Annotatsiya: Sim va kabel uchun silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalovchi materialning o'zaro bog'lanish printsipi, tasnifi, formulasi, jarayoni va jihozlari qisqacha tavsiflanadi va silan tabiiy o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalovchi materialning qo'llanilishi va qo'llanilishidagi ba'zi xususiyatlari, shuningdek, materialning o'zaro bog'lanish holatiga ta'sir qiluvchi omillar bilan tanishtiriladi.
Kalit so'zlar: Silanni o'zaro bog'lash; Tabiiy o'zaro bog'lanish; polietilen; Izolyatsiya; Sim va kabel
Silan o'zaro bog'langan polietilen kabel materiali hozirgi vaqtda sim va kabel sanoatida past kuchlanishli elektr kabellari uchun izolyatsiyalovchi material sifatida keng qo'llaniladi. Kerakli ishlab chiqarish uskunalari bilan solishtirganda o'zaro bog'langan sim va kabel ishlab chiqarishdagi material, shuningdek, peroksidli o'zaro bog'liqlik va nurlanish o'zaro bog'lanishi oddiy, ishlatish uchun qulay, arzon narxlardagi va boshqa afzalliklarga ega bo'lib, past kuchlanishli o'zaro bog'langan simi izolyatsiyasi uchun etakchi materialga aylandi.
1.Silane o'zaro bog'langan simi materialini o'zaro bog'lash printsipi
Silan o'zaro bog'langan polietilenni tayyorlashda ikkita asosiy jarayon mavjud: payvandlash va o'zaro bog'lash. Payvandlash jarayonida polimer erkin tashabbuskor ta'sirida uchinchi darajali uglerod atomida H atomini yo'qotadi va erkin radikallarga aylanadi, ular vinil silanning - CH = CH2 guruhi bilan reaksiyaga kirishib, trioksisilil efir guruhini o'z ichiga olgan payvandlangan polimer hosil qiladi. O'zaro bog'lanish jarayonida greft polimeri silanol hosil qilish uchun avval suv ishtirokida gidrolizlanadi va - OH qo'shni Si-OH guruhi bilan kondensatsiyalanib, Si-O-Si bog'ini hosil qiladi va shu bilan polimer makromolekulalarini o'zaro bog'laydi.
2.Silane o'zaro bog'langan simi materiali va uning kabel ishlab chiqarish usuli
Ma'lumki, silan o'zaro bog'langan kabellar va ularning kabellari uchun ikki bosqichli va bir bosqichli ishlab chiqarish usullari mavjud. Ikki bosqichli usul va bir bosqichli usul o'rtasidagi farq silan payvandlash jarayoni amalga oshiriladigan joyda, ikki bosqichli usul uchun kabel materiallari ishlab chiqaruvchisida payvandlash jarayoni, bir bosqichli usul uchun kabel ishlab chiqarish zavodida payvandlash jarayoni. Eng katta bozor ulushiga ega bo'lgan ikki bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalovchi material A va B deb ataladigan materiallardan iborat bo'lib, A materiali silan bilan payvandlangan polietilen va B materiali katalizatorning asosiy partiyasi hisoblanadi. Keyin izolyatsion yadro iliq suvda yoki bug'da o'zaro bog'lanadi.
Ikki bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatorining yana bir turi mavjud bo'lib, u erda A materiali boshqa yo'l bilan ishlab chiqariladi, silan tarvaqaylab ketgan zanjirlar bilan polietilenni olish uchun sintez paytida vinil silani to'g'ridan-to'g'ri polietilenga kiritadi.
Bir bosqichli usul ham ikkita turga ega, an'anaviy bir bosqichli jarayon maxsus nozik o'lchash tizimining nisbati bo'yicha formula bo'yicha turli xil xom ashyolardan iborat bo'lib, kabel izolyatsiyasi yadrosini payvandlash va ekstruziya qilishni yakunlash uchun bir bosqichda maxsus mo'ljallangan maxsus ekstruderga aylantiriladi, bu jarayonda granulyatsiya yo'q, kabel materiali zavodi ishtirok etishi shart emas, kabel zavodining o'zi bajarishi uchun. Ushbu bir bosqichli silan o'zaro bog'langan kabel ishlab chiqarish uskunalari va formulalar texnologiyasi asosan chet eldan import qilinadi va qimmat.
Bir bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalash materialining yana bir turi kabel materiallari ishlab chiqaruvchilari tomonidan ishlab chiqariladi, barcha xom ashyoni formulaga muvofiq maxsus aralashtirish usuli nisbati bo'yicha, qadoqlangan va sotiladi, A materiali va B materiali yo'q, kabel zavodi bir vaqtning o'zida bir bosqichni bajarish uchun ekstruderda to'g'ridan-to'g'ri bo'lishi mumkin. Ushbu usulning o'ziga xos xususiyati shundaki, qimmatbaho maxsus ekstruderlarga ehtiyoj yo'q, chunki silan payvandlash jarayoni oddiy PVX ekstruderda tugallanishi mumkin va ikki bosqichli usul ekstruziyadan oldin A va B materiallarini aralashtirish zaruratini yo'q qiladi.
3. Formulyatsiya tarkibi
Silan o'zaro bog'langan polietilen kabel materialining formulasi odatda asosiy material qatroni, tashabbuskor, silan, antioksidant, polimerizatsiya inhibitori, katalizator va boshqalardan iborat.
(1) Asosiy qatronlar odatda eritma indeksi (MI) 2 bo'lgan past zichlikdagi polietilen (LDPE) qatronidir, ammo yaqinda sintetik qatronlar texnologiyasi va xarajat bosimining rivojlanishi bilan chiziqli past zichlikli polietilen (LLDPE) ham ishlatilgan yoki qisman ushbu material uchun asosiy qatron sifatida ishlatilgan. Turli qatronlar ko'pincha ularning ichki makromolekulyar tuzilishidagi farqlar tufayli payvandlash va o'zaro bog'lanishga sezilarli ta'sir ko'rsatadi, shuning uchun formulalar turli xil asosli qatronlar yoki turli ishlab chiqaruvchilarning bir xil turdagi qatronlar yordamida o'zgartiriladi.
(2) Ko'pincha qo'llaniladigan tashabbuskor diizopropil peroksid (DCP), asosiysi muammoning miqdorini tushunishdir, silan payvandlashni keltirib chiqarish uchun juda oz narsa etarli emas; polietilenning o'zaro bog'lanishiga olib kelishi uchun juda ko'p, bu uning suyuqligini pasaytiradi, ekstrudirovka qilingan izolyatsiya yadrosining yuzasi qo'pol, siqish tizimi qiyin. Qo'shilgan tashabbuskor miqdori juda kichik va sezgir bo'lgani uchun uni bir tekis taqsimlash muhim, shuning uchun u odatda silan bilan birga qo'shiladi.
(3) A2171 ning tez gidroliz tezligi tufayli silan odatda vinil to'yinmagan silan, jumladan vinil trimetoksisilan (A2171) va vinil trietoksisilan (A2151) ishlatiladi, shuning uchun A2171 ko'proq odamlarni tanlang. Xuddi shunday, silan qo'shish muammosi mavjud, hozirgi kabel materiallari ishlab chiqaruvchilari xarajatlarni kamaytirish uchun uning pastki chegarasiga erishishga harakat qilmoqdalar, chunki silan import qilinadi, narx qimmatroq.
(4) Antioksidant polietilenni qayta ishlash va kabelning qarishiga qarshi barqarorligini ta'minlash va qo'shilgan, silan payvandlash jarayonida antioksidant payvandlash reaktsiyasini inhibe qilish roliga ega, shuning uchun payvandlash jarayoni, anti-oksidant qo'shilishi ehtiyot bo'lishi kerak, tanlovga mos keladigan DCP miqdorini hisobga olish uchun qo'shilgan miqdor. Ikki bosqichli o'zaro bog'lanish jarayonida antioksidantning ko'p qismi katalizatorning asosiy to'plamiga qo'shilishi mumkin, bu payvandlash jarayoniga ta'sirni kamaytirishi mumkin. Bir bosqichli o'zaro bog'lanish jarayonida antioksidant butun payvandlash jarayonida mavjud, shuning uchun tur va miqdorni tanlash muhimroqdir. Odatda ishlatiladigan antioksidantlar 1010, 168, 330 va boshqalar.
(5) Ba'zi bir payvandlash va o'zaro bog'lanish jarayonlarini inhibe qilish uchun polimerizatsiya inhibitori qo'shiladi, payvandlash jarayonida o'zaro bog'lanishga qarshi vosita qo'shiladi, C2C o'zaro bog'lanishining paydo bo'lishini samarali ravishda kamaytiradi, shu bilan ishlov berishning suyuqligini yaxshilaydi, bundan tashqari, xuddi shu sharoitda greft qo'shilishi, silanning gidrolizlanishini inhibe qiluvchi polimerdan oldin bo'lishi mumkin. payvandlash materialining uzoq muddatli barqarorligini yaxshilash uchun payvandlangan polietilendan.
(6) Katalizatorlar ko'pincha organotin hosilalari (tabiiy o'zaro bog'lanishdan tashqari), eng keng tarqalgani dibutiltin dilaurat (DBDTL), odatda masterbatch shaklida qo'shiladi. Ikki bosqichli jarayonda greft (A materiali) va katalizatorning asosiy partiyasi (B materiali) alohida paketlanadi va A va B materiallari A materialining oldindan o'zaro bog'lanishini oldini olish uchun ekstruderga qo'shilishdan oldin aralashtiriladi. Bir bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalashda, paketdagi polietilen hali payvand qilinmagan, shuning uchun oldindan o'zaro bog'lanish muammosi yo'q va shuning uchun katalizatorni alohida qadoqlash kerak emas.
Bundan tashqari, bozorda silan, tashabbuskor, antioksidant, ba'zi moylash materiallari va misga qarshi vositalarning kombinatsiyasi bo'lgan murakkab silanlar mavjud va odatda kabel zavodlarida bir bosqichli silan o'zaro bog'lash usullarida qo'llaniladi.
Shu sababli, tarkibi juda murakkab deb hisoblanmaydigan va tegishli ma'lumotlarda mavjud bo'lgan silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyasining formulasi, ammo yakuniy yakunlash uchun ba'zi tuzatishlar kiritilgan holda tegishli ishlab chiqarish formulalari mavjud bo'lib, bu formuladagi tarkibiy qismlarning rolini va ularning ishlashga va ularning o'zaro ta'siriga ta'siri qonunini to'liq tushunishni talab qiladi.
Kabel materiallarining ko'p navlarida silan o'zaro bog'langan simi materiali (ikki bosqichli yoki bir bosqichli) ekstruziyada sodir bo'ladigan kimyoviy jarayonlarning yagona turi hisoblanadi, polivinilxlorid (PVX) kabel materiali va polietilen (PE) kabel materiallari kabi boshqa navlar, ekstruziya granulyatsiyasi jarayoni jismoniy aralashtirish jarayoni bo'lsa ham, o'zaro bog'liq bo'lgan kabel materiali va kimyoviy o'zaro bog'langan nurlanishda. ekstruziya granulyatsiya jarayoni yoki ekstruziya tizimi Kabel, hech qanday kimyoviy jarayon sodir bo'lmaydi, shuning uchun taqqoslaganda, silan o'zaro bog'langan simi materialini ishlab chiqarish va simi izolyatsiyasi ekstruziyasi, jarayonni nazorat qilish muhimroqdir.
4. Ikki bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyasini ishlab chiqarish jarayoni
Ikki bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalash A materialini ishlab chiqarish jarayoni 1-rasmda qisqacha ko'rsatilishi mumkin.
1-rasm Ikki bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsion materialni ishlab chiqarish jarayoni A
Ikki bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyasini ishlab chiqarish jarayonida ba'zi asosiy nuqtalar:
(1) Quritish. Polietilen qatroni oz miqdorda suvni o'z ichiga olganligi sababli, yuqori haroratda ekstruziya qilinganida, suv silil guruhlari bilan tezda reaksiyaga kirishib, o'zaro bog'lanish hosil qiladi, bu eritmaning suyuqligini kamaytiradi va oldindan o'zaro bog'lanish hosil qiladi. Tayyor material suvni sovutgandan keyin ham suvni o'z ichiga oladi, bu ham olib tashlanmasa, oldindan o'zaro bog'lanishga olib kelishi mumkin va shuningdek quritilishi kerak. Quritish sifatini ta'minlash uchun chuqur quritish moslamasi qo'llaniladi.
(2) O'lchash. Materialni shakllantirishning aniqligi muhim bo'lganligi sababli, odatda import qilingan vazn yo'qotish tarozisidan foydalaniladi. Polietilen qatroni va antioksidant ekstruderning besleme porti orqali o'lchanadi va oziqlanadi, silan va tashabbuskor esa ekstruderning ikkinchi yoki uchinchi barrelidagi suyuq material pompasi tomonidan AOK qilinadi.
(3) Ekstrusion payvandlash. Silanni payvandlash jarayoni ekstruderda yakunlanadi. Ekstruderning jarayon sozlamalari, shu jumladan harorat, vintlar birikmasi, vida tezligi va besleme tezligi, agar peroksidning erta parchalanishi istalmagan bo'lsa, ekstruderning birinchi qismidagi material to'liq eritilishi va bir xilda aralashtirilishi mumkinligi va ekstruderning ikkinchi qismidagi to'liq bir xil materialning to'liq parchalanishi kerakligi printsipiga amal qilishi kerak. (LDPE) 1-jadvalda ko'rsatilgan.
1-jadval Ikki bosqichli ekstruder zonalarining harorati
| Ishlash zonasi | 1-zona | 2-zona | 3-zona ① | 4-zona | 5-zona |
| Harorat P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Ishlash zonasi | 6-zona | 7-zona | 8-zona | 9-zona | Og'iz o'ladi |
| Harorat °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
①silan qo'shilgan joy.
Ekstruder vintining tezligi ekstruderda yashash vaqtini va materialning aralashtirish ta'sirini aniqlaydi, agar yashash muddati qisqa bo'lsa, peroksidning parchalanishi to'liq emas; agar yashash muddati juda uzoq bo'lsa, ekstrudirovka qilingan materialning viskozitesi ortadi. Umuman olganda, ekstruderda granulaning o'rtacha yashash muddati 5-10 marta boshlang'ich parchalanish yarim umrida nazorat qilinishi kerak. Oziqlantirish tezligi nafaqat materialning yashash vaqtiga ma'lum ta'sir ko'rsatadi, balki materialni aralashtirish va kesishga ham ta'sir qiladi, tegishli oziqlantirish tezligini tanlash ham juda muhimdir.
(4) Qadoqlash. Ikki bosqichli silan o'zaro bog'langan izolyatsion material namlikni yo'qotish uchun to'g'ridan-to'g'ri havoda alyuminiy-plastmassa kompozit qoplarga qadoqlanishi kerak.
5. Bir bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalovchi material ishlab chiqarish jarayoni
Bir bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalash materiali payvandlash jarayoni tufayli simi izolyatsiyalash yadrosining simi zavodi ekstruziyasida bo'ladi, shuning uchun simi izolyatsiyasining ekstruziya harorati ikki bosqichli usuldan sezilarli darajada yuqori. Bir bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalash formulasi tashabbuskor va silan va materialni kesishning tez tarqalishida to'liq ko'rib chiqilgan bo'lsa-da, lekin payvandlash jarayoni harorat bilan kafolatlangan bo'lishi kerak, bu bir bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyasini ishlab chiqarish zavodi qayta-qayta ta'kidladi to'g'ri tanlangan ekstruziya harorati 2.
2-jadval Har bir zonaning bir bosqichli ekstruder harorati (birlik: ℃)
| Zona | 1-zona | 2-zona | 3-zona | 4-zona | Flanj | Bosh |
| Harorat | 160 | 190 | 200～210 | 220～230 | 230 | 230 |
Bu bir bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen jarayonining zaif tomonlaridan biri bo'lib, kabellarni ikki bosqichda ekstrudirovka qilishda odatda talab qilinmaydi.
6.Ishlab chiqarish uskunalari
Ishlab chiqarish uskunalari jarayonni boshqarishning muhim kafolati hisoblanadi. Silan o'zaro bog'langan kabellarni ishlab chiqarish jarayonni boshqarishning juda yuqori aniqligini talab qiladi, shuning uchun ishlab chiqarish uskunasini tanlash ayniqsa muhimdir.
Ikki bosqichli silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalash materialini ishlab chiqarish, hozirgi vaqtda import qilinadigan vaznsiz tortishga ega mahalliy izotropik parallel ikkita vintli ekstruder bo'lgan materiallar ishlab chiqarish uskunasi, jarayonni nazorat qilishning aniqligi, ikki vintli ekstruderning uzunligi va diametrini tanlash talablariga javob berishi mumkin. ingredientlar. Albatta, to'liq e'tibor berish kerak bo'lgan uskunaning ko'plab tafsilotlari mavjud.
Avval aytib o'tganimizdek, kabel zavodida bir bosqichli silan o'zaro bog'langan kabel ishlab chiqarish uskunalari import qilinadi, qimmat, mahalliy asbob-uskunalar ishlab chiqaruvchilari shunga o'xshash ishlab chiqarish uskunalariga ega emaslar, buning sababi uskunalar ishlab chiqaruvchilari va formulalar va jarayon tadqiqotchilari o'rtasidagi hamkorlikning yo'qligi.
7.Silan tabiiy o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalash materiali
So'nggi yillarda ishlab chiqilgan silan tabiiy o'zaro bog'langan polietilen izolyatsion material bir necha kun ichida tabiiy sharoitlarda bug 'yoki iliq suvga botirmasdan o'zaro bog'lanishi mumkin. An'anaviy silani o'zaro bog'lash usuli bilan taqqoslaganda, ushbu material kabel ishlab chiqaruvchilari uchun ishlab chiqarish jarayonini qisqartirishi, ishlab chiqarish xarajatlarini yanada kamaytirishi va ishlab chiqarish samaradorligini oshirishi mumkin. Silan tabiiy ravishda o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyasi kabel ishlab chiqaruvchilari tomonidan tobora ko'proq tan olinadi va foydalaniladi.
So'nggi yillarda mahalliy silan tabiiy o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyasi etuk bo'lib, import qilinadigan materiallarga nisbatan narx bo'yicha ma'lum afzalliklarga ega bo'lgan katta miqdorda ishlab chiqarildi.
7. 1 Silan tabiiy o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalash uchun formulalar g'oyalari
Silan tabiiy o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalari ikki bosqichli jarayonda ishlab chiqariladi, bir xil formulasi asosiy qatron, tashabbuskor, silan, antioksidant, polimerizatsiya inhibitori va katalizatordan iborat. Silan tabiiy o'zaro bog'langan polietilen izolyatorlarining formulasi A materialining silan payvandlash tezligini oshirishga va silan iliq suv o'zaro bog'langan polietilen izolyatorlariga qaraganda samaraliroq katalizatorni tanlashga asoslangan. Silanni payvandlash tezligi yuqori bo'lgan A materiallaridan samaraliroq katalizator bilan birgalikda foydalanish silan o'zaro bog'langan polietilen izolyatorini past haroratlarda va namlik etarli bo'lmaganda ham tez o'zaro bog'lash imkonini beradi.
Import qilingan silan tabiiy ravishda o'zaro bog'langan polietilen izolyatorlari uchun A-materiallari kopolimerizatsiya yo'li bilan sintezlanadi, bu erda silan tarkibini yuqori darajada nazorat qilish mumkin, shu bilan birga silanni payvandlash orqali yuqori payvandlash tezligiga ega A-materiallarini ishlab chiqarish qiyin. Retseptda ishlatiladigan asosiy qatron, tashabbuskor va silan xilma-xillik va qo'shimchalar nuqtai nazaridan o'zgarishi va sozlanishi kerak.
Qarshilikni tanlash va uning dozasini to'g'irlash ham hal qiluvchi ahamiyatga ega, chunki silanning payvandlash tezligining oshishi muqarrar ravishda ko'proq CC o'zaro bog'liqlik yon reaktsiyalariga olib keladi. Keyinchalik kabel ekstruziyasi uchun A materialining ishlov berish suyuqligi va sirt holatini yaxshilash uchun CC o'zaro bog'lanishini va oldingi o'zaro bog'lanishni samarali ravishda inhibe qilish uchun mos miqdordagi polimerizatsiya inhibitori talab qilinadi.
Bundan tashqari, katalizatorlar o'zaro bog'lanish tezligini oshirishda muhim rol o'ynaydi va o'tish metallsiz elementlarni o'z ichiga olgan samarali katalizatorlar sifatida tanlanishi kerak.
7. 2 Silan tabiiy ravishda o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalashning o'zaro bog'lanish vaqti
Silan tabiiy o'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyasini tabiiy holatda o'zaro bog'lashni yakunlash uchun zarur bo'lgan vaqt izolyatsiya qatlamining harorati, namligi va qalinligiga bog'liq. Harorat va namlik qanchalik baland bo'lsa, izolyatsiya qatlamining qalinligi qanchalik yupqa bo'lsa, o'zaro bog'lanish vaqti qanchalik qisqa bo'lsa va aksincha. Harorat va namlik mintaqadan mintaqaga va fasldan mavsumga, hatto bir joyda va bir vaqtning o'zida turlicha bo'lganligi sababli, bugun va ertaga harorat va namlik har xil bo'ladi. Shuning uchun, materialdan foydalanish paytida foydalanuvchi o'zaro bog'lanish vaqtini mahalliy va ustun harorat va namlik, shuningdek, kabelning spetsifikatsiyasi va izolyatsiya qatlamining qalinligi bo'yicha aniqlashi kerak.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 13-avgust