با توجه به فرمول به نسبت یک روش خاص مخلوط کردن با هم ، بسته بندی و فروخته شده ، وجود ندارد ، هیچ ماده و ب وجود ندارد مواد ، کارخانه کابل می تواند مستقیماً در اکسترودر باشد تا یک مرحله در همان زمان پیوند و اکستروژن هسته عایق کابل انجام شود. ویژگی منحصر به فرد این روش این است که نیازی به اکسترودرهای گران قیمت نیست ، زیرا فرآیند پیوند سیلان می تواند در یک اکسترودر PVC معمولی تکمیل شود و روش دو مرحله ای نیاز به مخلوط کردن مواد A و B را قبل از اکستروژن از بین می برد.
3. ترکیب فرمولاسیون
فرمولاسیون مواد کابل پلی اتیلن متقاطع سیلان به طور کلی از رزین مواد پایه ، آغازگر ، سیلین ، آنتی اکسیدان ، مهار کننده پلیمریزاسیون ، کاتالیزور و غیره تشکیل شده است.
(1) رزین پایه به طور کلی یک رزین پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) با شاخص ذوب (MI) 2 است ، اما اخیراً با توسعه فناوری رزین مصنوعی و فشارهای هزینه ، پلی اتیلن با چگالی کم خطی (LLDPE) نیز بوده است. مورد استفاده یا بخشی از آن به عنوان رزین پایه برای این ماده استفاده می شود. رزین های مختلف غالباً به دلیل تفاوت در ساختار ماکرومولکولی داخلی آنها تأثیر قابل توجهی در پیوند و پیوند متقابل دارند ، بنابراین فرمولاسیون با استفاده از رزین های پایه مختلف یا همان نوع رزین از تولید کنندگان مختلف اصلاح می شود.
(2) ابتکار مورد استفاده معمولاً دییزوپروپیل پراکسید (DCP) است ، مهم این است که مقدار مشکل را درک کنید ، خیلی کم برای ایجاد پیوند سیلان کافی نیست. بیش از حد برای ایجاد اتصال متقاطع پلی اتیلن ، که باعث کاهش سیالیت آن ، سطح هسته عایق اکسترود شده خشن و فشار سیستم می شود. از آنجا که مقدار آغازگر اضافه شده بسیار کوچک و حساس است ، پراکندگی آن به طور مساوی مهم است ، بنابراین به طور کلی همراه با سیلین اضافه می شود.
(3) سیلان به طور کلی از سیلان اشباع نشده اشباع نشده استفاده می شود ، از جمله وینیل تری متیوکسیسیلان (A2171) و وینیل تری اتوکسیسیلان (A2151) ، به دلیل سرعت هیدرولیز سریع A2171 ، بنابراین A2171 افراد دیگر را انتخاب کنید. به همین ترتیب ، مشکلی برای افزودن سیلین وجود دارد ، تولید کنندگان مواد کابل فعلی در تلاشند تا حد پایین خود را برای کاهش هزینه ها به دست آورند ، زیرا سیلان وارد می شود ، قیمت آن گران تر است.
(4) آنتی اکسیدان اطمینان از پایداری پردازش پلی اتیلن و ضد پیری کابل و اضافه شدن ، آنتی اکسیدان در فرآیند پیوند سیلان نقش مهار کننده واکنش پیوند را دارد ، بنابراین روند پیوند ، افزودن آنتی اکسیدان برای دقت ، مبلغ اضافه شده برای در نظر گرفتن میزان DCP برای مطابقت با انتخاب. در فرآیند اتصال متقابل دو مرحله ای ، بیشتر آنتی اکسیدان را می توان در گروه اصلی کاتالیزور اضافه کرد که می تواند تأثیر را در فرآیند پیوند کاهش دهد. در فرآیند اتصال متقابل یک مرحله ای ، آنتی اکسیدان در کل فرآیند پیوند وجود دارد ، بنابراین انتخاب گونه ها و مقدار از اهمیت بیشتری برخوردار است. آنتی اکسیدان های معمولاً مورد استفاده 1010 ، 168 ، 330 و غیره هستند.
(5) مهار کننده پلیمریزاسیون به منظور مهار برخی از پیوند و فرآیند اتصال متقابل واکنشهای جانبی اضافه می شود ، در فرآیند پیوند برای اضافه کردن یک ماده ضد اتصال به اتصال ، می تواند به طور موثری باعث کاهش اتصال متقاطع C2C شود ، در نتیجه بهبود می یابد علاوه بر این ، افزودن پیوند در همان شرایط قبل از هیدرولیز سیلان بر روی مهار کننده پلیمریزاسیون می تواند هیدرولیز پلی اتیلن پیوند یافته را کاهش دهد ، تا ثبات طولانی مدت مواد پیوند را بهبود ببخشد.
(6) کاتالیزورها غالباً مشتقات ارگانوتین هستند (به جز اتصال طبیعی) ، که رایج ترین آنها dibutyltin dilaurate (DBDTL) است ، که به طور کلی به صورت یک مسترباچ اضافه می شود. در فرآیند دو مرحله ای ، پیوند (یک ماده) و دسته اصلی کاتالیزور (مواد B) به طور جداگانه بسته بندی می شوند و مواد A و B قبل از اضافه شدن به اکسترودر مخلوط می شوند تا از قبل از عبور از مواد A جلوگیری کنند. در مورد عایق های پلی اتیلن پلی اتیلن متقاطع یک مرحله ای ، پلی اتیلن موجود در این بسته هنوز پیوند خورده نشده است ، بنابراین هیچ مشکلی از قبل از اتصال وجود ندارد و بنابراین کاتالیزور نیازی به بسته بندی جداگانه ندارد.
علاوه بر این ، سیلان های مرکب موجود در بازار وجود دارد که ترکیبی از سیلین ، آغازگر ، آنتی اکسیدان ، برخی روان کننده ها و مواد ضد مسری است و به طور کلی در روش های اتصال متقابل سیلان در گیاهان کابل مورد استفاده قرار می گیرد.
بنابراین ، فرمولاسیون عایق پلی اتیلن متقاطع سیلان ، که ترکیب آن بسیار پیچیده در نظر گرفته نمی شود و در اطلاعات مربوطه در دسترس است ، اما فرمولاسیون مناسب تولید ، با توجه به برخی تنظیمات ، که نیاز به یک تنظیم کامل دارد ، درک نقش مؤلفه ها در فرمول و قانون تأثیر آنها بر عملکرد و تأثیر متقابل آنها.
در بسیاری از انواع مواد کابل ، مواد کابل متقاطع سیلان (یا دو مرحله یا یک مرحله) تنها تنوع فرآیندهای شیمیایی موجود در اکستروژن ، انواع دیگر مانند مواد کابل پلی وینیل کلرید (PVC) در نظر گرفته می شود و مواد کابل پلی اتیلن (PE) ، فرآیند گرانول اکستروژن یک فرآیند اختلاط فیزیکی است ، حتی اگر مواد کابل اتصال متقابل و تابش شیمیایی ، چه در فرآیند گرانول اکستروژن ، یا کابل سیستم اکستروژن ، هیچ فرآیند شیمیایی رخ نمی دهد ، بنابراین ، در مقایسه ، تولید مواد کابل متقاطع سیلان و اکستروژن کابل ، کنترل فرآیند از اهمیت بیشتری برخوردار است.
4. فرآیند تولید عایق پلی اتیلن دو مرحله ای سیلان دو مرحله ای
فرآیند تولید عایق پلی اتیلن متقاطع دو مرحله ای سیلان یک ماده را می توان به طور خلاصه توسط شکل 1 نشان داد.
شکل 1 فرآیند تولید عایق پلی اتیلن متقاطع دو مرحله ای سیلان A
برخی از نکات کلیدی در فرآیند تولید عایق پلی اتیلن متقاطع دو مرحله ای سیلان:
(1) خشک کردن. از آنجا که رزین پلی اتیلن حاوی مقدار کمی از آب است ، هنگامی که در دماهای بالا اکسترود می شود ، آب به سرعت با گروه های Silyl واکنش نشان می دهد تا اتصال متقاطع تولید شود ، که باعث کاهش سیالیت ذوب می شود و از قبل از آن استفاده می کند. ماده تمام شده همچنین حاوی آب پس از خنک کننده آب است که در صورت عدم برداشتن می تواند باعث ایجاد قبل از عبور شود و همچنین باید خشک شود. به منظور اطمینان از کیفیت خشک کردن ، از یک واحد خشک کردن عمیق استفاده می شود.
(2) اندازه گیری. از آنجا که دقت فرمولاسیون مواد مهم است ، به طور کلی از مقیاس توزین وزن در وزن استفاده می شود. رزین پلی اتیلن و آنتی اکسیدان از طریق درگاه خوراک اکسترودر اندازه گیری و تغذیه می شوند ، در حالی که سیلان و آغازگر توسط یک پمپ ماده مایع در بشکه دوم یا سوم اکسترودر تزریق می شوند.
(3) پیوند اکستروژن. روند پیوند سیلان در اکسترودر تکمیل می شود. تنظیمات فرآیند اکسترودر ، از جمله دما ، ترکیب پیچ ، سرعت پیچ و سرعت خوراک ، باید از این اصل پیروی کند که مواد موجود در بخش اول اکسترودر می تواند به طور یکنواخت و مخلوط یکنواخت باشد ، هنگامی که تجزیه زودرس پراکسید مورد نظر نیست. ، و اینکه ماده کاملاً یکنواخت در بخش دوم اکسترودر باید کاملاً تجزیه شود و فرآیند پیوند تکمیل شود ، دمای بخش اکسترودر معمولی (LDPE) در جدول 1 نشان داده شده است.
جدول 1 دمای مناطق اکسترودر دو مرحله ای
| منطقه کار | منطقه 1 | منطقه 2 | منطقه 3 | منطقه 4 | منطقه 5 |
| دمای درجه سانتیگراد | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| منطقه کار | منطقه 6 | منطقه 7 | منطقه 8 | منطقه 9 | دهان مردن |
| درجه حرارت درجه سانتیگراد | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
- جایی که سیلان اضافه می شود.
سرعت پیچ اکسترودر زمان اقامت و اثر اختلاط مواد در اکسترودر را تعیین می کند ، اگر زمان اقامت کوتاه باشد ، تجزیه پراکسید ناقص است. اگر زمان اقامت خیلی طولانی باشد ، ویسکوزیته مواد اکسترود شده افزایش می یابد. به طور کلی ، میانگین زمان اقامت گرانول در اکسترودر باید در نیمه عمر تجزیه آغازگر 5-10 بار کنترل شود. سرعت تغذیه نه تنها تأثیر مشخصی در زمان اقامت مواد دارد ، بلکه در اختلاط و برش مواد نیز وجود دارد ، انتخاب سرعت تغذیه مناسب نیز بسیار مهم است.
(4) بسته بندی. مواد عایق متقابل دو مرحله ای سیلان باید در کیسه های کامپوزیت آلومینیوم پلاستیک در هوای مستقیم بسته بندی شوند تا رطوبت از بین برود.
5. فرآیند تولید مواد عایق پلی اتیلن یک مرحله ای سیلان یک مرحله ای
ماده عایق پلی اتیلن متقاطع یک مرحله ای به دلیل فرآیند پیوند آن در اکستروژن کارخانه کابل هسته عایق کابل است ، بنابراین دمای اکستروژن عایق کابل به طور قابل توجهی بالاتر از روش دو مرحله ای است. اگرچه فرمول عایق پلی اتیلن متقاطع یک مرحله ای به طور کامل در پراکندگی سریع آغازگر و سیلین و برشی مواد در نظر گرفته شده است ، اما فرآیند پیوند باید با دما تضمین شود ، که پلی اتیلن متقاطع یک مرحله ای است. کارخانه تولید عایق به طور مکرر بر اهمیت انتخاب صحیح دمای اکستروژن تأکید می کند ، دمای اکستروژن توصیه شده عمومی در جدول 2 نشان داده شده است.
جدول 2 دمای اکسترودر یک مرحله ای از هر منطقه (واحد: ℃)
| منطقه | منطقه 1 | منطقه 2 | منطقه 3 | منطقه 4 | فلنج | سر |
| درجه حرارت | 160 | 190 | 200 ～ 210 | 230 ～ 220 | 230 | 230 |
این یکی از نقاط ضعف فرآیند پلی اتیلن متقاطع یک مرحله ای سیلان است که به طور کلی هنگام اکسترود کابل ها در دو مرحله مورد نیاز نیست.
6. تجهیزات تولیدی
تجهیزات تولید یک ضمانت مهم برای کنترل فرآیند است. تولید کابل های متقاطع سیلان نیاز به درجه بسیار بالایی از دقت کنترل فرآیند دارد ، بنابراین انتخاب تجهیزات تولید از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
تولید عایق پلی اتیلن دو مرحله ای سیلان متقاطع تجهیزات تولید مواد ، در حال حاضر بیشتر اکسترودر دوقلو موازی ایزوتروپیک داخلی با وزن بی وزن وارداتی ، چنین دستگاه هایی می توانند الزامات دقت کنترل فرآیند ، انتخاب طول و قطر آن را برآورده کنند. اکسترودر دوقلو برای اطمینان از زمان اقامت مادی ، انتخاب وزن بی وزنی وارداتی برای اطمینان از صحت مواد. البته جزئیات بسیاری از تجهیزات وجود دارد که باید مورد توجه کامل قرار گیرد.
همانطور که قبلاً ذکر شد ، تجهیزات تولید کابل متقاطع یک مرحله ای در کارخانه کابل واردات ، گران قیمت و تولید کنندگان تجهیزات داخلی تجهیزات تولیدی مشابهی ندارند ، دلیل این امر عدم همکاری بین تولید کنندگان تجهیزات و فرمول و محققان فرآیند است.
7. مواد عایق پلی اتیلن متقاطع طبیعی SILANE
مواد عایق پلی اتیلن متقاطع مرتبط با سیلان که در سالهای اخیر تولید شده است ، می تواند طی چند روز بدون بخار یا غوطه وری آب گرم در شرایط طبیعی به صورت متقاطع مرتبط شود. در مقایسه با روش اتصال متقابل سیلان سنتی ، این ماده می تواند روند تولید تولید کنندگان کابل را کاهش دهد ، هزینه های تولید را بیشتر کاهش دهد و راندمان تولید را افزایش دهد. سیلان به طور طبیعی عایق پلی اتیلن متقاطع به طور فزاینده ای توسط تولید کنندگان کابل شناخته می شود و مورد استفاده قرار می گیرد.
در سالهای اخیر ، عایق پلی اتیلن متقاطع طبیعی سیلان خانگی بالغ شده و در مقادیر زیادی تولید شده است که مزایای خاصی در قیمت در مقایسه با مواد وارداتی دارد.
7. 1 ایده های فرمولاسیون برای Silane به طور طبیعی عایق پلی اتیلن متقاطع
عایق های پلی اتیلن متقاطع طبیعی سیلان در یک فرآیند دو مرحله ای تولید می شوند ، با همان فرمولاسیون متشکل از رزین پایه ، آغازگر ، سیلین ، آنتی اکسیدان ، مهار کننده پلیمریزاسیون و کاتالیزور. فرمولاسیون عایق های پلی اتیلن متقاطع طبیعی سیلان مبتنی بر افزایش سرعت پیوند سیلان از ماده و انتخاب یک کاتالیزور کارآمدتر از عایق های پلی اتیلن با آب گرم سیلین است. استفاده از مواد با سرعت پیوند سیلان بالاتر همراه با یک کاتالیزور کارآمدتر ، عایق پلی اتیلن متقاطع سیلان را قادر می سازد تا حتی در دماهای پایین و با رطوبت کافی به سرعت اتصال شود.
مواد A برای سیلان وارداتی به طور طبیعی عایق های پلی اتیلن متقاطع متقاطع توسط کوپلیمریزاسیون سنتز می شوند ، جایی که می توان میزان سیلان را در سطح بالایی کنترل کرد ، در حالی که تولید مواد A با میزان پیوند زیاد با پیوند سیلین دشوار است. رزین پایه ، آغازگر و سیلان مورد استفاده در دستور العمل باید از نظر تنوع و علاوه بر این متنوع و تنظیم شود.
انتخاب مقاومت و تنظیم دوز آن نیز بسیار مهم است ، زیرا افزایش میزان پیوند سیلان به ناچار منجر به واکنشهای جانبی متقابل CC می شود. به منظور بهبود سیالیت پردازش و وضعیت سطح ماده A برای اکستروژن کابل بعدی ، مقدار مناسبی از مهار کننده پلیمریزاسیون برای مهار موثر اتصال CC و قبل از عبور قبل از عبور لازم است.
علاوه بر این ، کاتالیزورها نقش مهمی در افزایش میزان اتصال متقاطع دارند و باید به عنوان کاتالیزورهای کارآمد حاوی عناصر بدون فلز انتخاب شوند.
7. 2 زمان اتصال متقابل سیلان به طور طبیعی عایق پلی اتیلن متصل به هم
زمان لازم برای تکمیل اتصال متقاطع عایق پلی اتیلن متقاطع طبیعی سیلان در حالت طبیعی آن بستگی به دما ، رطوبت و ضخامت لایه عایق دارد. هرچه دما و رطوبت بیشتر باشد ، ضخامت لایه عایق نازک تر ، زمان اتصال متقاطع را کوتاه تر می کند و برعکس آن طولانی تر است. از آنجا که دما و رطوبت از منطقه به منطقه به منطقه دیگر و از فصلی دیگر متفاوت است ، حتی در همان مکان و در عین حال ، دما و رطوبت امروز و فردا متفاوت خواهد بود. بنابراین ، در حین استفاده از مواد ، کاربر باید زمان اتصال متقاطع را با توجه به دما و رطوبت محلی و غالب و همچنین مشخصات کابل و ضخامت لایه عایق تعیین کند.
زمان پست: اوت 13-2022