Kurt: Prensîba girêdana xaçê, dabeşkirin, formulekirin, pêvajo û alavên materyalê îzolekirina polîetîlenê ya silane ya xaç-girêdayî ya ji bo têl û kabloyê bi kurtî têne rave kirin, û hin taybetmendiyên materyalê îzolekirina polîetîlenê ya silane bi xwezayî bi xaç-girêdayî di serîlêdan û karanîna de û her weha faktorên ku bandorê li ser rewşa xaçê girêdana materyalê dikin têne destnîşan kirin.
Keywords: Silane cross-linking; Xaça-girêdana xwezayî; Polyethylene; Tenêkirinî; Têl û kablo
Matereya kabloya polîetîlenê ya xaç-girêdayî Silane naha bi berfirehî di pîşesaziya têl û kabloyê de wekî materyalek îzolekirinê ji bo kabloyên hêza voltaja kêm tê bikar anîn. Materyalê di çêkirina têl û kabloya xaç-girêdayî de, û girêdana xaçerê ya peroksîdê û tîrêjkirina tîrêjê li gorî alavên hilberînê yên hewce hêsan e, xebitandin hêsan e, lêçûnek berfireh kêm û feydeyên din e, bûye materyalê pêşeng ji bo kêm -voltaja kabloya cross-girêdayî bi insulasyonê.
1.Silane xaç-girêdayî maddî cable cross-girêdana prensîba
Du pêvajoyên sereke hene ku di çêkirina polîetîlenê ya xaç-girêdayî silane de têkildar in: grafkirin û girêdana xaçê. Di pêvajoya tevnhevkirinê de, polîmer atoma H-ya xwe ya li ser atoma karbonê ya sêyem di bin çalakiya destpêkerê azad de winda dike û pîrolîzê dike nav radîkalên azad, ku bi koma - CH = CH2 ya vinyl silane re reaksiyonek çêdike û polîmerek şilandî ya ku tê de esterek trîoksîsilîl heye çêdike. kom. Di pêvajoya girêdana xaçerê de, polîmera gemarî pêşî li ber hebûna avê tê hîdrolîz kirin da ku silanol hilberîne, û - OH bi koma Si-OH ya cîran re dişewitîne da ku girêdana Si-O-Si çêbike, bi vî rengî polîmer bi xaçê ve girêdide. makromolekulan.
2.Silane maddî kabloya xaç-girêdayî û rêbaza hilberîna kabloya wê
Wekî ku hûn dizanin, rêbazên hilberîna du-gavek û yek-gavekî ji bo kabloyên xaç-girêdayî silane û kabloyên wan hene. Cûdahiya di navbera rêbaza du-gavek û rêbaza yek-gavekî de ew e ku li cîhê ku pêvajoyek guheztina silane tê meşandin, pêvajoya neqlkirinê li hilberînerê materyalê kabloyê ji bo rêbaza du-gavekî, pêvajoya şuştinê di kargeha çêkirina kabloyan de ji bo rêbaza yek gav. Madeya îzolasyonê ya polîetîlenê ya du-gav-girêdayî ya silane ya ku xwedan para herî mezin a bazarê ye ji materyalên bi navê A û B pêk tê, digel ku materyalê A polîetîlenê ku bi silane ve hatî veguheztin û materyalê B jî koma masterê katalîzatorê ye. Dûv re navika îzolekirinê di ava germ an hilmê de tê girêdan.
Cûreyek din a însulatorê polîetîlenê yê xaç-girêdayî silane yê du-gavek heye, ku li wir madeya A bi rengekî din tê hilberandin, bi danasîna vinyl silane rasterast di nav polîetilenê de di dema sentezê de da ku polîetîlen bi zincîreyên şaxên silanî ve were bidestxistin.
Rêbaza yek-gavekî jî du celeb hene, pêvajoya kevneşopî ya yek-gavekî cûrbecûr madeyên xav e li gorî formula di rêjeya pergala pîvandinê ya rastîn a taybetî de, di yek gavê de di nav extruderek taybetî ya sêwirandî de ye ku tevnhevkirin û derxistina bikêrhatî temam bike. core insulasyona kabloyê, di vê pêvajoyê de, bê granulasyon, ne hewce ye ku tevlêbûna nebatê ya materyalê kabloyê, ji hêla kargeha kabloyê ve bi tenê temam bibe. Amûrên hilberîna kabloyê û teknolojiya formulasyonê ya yek-gav-gavekî ya silane-girêdayî bi piranî ji derveyî welêt tê derxistin û biha ye.
Cûreyek din a materyalê însulasyona polîetîlenê ya xaç-girêdayî silane yek-gavekî ji hêla hilberînerên materyalê kabloyê ve tê hilberandin, hemî madeyên xav e li gorî formula di rêjeya rêbazek taybetî ya tevlihevkirinê de, pakkirin û firotinê, materyalek A û B tune. maddî, nebata kabloyê dikare rasterast di extruderê de be da ku gavek di heman demê de tevnekirin û derxistina bingeha insulasyona kabloyê temam bike. Taybetmendiya bêhempa ya vê rêbazê ev e ku hewcedariya extruderên taybetî yên biha tune ye, ji ber ku pêvajoya veguheztina silane dikare di extruderek PVC ya asayî de were qedandin, û rêbaza du-gav hewcedariya tevlihevkirina materyalên A û B berî derxistinê ji holê radike.
3. Pêkhatina formulasyonê
Damezrandina materyalê kabloya polîetîlenê ya xaç-girêdayî silane bi gelemperî ji rezîla materyalê bingehîn, destpêker, silan, antîoksîdan, astengkerê polîmerîzasyonê, katalîzator, hwd pêk tê.
(1) Rezîna bingehîn bi gelemperî rezînek polîetîlenê ya bi tîrêjiya nizm (LDPE) ye ku bi nîşaneya helandinê (MI) 2 ye, lê di van demên dawî de, bi pêşkeftina teknolojiya rezîna sentetîk û zextên lêçûnê, polîetîlenê dendika nizm (LLDPE) jî hatiye çêkirin. ji bo vê materyalê wekî rezînek bingehîn tê bikar anîn an jî qismî tê bikar anîn. Rezînên cihêreng bi gelemperî ji ber cûdahiyên di strukturên wan ên makromolekulê yên hundurîn de bandorek girîng li ser vegirtin û girêdana xaçê dikin, ji ber vê yekê dê formulasyon bi karanîna rezîlên bingehîn ên cihêreng an heman celeb rezînek ji hilberînerên cihêreng were guheztin.
(2) Destpêker ku bi gelemperî tê bikar anîn diisopropyl peroxide (DCP) ye, ya sereke ev e ku meriv hêjeya pirsgirêkê fam bike, pir hindik e ku bibe sedema şilkirina silane ne bes e; pir zêde dibe sedema girêdana xaçerê ya polîetîlenê, ku herikîna wê kêm dike, rûbera navika însulasyona extrudkirî zirav, pergalîkirina dijwar e. Ji ber ku mîqdara destpêkerê lê zêdekirî pir hindik û hesas e, girîng e ku ew bi hevûdu belav bibe, ji ber vê yekê ew bi gelemperî bi silaneyê re tê zêdekirin.
(3) Silane bi gelemperî vinyl silane têrkirî tê bikar anîn, di nav de vinyl trimethoxysilane (A2171) û vinyl triethoxysilane (A2151), ji ber rêjeya hîdrolîza bilez a A2171, ji ber vê yekê A2171 kesên din hilbijêrin. Bi heman rengî, pirsgirêkek zêdekirina silane jî heye, hilberînerên materyalê yên kabloyê yên heyî hewl didin ku bigihîjin sînorê wê yê jêrîn da ku lêçûn kêm bikin, ji ber ku silan têne import kirin, biha girantir e.
(4) Antî-oksîdan ev e ku aramiya hilberandina polîetîlen û kabloya dijî-pîrbûnê dabîn bike û lê zêde bike, antî-oksîdan di pêvajoya şilkirina silane de xwedî rola astengkirina reaksiyona tevnhevkirinê ye, ji ber vê yekê pêvajoya şilkirinê, lêzêdekirina antî-oxidant heye. ji bo ku baldar bin, mîqdara lê zêde kirin da ku mîqdara DCP-ê bihesibînin ku bi hilbijartinê re hevber bikin. Di pêvajoya du-gav-pêvajoya girêdana xaçê de, piraniya antîoksîdan dikare di koma masterê ya katalîzatorê de were zêdekirin, ku dikare bandorê li ser pêvajoya grafkirinê kêm bike. Di pêvajoya girêdana yek-gavekî de, antîoksîdan di tevahiya pêvajoya şilkirinê de heye, ji ber vê yekê bijartina celeb û mîqdarê girîngtir e. Bi gelemperî antîoksîdan têne bikar anîn 1010, 168, 330, hwd.
(5) Inhibitorê polîmerîzasyonê tê zêdekirin da ku hin pêvajoyek veguheztinê û girêdana xaçê ya reaksiyonên alî çêbibe, di prosesa tevnhevkirinê de ji bo lêzêdekirina kargêrek dij-girêdana xaçê, dikare bi bandor bûyera xaçê-girêdana C2C kêm bike, bi vî rengî baştir bike. herikîna pêvajoyê, di heman demê de, lêzêdekirina felqek di heman şert û mercan de dê pêşî li hîdrolîza silanê ya li ser astengkera polîmerîzasyonê were girtin, dikare hîdrolîza polîetilenê şilkirî kêm bike, da ku aramiya dirêj-dirêj a materyalê nermalavê baştir bike.
(6) Katalîzator bi gelemperî jêderkên organotin in (ji bilî xaçerêya xwezayî), ya herî gelemperî dibutyltin dilaurate (DBDTL) ye, ku bi gelemperî di forma masterbatchê de tê zêdekirin. Di pêvajoya du-gavekî de, tevnhev (maddeya A) û batika sereke ya katalîzatorê (maddeya B) ji hev cihê têne pakkirin û materyalên A û B bi hev re têne tevlihev kirin berî ku li extruderê werin zêdekirin da ku pêşî li hevgirtina materyalê A bigire. Di mijara însulasyonên polîetîlenê yên yek-gavekî yên bi silane de, polîetîlenê di pakêtê de hîna nehatiye veguheztin, ji ber vê yekê pirsgirêkek pêş-girêdanê tune ye û ji ber vê yekê hewce nake ku katalîzator ji hev cuda were pak kirin.
Wekî din, li sûkê silanên hevedudanî hene, ku têkelek ji silane, destpêker, antîoksîdan, hin lûbrîkant û ajanên dij-sifir in, û bi gelemperî di nebatên kabloyê de di rêgezên hev-girêdana silane ya yek-gavekî de têne bikar anîn.
Ji ber vê yekê, formûlasyona însulasyona polîetîlenê ya xaç-girêdayî silane, ku pêkhateya wê ne pir tevlihev tê hesibandin û di agahdariya têkildar de heye, lê formûlasyonên hilberînê yên guncav, bi hin verastkirinan ve girêdayî ye da ku bi dawî bibe, ku pêdivî bi tam heye. têgihîştina rola pêkhateyan di formulekirinê de û qanûna bandora wan li ser performansê û bandora wan li ser hev.
Di gelek cûrbecûr materyalên kabloyê de, materyalê kabloyê bi xaçê-girêdayî silane (an du-gavek an jî yek-gavekî) wekî cûrbecûr pêvajoyên kîmyewî yên ku di derxistinê de diqewimin tê hesibandin, celebên din ên wekî materyalê kabloyê polyvinyl chloride (PVC) û Matereya kabloyê ya polîetîlen (PE), pêvajoya granulasyona derxistinê pêvajoyek tevlihevkirina fizîkî ye, hetta madeya kabloya xaç-girêdana kîmyewî û tîrêjê, çi di pêvajoya granulasyona derxistinê de, an kabloya pergala derxistinê de, pêvajoyek kîmyewî çênabe. , ji ber vê yekê, di berhevdanê de, hilberîna materyalê kabloya bi xaçê-girêdayî silane û derxistina însulasyona kabloyê, kontrolkirina pêvajoyê girîngtir e.
4. Pêvajoya hilberîna hilberîna însulasyona polîetîlenê ya du-gav-sîlane
Pêvajoya hilberîna însulasyona polîetîlenê ya xaç-girêdayî silane ya du-gavek Materyalek dikare bi xêza 1-ê bi kurtî were destnîşan kirin.
Figure 1 Pêvajoya hilberîna materyalê îzolekirinê ya polîetîlenê ya xaç-girêdayî silane ya du gav A
Hin xalên sereke di pêvajoya hilberîna însulasyona polîetîlenê ya xaç-girêdayî silane ya du-gav de:
(1) Hişkandin. Ji ber ku rezbera polîetîlen mîqdarek piçûk a avê dihewîne, dema ku di germahiyên bilind de tê derxistin, av bi komên silyl re bi lez reaksiyonê dike da ku girêdana xaçê çêbike, ku ev şikilbûna helandinê kêm dike û pêş-girêdan çêdike. Materyalên qediyayî piştî sarbûna avê jî av dihewîne, ev jî heke neyê rakirin dikare bibe sedema pêşîlêgirtina hev, û divê were hişk kirin. Ji bo ku kalîteya zuwakirinê were misoger kirin, yekîneyek hişkkirina kûr tê bikar anîn.
(2) Metering. Ji ber ku rastbûna formulasyona materyalê girîng e, bi gelemperî pîvanek giraniya winda-di-kêşanê ya importkirî tê bikar anîn. Rezînek polîetîlen û antîoksîdan tê pîvandin û di nav bendera xwarinê ya extruderê de têne xwar, dema ku silan û destpêker ji hêla pompek materyalê şil ve di bermîla duyemîn an sêyemîn a extruderê de têne derzî kirin.
(3) Tevlihevkirina Extrusion. Pêvajoya şilkirina silane di extruder de qediya. Mîhengên pêvajoyê yên extruder, di nav de germahî, kombînasyona çolê, leza kulmê û rêjeya xwarinê, pêdivî ye ku prensîbê bişopînin ku maddeya di beşa yekem a extruderê de dikare bi tevahî şil bibe û bi rengek yekgirtî were tevlihev kirin, dema ku hilweşîna zû ya peroksîdê neyê xwestin. , û ku di beşa duyemîn a extruderê de materyalê bi tevahî yekreng divê bi tevahî were hilweşandin û pêvajoya şuştinê biqede, Germahiya beşa extruderê ya tîpîk (LDPE) di Tablo 1 de têne destnîşan kirin.
Tablo 1 Germahiya herêmên extruder du-gaveke
| Qada xebatê | Herêma 1 | Herêma 2 | Zona 3 ① | Herêma 4 | Herêma 5 |
| Germahiya P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Qada xebatê | Herêma 6 | Herêma 7 | Herêma 8 | Herêma 9 | Dev dimire |
| Germahiya °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
① cihê ku silan lê tê zêdekirin e.
Leza pêça extruder dema rûniştinê û bandora tevlihevkirina materyalê di extruder de diyar dike, heke dema rûniştinê kurt be, hilweşîna peroksîdê ne temam e; heke dema rûniştinê pir dirêj be, vîskozîteya maddeya extruded zêde dibe. Bi gelemperî, dema rûniştina navînî ya granula di ekstruderê de divê di nîv-jiyana hilweşandina destpêker de 5-10 carî were kontrol kirin. Leza xwarinê ne tenê bandorek taybetî li ser dema rûniştinê ya materyalê dike, lê di heman demê de li ser tevlihevbûn û şûştina materyalê jî heye, hilbijartina leza xwarinê ya guncan jî pir girîng e.
(4) Packaging. Pêdivî ye ku materyalê îzolekirî ya du-gavekî ya silane ya xaç-girêdayî di nav kîsikên pêkhatî yên aluminium-plastîk de di hewa rasterast de were pak kirin da ku şilbûnê ji holê rabike.
5. Pêvajoya hilberîna materyalê ya însulasyonê ya polîetîlenê ya yek-gavek a silane
Materyalên insulasyona polîetîlenê ya yek-gav-girêdayî ya silane ji ber pêvajoya wê ya şilkirinê di ekstrasyona kargeha kabloyê ya navika însulasyona kabloyê de ye, ji ber vê yekê germahiya derxistina însulasyona kabloyê ji rêbaza du-gavekî girîngtir e. Her çend formula însulasyona polîetîlenê ya xaç-girêdayî silane yek-gavekî di belavbûna bilez a destpêker û silane û şelandina materyalê de bi tevahî hate hesibandin, lê divê pêvajoya şuştinê ji hêla germahiyê ve were garantî kirin, ku ew polîetilenê yek-gavekî ye. Nebata hilberîna însulasyonê çend caran bal kişand ser girîngiya bijartina rast a germahiya derxistinê, germahiya pêşandana giştî ya derxistinê di Tablo 2 de tê destnîşan kirin.
Tablo 2 Germahiya extrudera yek-gavekî ya her deverê (yekîneyek: ℃)
| Dor | Herêma 1 | Herêma 2 | Herêma 3 | Herêma 4 | Flange | Ser |
| Germî | 160 | 190 | 200-210 | 220-230 | 230 | 230 |
Ev yek ji qelsiyên pêvajoya polîetîlenê ya yek-gavekî ya silane ya xaç-girêdayî ye, ku bi gelemperî dema ku kabloyên di du gavan de derdixin ne hewce ye.
6.Amûrên hilberînê
Amûrên hilberînê garantiyek girîng a kontrolkirina pêvajoyê ye. Hilberîna kabloyên zirav-girêdayî yên silane astek pir bilind a rastbûna kontrolkirina pêvajoyê hewce dike, ji ber vê yekê bijartina alavên hilberînê bi taybetî girîng e.
Hilberîna materyalê îzalasyonê ya polîetîlenê ya du-gavekî ya silane-girêdayî A Amûrên hilberîna materyalê, niha bêtir extruderê îsotropîk ên paralel ên du-pişk ên navxweyî bi giraniya bê giraniya îthalkirî, amûrên weha dikarin hewcedariyên rastbûna kontrolkirina pêvajoyê, bijartina dirêjahî û pîvanê bicîh bînin. extruder du-screw ji bo misogerkirina dema rûniştinê ya maddî, bijartina giraniya bê giraniya îthalatê ji bo misogerkirina rastbûna malzemeyan. Bê guman gelek hûrguliyên amûran hene ku hewce ne ku bi tevahî baldar bin.
Wekî ku berê hate behs kirin, alavên hilberîna kabloyê yên yek-gav-girêdayî silane yên di nebatê kabloyê de têne import kirin, biha, hilberînerên alavên navxweyî xwedan alavên hilberînê yên wekhev nînin, sedem nebûna hevkariyê di navbera hilberînerên amûr û lêkolînerên formula û pêvajoyê de ye.
7.Silane xwezayî maddî insulasyona polyethylene cross-girêdayî
Materyalên îzolekirinê yên polîetîlenê yên bi xaç-girêdayî yên xwezayî yên Silane ku di van salên dawî de hatine pêşve xistin dikare di nav çend rojan de di bin şert û mercên xwezayî de, bêyî hilma an ava germ were girêdan. Li gorî rêbaza xaç-girêdana silane ya kevneşopî, ev materyal dikare pêvajoya hilberînê ji bo hilberînerên kabloyê kêm bike, lêçûnên hilberînê bêtir kêm bike û karbidestiya hilberînê zêde bike. Insulasyona polîetîlenê ya bi xwezayî ya bi xaç-girêdayî Silane ji hêla hilberînerên kabloyê ve her ku diçe tête nas kirin û bikar anîn.
Di salên dawî de, însulasyona polîetîlenê ya xaç-girêdayî ya xwezayî ya silane ya navxweyî mezin bûye û bi mîqdarên mezin ve hatî hilberandin, digel hin avantajên bihayê li gorî materyalên îtxalkirî.
7. 1 Ramanên formulasyonê yên ji bo silane însulasyonên polîetîlen ên bi xwezayî yên xaç-girêdayî
Insulasyonên polîetîlenê yên xaçê-girêdayî yên xwezayî yên silane di pêvajoyek du-gavekî de têne hilberandin, bi heman formulê ku ji rezîna bingehîn, destpêker, silan, antîoksîdan, astengkerê polîmerîzasyonê û katalîzatorê pêk tê. Damezrandina insulatorên polîetîlenê yên xaç-girêdayî yên xwezayî yên silane li ser bingeha zêdekirina rêjeya şilkirina silane ya materyalê A ye û hilbijartina katalîzatorek bikêrtir ji îzolatorên polîetilenê yên bi ava germ ên silane ve girêdayî ye. Bikaranîna materyalên A yên ku bi rêjeya şilkirina silane ya bilindtir digel katalîzatorek bikêrhatî tevdigerin dê rê bide ku îzolatorê polîetîlenê yê xaçê-girêdayî yê silane jî di germahiyên nizm de û bi nemahiya têrker de zû bi hev ve girêbide.
Materyalên A-ya ji bo silaneya îthalkirî îzolatorên polîetîlenê yên bi xwezayî bi xaç-girêdayî ve bi copolymerîzasyonê ve têne sentez kirin, ku naveroka silane dikare di astek bilind de were kontrol kirin, di heman demê de hilberîna maddeyên A-ya bi rêjeyên bilind ên neqlê bi şilkirina silane dijwar e. Rezîna bingehîn, destpêker û silane ku di reçeteyê de têne bikar anîn divê di warê cûrbecûr û zêdebûnê de cihêreng be û were sererast kirin.
Hilbijartina berxwedanê û sererastkirina dosageya wê jî pir girîng e, ji ber ku zêdebûna rêjeya şilkirinê ya silaneyê bê guman dibe sedema bêtir reaksiyonên alîgirê CC-ê. Ji bo baştirkirina şilbûna pêvajoyê û rewşa rûbera materyalê A ji bo derxistina kabloya paşîn, pêdivî ye ku mîqdarek guncav a înhîbîtora polîmerîzasyonê bi bandorkerî lihevkirina CC-yê û pêşî-çavgirêdana pêşîn asteng bike.
Wekî din, katalîzator di zêdekirina rêjeya girêdanê de rolek girîng dilîzin û divê wekî katalîzatorên bikêrhatî yên ku hêmanên bê metal ên veguhêz hene werin hilbijartin.
7. 2 Dema crosslinking ji silane xwezayî crosslinked insulasyonên polyethylene
Wextê ku ji bo temamkirina xaçê girêdana însulasyona polîetîlenê ya xwezayî ya silane di rewşa xweya xwezayî de bi germahî, şilbûn û qalindahiya tebeqeya insulasyonê ve girêdayî ye. Germahî û şilahiya bilind, qalindahiya tebeqeya însulasyonê ew qas ziravtir dibe, wextê xêzkirinê ew qas kurttir dibe û berevajî wê dirêjtir dibe. Ji ber ku li herêm bi herêm û demsal bi demsala germ û hewa diguhere, li heman cihî û di heman demê de jî germahî û nemûya îro û sibe wê cuda be. Ji ber vê yekê, di dema karanîna materyalê de, pêdivî ye ku bikarhêner li gorî germahî û şilbûna herêmî û serdest, û her weha taybetmendiya kabloyê û qalindahiya qata însulasyonê, dema girêdana xaçê diyar bike.
Dema şandinê: Tebax-13-2022