초록 : 와이어 및 케이블을위한 실란 가교 폴리에틸렌 절연 물질의 가교 원리, 분류, 제제, 공정 및 장비는 간단하게 설명되며, 적용 및 사용 및 사용에서 실란 자연적으로 가교 된 폴리에틸렌 절연 물질의 일부 특성 재료의 가교 조건에 영향을 미치는 요인이 도입된다.
키워드 : 실란 가교; 자연 가교; 폴리에틸렌; 격리; 와이어 및 케이블
실란 가교 폴리에틸렌 케이블 재료는 이제 와이어 및 케이블 산업에서 저전압 전력 케이블의 절연 재료로 널리 사용됩니다. 가교 된 와이어 및 케이블의 제조 및 과산화물 가교 및 조사 가교가 필요한 제조 장비와 비교 한 재료는 간단하고 작동하기 쉽고, 종합 비용 및 기타 장점이 낮아서 낮은 자재의 주요 재료가되었습니다. -절연으로 가교 된 케이블.
1. 실란 가교 케이블 재료 가교 원리
실란 가교 폴리 에틸렌을 만드는 데 관련된 두 가지 주요 과정이 있습니다 : 접목 및 가교. 이식 공정에서, 중합체는 자유 개시제 및 프리 라디칼로의 열분해의 작용하에 3 차 탄소 원자에서 H- 아톰을 잃어 버렸다. 그룹. 가교 과정에서, 이식 중합체는 먼저 물의 존재하에 실라놀을 생성하기 위해 가수 분해되고,-OH는 인접한 SI-OH 그룹과 응축되어 SI-O-SI 결합을 형성하여 중합체를 가교시킨다. 거대 분자.
2. 실린 가교 케이블 재료 및 케이블 생산 방법
아시다시피, Silane 가교 케이블 및 케이블을위한 2 단계 및 1 단계 생산 방법이 있습니다. 2 단계 방법과 1 단계 방법의 차이점은 Silane Grafting 프로세스가 수행되는 위치, 2 단계 방법의 케이블 재료 제조업체의 접목 프로세스, 케이블 제조 공장의 접목 공정에 있습니다. 1 단계 방법. 시장 점유율이 가장 큰 2 단계 실란 가교 폴리에틸렌 절연 재료는 소위 A 및 B 재료로 구성되며, 재료는 캘리포니아 마스터 배치 인 실란 및 B 재료로 접목 된 폴리에틸렌입니다. 절연 코어는 따뜻한 물 또는 증기로 가교됩니다.
다른 유형의 2 단계 실란 가교 폴리에틸렌 절연체가 있는데, 여기서, A 재료는 합성 동안 비닐 실란을 폴리에틸렌으로 직접 도입하여 실란 분지 사슬로 폴리에틸렌을 얻는다.
1 단계 방법은 또한 두 가지 유형을 가지고 있는데, 기존의 1 단계 프로세스는 특수 정밀 계량 시스템의 비율에 따른 공식에 따른 다양한 원료이며, 한 단계에서 특수 설계된 특수 압출기의 비율에 따른 다양한 원료입니다. 케이블 절연 코어,이 과정에서는 과립 화, 케이블 재료 공장 참여가 필요하지 않습니다. 이 1 단계 실란 가교 케이블 생산 장비 및 제형 기술은 대부분 해외에서 수입되며 비싸다.
다른 유형의 1 단계 실란 가교 폴리에틸렌 단열재 재료의 케이블 재료 제조업체에 의해 생산되며, 함께 혼합, 포장 및 판매되는 특수 혼합 방법의 비율에 따른 모든 원료입니다. 재료 및 b가 없습니다. 재료, 케이블 플랜트는 압출기에 직접있을 수있어 케이블 단열 코어의 접목 및 압출을 동시에 완료 할 수 있습니다. 이 방법의 고유 한 특징은 일반 PVC 압출기에서 실란 이식 공정을 완료 할 수 있고, 2 단계 방법은 압출 전에 A와 B 재료를 혼합 할 필요가 없기 때문에 고가의 특수 압출기가 필요하지 않다는 것입니다.
3. 제형 조성
실란 가교 폴리에틸렌 케이블 물질의 제형은 일반적으로 염기 재료 수지, 개시제, 실란, 항산화 방지제, 중합 억제제, 촉매 등으로 구성된다.
(1) 염기 수지는 일반적으로 2의 용융 지수 (MI)를 갖는 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE) 수지이지만, 최근에는 합성 수지 기술 및 비용 압력의 개발, 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE)이 있습니다. 이 재료의베이스 수지로 사용되거나 부분적으로 사용됩니다. 다른 수지는 종종 내부 거대 분자 구조의 차이로 인해 이식 및 가교에 중대한 영향을 미치므로, 다른베이스 수지 또는 다른 제조업체의 동일한 유형의 수지를 사용하여 제형을 수정합니다.
(2) 일반적으로 사용되는 개시제는 Diisopropyl Peroxide (DCP)이며, 핵심은 문제의 양을 파악하는 것입니다. 폴리에틸렌 가교를 유발하기에는 너무 많아서 압출 절연 코어의 표면 인 유동성이 감소하고 압박 시스템이 어렵다. 추가 된 개시 자의 양은 매우 작고 민감하기 때문에 고르게 분산시키는 것이 중요하므로 일반적으로 실란과 함께 추가됩니다.
(3) 실란은 일반적으로 A2171의 빠른 가수 분해 속도로 인해 비닐 트리 메 톡시 실란 (A2171) 및 비닐 트리 톡시 실란 (A2151)을 포함하여 비닐 불포화 실란을 일반적으로 사용하므로 A2171 더 많은 사람들을 선택하십시오. 마찬가지로, 실란을 추가하는 데 문제가 있으며, 현재 케이블 재료 제조업체는 Silane이 수입되기 때문에 비용을 줄이기 위해 하한을 달성하려고 노력하고 있습니다. 가격은 더 비쌉니다.
(4) 항 산화 방지제는 폴리에틸렌 가공 및 케이블 방지 및 첨가 된 실란 이식 공정에서 항산화 방지제의 안정성을 보장하기위한 것입니다. 주의를 기울이면 선택과 일치하는 DCP의 양을 고려하기 위해 추가 된 금액. 2 단계 가교 공정에서, 대부분의 산화 방지제는 촉매 마스터 배치에 첨가 될 수 있으며, 이는 이식 공정에 미치는 영향을 줄일 수있다. 1 단계 가교 과정에서, 산화 방지제는 전체 이식 과정에 존재하므로 종과 양의 선택이 더 중요합니다. 일반적으로 사용되는 산화 방지제는 1010, 168, 330 등입니다.
(5) 중합 억제제가 첨가되어 일부 접목 및 가교 과정이 발생합니다. 그라프 팅 과정에서 항-크로스-연결 제를 추가하기위한 이식 공정에서 C2C 가교의 발생을 효과적으로 감소시켜 개선 할 수 있습니다. 가공 유동성, 또한, 동일한 조건에서 이식편의 첨가는 중합 억제제에 대한 실란의 가수 분해에 의해 선행 될 것이다.
(6) 촉매는 종종 유기농 유도체 (천연 가교제 제외)이며, 가장 흔한 Dibityltin dilaurate (DBDTL)는 일반적으로 마스터 배치 형태로 첨가된다. 2 단계 공정에서, 이식편 (A 재료) 및 촉매 마스터 배치 (B 재료)는 별도로 포장되고 A 및 B 재료는 압출기에 추가되기 전에 A 재료의 사전 크로스 링크를 방지합니다. 1 단계 실란 가교 폴리 에틸렌 절연의 경우, 패키지의 폴리 에틸렌은 아직 접목되지 않았으므로 사전 교차-링크 문제가 없으므로 촉매를 별도로 포장 할 필요가 없다.
또한, 시장에는 실란, 개시제, 산화 방지제, 일부 윤활제 및 항-코퍼 제의 조합 인 합성 된 실란이 있으며, 일반적으로 케이블 플랜트의 1 단계 실란 가교 방법에 사용됩니다.
따라서, 실란 가교 폴리에틸렌 단열재의 제형은 그 조성이 매우 복잡한 것으로 간주되지 않으며 관련 정보에서 이용 가능하지만, 완전한 완전한 조정을 위해 약간의 조정에 따라 적절한 생산 공식은 완전해야합니다. 공식에서 구성 요소의 역할과 성과에 미치는 영향과 상호 영향에 대한 이해.
많은 종류의 케이블 재료에서, 실란 가교 케이블 재료 (2 단계 또는 1 단계)는 압출에서 발생하는 유일한 다양한 화학 공정, 폴리 비닐 (PVC) 케이블 재료와 같은 다른 품종으로 간주됩니다. 폴리에틸렌 (PE) 케이블 재료, 압출 과립 공정은 압출 과립 공정에서 화학적 가교 및 조사 가교 케이블 재료 나 압출 시스템 케이블이 있더라도 화학적 공정이 발생하지 않더라도 물리적 혼합 공정입니다. , 비교하여, 실란 가교 케이블 재료 및 케이블 단열 압출의 생산이 더 중요하다.
4. 2 단계 실란 가교 폴리에틸렌 절연 생산 공정
2 단계 실란 가교 폴리에틸렌 단열재의 생산 공정은 물질을도 1에 의해 간단히 표현할 수있다.
그림 1 2 단계 실란 가교 폴리에틸렌 절연 물질의 생산 공정 a
2 단계 실란 가교 폴리에틸렌 단열재의 생산 공정의 일부 핵심 요점 :
(1) 건조. 폴리에틸렌 수지는 소량의 물을 함유함에 따라, 고온에서 압출 될 때, 물은 실릴 그룹과 빠르게 반응하여 가교를 생성하여 용융물의 유동성을 감소시키고 사전 크로스-연결을 생성한다. 완성 된 재료에는 물 냉각 후 물이 포함되어있어 제거되지 않으면 사전 크로스 링크를 유발할 수 있으며 건조시켜야합니다. 건조의 품질을 보장하기 위해 깊은 건조 장치가 사용됩니다.
(2) 계량. 재료 공식의 정확도가 중요하므로 수입 중량 손실 계량 척도가 일반적으로 사용됩니다. 폴리에틸렌 수지 및 항산화 제는 압출기의 공급 포트를 통해 측정 및 공급되는 반면, 실란 및 개시제는 압출기의 두 번째 또는 세 번째 배럴에서 액체 재료 펌프에 의해 주입된다.
(3) 압출 이식. 실란의 접목 과정은 압출기에서 완료됩니다. 온도, 나사 조합, 나사 속도 및 공급 속도를 포함한 압출기의 공정 설정은 과산화물의 조기 분해가 원하지 않을 때 압출기의 첫 번째 섹션의 재료가 완전히 용융 및 혼합 될 수 있다는 원리를 따라야합니다. 및 압출기의 두 번째 섹션에있는 완전 균일 한 재료가 완전히 분해되고 접목 공정이 완료되어야하며, 전형적인 압출기 섹션 온도 (LDPE)가 표 1에 나와 있습니다.
표 1 2 단계 압출기 영역의 온도
| 작업 구역 | 구역 1 | 구역 2 | 구역 3 ① | 구역 4 | 구역 5 |
| 온도 P ° C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| 작업 구역 | 구역 6 | 구역 7 | 구역 8 | 구역 9 | 입이 죽는다 |
| 온도 ° C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
silane이 추가되는 곳입니다.
압출기 나사의 속도는 거주 시간과 압출기에서 재료의 혼합 효과를 결정합니다. 거주 시간이 짧은 경우 과산화물 분해가 불완전합니다. 체류 시간이 너무 길면 압출 된 재료의 점도가 증가합니다. 일반적으로 압출기에서 과립의 평균 거주 시간은 개시 자 분해 반감기에서 5-10 배의 수명에서 제어되어야합니다. 수유 속도는 재료의 거주 시간뿐만 아니라 재료의 혼합 및 전단에도 영향을 미치는 경우에도 적절한 수유 속도를 선택하는 것도 매우 중요합니다.
(4) 포장. 2 단계 실란 가교 절연 재료는 직접 공기로 알루미늄 플라스틱 복합 백에 포장되어 수분을 제거해야합니다.
5. 1 단계 실란 가교 폴리에틸렌 절연 물질 생산 공정
그라프 팅 공정으로 인해 1 단계 실란 가교 폴리에틸렌 절연 물질은 케이블 단열 코어의 케이블 공장 압출에 있으므로 케이블 절연 압출 온도는 2 단계 방법보다 상당히 높습니다. 1 단계 실란 가교 폴리에틸렌 절연 공식은 개시제 및 실란 및 재료 전단의 빠른 분산에서 완전히 고려되었지만, 그라프 팅 공정은 온도에 의해 보장되어야하며, 이는 1 단계 실란 가교 폴리 에틸렌입니다. 절연 생산 공장은 압출 온도의 올바른 선택의 중요성을 반복적으로 강조했으며, 일반적인 권장 압출 온도는 표 2에 나와 있습니다.
표 2 각 구역의 1 단계 압출기 온도 (단위 : ℃)
| 존 | 구역 1 | 구역 2 | 구역 3 | 구역 4 | 플랜지 | 머리 |
| 온도 | 160 | 190 | 200 ～ 210 | 220 ～ 230 | 230 | 230 |
이것은 1 단계 실란 가교 폴리 에틸렌 공정의 약점 중 하나이며, 케이블을 두 단계로 압출 할 때 일반적으로 필요하지 않습니다.
6. 생산 장비
생산 장비는 프로세스 제어의 중요한 보장입니다. Silane 가교 케이블의 생산에는 매우 높은 수준의 공정 제어 정확도가 필요하므로 생산 장비의 선택이 특히 중요합니다.
2 단계 실란 가교 폴리에틸렌 절연 물질의 생산 재료 생산 장비, 현재 더 많은 무중력 계량을 가진 더 많은 국내 등방성 병렬 트윈 스크류 압출기, 이러한 장치는 프로세스 제어 정확도의 요구 사항, 길이 및 직경 선택을 충족시킬 수 있습니다. 트윈 스크류 압출기는 재료 거주 시간, 수입 무중력 계량의 선택을 보장하기 위해 성분의 정확성을 보장합니다. 물론 완전히주의를 기울여야하는 장비에 대한 많은 세부 사항이 있습니다.
앞에서 언급했듯이 케이블 플랜트의 1 단계 실란 가교 케이블 생산 장비는 수입되고 비싸고, 비싸고, 국내 장비 제조업체는 비슷한 생산 장비를 가지고 있지 않습니다. 그 이유는 장비 제조업체와 공식 및 공정 연구원 간의 협력 부족 때문입니다.
7. 실란 천연 가교 폴리에틸렌 절연 물질
실란 천연 가교 폴리에틸렌 절연 물질은 최근 몇 년 동안 발달 된 증기 또는 따뜻한 물 침지없이 며칠 내에 자연 조건 하에서 가교 될 수있다. 기존의 실란 가교 방법과 비교할 때이 재료는 케이블 제조업체의 생산 공정을 줄이고 생산 비용을 더욱 줄이고 생산 효율성을 높일 수 있습니다. 실란 자연적으로 가교 된 폴리에틸렌 단열재는 점점 더 인식되고 케이블 제조업체가 사용합니다.
최근에, 국내 실란 천연 가교 폴리에틸렌 단열재는 수입 재료에 비해 가격의 특정 이점으로 성숙되었으며 대량으로 생산되었습니다.
7. 1 실란에 대한 제제 아이디어 자연적으로 가교 된 폴리에틸렌 절연
실란 천연 가교 폴리에틸렌 절연은 2 단계 공정에서 생성되며, 염기 수지, 개시제, 실란, 항산화 제, 중합 억제제 및 촉매로 구성된 동일한 제제가 생성된다. 실란 천연 가교 폴리에틸렌 절연체의 제형은 A 물질의 실란 이식 속도를 증가시키고 실란 온수 가교 폴리에틸렌 절연체보다보다 효율적인 촉매를 선택하는 데 기초한다. 보다 효율적인 촉매와 결합 된 더 높은 실란 이식 속도를 갖는 재료의 사용은 Silane 가교 폴리에틸렌 절연체가 저온에서도 및 불충분 한 수분에서도 신속하게 가교 될 수있게한다.
수입 된 실란 자연적 가교 폴리 에틸렌 절연체에 대한 A- 재료는 공중합에 의해 합성되는 반면, 실란 함량은 높은 수준에서 제어 될 수있는 반면, 실란을 접목함으로써 높은 접목 속도를 갖는 A- 재료의 생산은 어렵다. 레시피에 사용 된베이스 수지, 개시제 및 실란은 다양성과 추가 측면에서 다양하고 조정되어야합니다.
실란의 이식 속도의 증가가 필연적으로 더 많은 CC 가교 부작용을 초래함에 따라, 저항의 선택 및 용량의 조정은 또한 중요하다. 후속 케이블 압출을위한 A 물질의 가공 유동성 및 표면 조건을 개선하기 위해, CC 가교 및 사전 크로스 링킹을 효과적으로 억제하기 위해 적합한 양의 중합 억제제가 필요하다.
또한, 촉매는 가교 속도를 증가시키는 데 중요한 역할을하며 전이 금속이없는 요소를 함유하는 효율적인 촉매로 선택되어야한다.
7. 2 실란의 가교 시간 자연적으로 가교 된 폴리에틸렌 절연 시간
자연 상태에서 실란 천연 가교 폴리에틸렌 단열재의 가교를 완료하는 데 필요한 시간은 절연 층의 온도, 습도 및 두께에 의존합니다. 온도와 습도가 높을수록 절연 층의 두께가 더 얇을수록 가교 시간이 짧을수록 반대가 길어집니다. 온도와 습도는 지역마다, 그리고 계절마다, 심지어 같은 장소와 동시에, 오늘날과 내일의 온도와 습도는 다를 수 있습니다. 따라서, 재료를 사용하는 동안, 사용자는 케이블의 사양 및 절연 층의 두께뿐만 아니라 국부 및 우세 온도 및 습도에 따라 가교 시간을 결정해야한다.
후 시간 : 8 월 13 일