Crynodeb: Disgrifir yn fyr yr egwyddor groes-gysylltu, dosbarthiad, fformiwleiddiad, proses ac offer deunydd inswleiddio polyethylen croes-gysylltiedig silane ar gyfer gwifren a chebl, ac mae rhai nodweddion deunydd inswleiddio polyethylen croes-gysylltu silane yn naturiol wrth gymhwyso a defnyddio yn ogystal â cyflwynir ffactorau sy'n effeithio ar gyflwr trawsgysylltu'r deunydd.
Geiriau allweddol: Silane trawsgysylltu; Croesgysylltu naturiol; Polyethylen; Inswleiddio; Gwifren a chebl
Bellach defnyddir deunydd cebl polyethylen traws-gysylltiedig Silane yn eang yn y diwydiant gwifren a chebl fel deunydd inswleiddio ar gyfer ceblau pŵer foltedd isel. Mae'r deunydd wrth weithgynhyrchu gwifren a chebl traws-gysylltiedig, a chroesgysylltu perocsid a chroesgysylltu arbelydru o'i gymharu â'r offer gweithgynhyrchu sydd eu hangen yn syml, yn hawdd i'w gweithredu, cost gynhwysfawr isel a manteision eraill, wedi dod yn ddeunydd blaenllaw ar gyfer isel. -foltedd croes-gysylltu cebl gyda inswleiddio.
1.Silane cross-linked cebl deunydd traws-gysylltu egwyddor
Mae dwy brif broses yn ymwneud â gwneud polyethylen croes-gysylltiedig silane: impio a chroesgysylltu. Yn y broses impio, mae'r polymer yn colli ei atom H ar yr atom carbon trydyddol o dan weithred y cychwynnwr rhydd a phyrolysis yn radicalau rhydd, sy'n adweithio gyda'r grŵp - CH = CH2 o finyl silane i gynhyrchu polymer wedi'i impio sy'n cynnwys ester trioxysilyl grwp. Yn y broses drawsgysylltu, mae'r polymer impiad yn cael ei hydroleiddio gyntaf ym mhresenoldeb dŵr i gynhyrchu silanol, ac mae'r - OH yn cyddwyso â'r grŵp Si-OH cyfagos i ffurfio'r bond Si-O-Si, gan groesgysylltu'r polymer. macromoleciwlau.
Deunydd cebl traws-gysylltiedig 2.Silane a'i ddull cynhyrchu cebl
Fel y gwyddoch, mae yna ddulliau cynhyrchu dau gam ac un cam ar gyfer ceblau croes-gysylltu silane a'u ceblau. Mae'r gwahaniaeth rhwng y dull dau gam a'r dull un cam yn gorwedd yn lle mae'r broses impio silane yn cael ei chynnal, y broses impio yn y gwneuthurwr deunydd cebl ar gyfer y dull dau gam, y broses impio yn y ffatri gweithgynhyrchu cebl ar gyfer y dull un cam. Mae'r deunydd inswleiddio polyethylen croes-gysylltiedig silane dau gam gyda'r gyfran fwyaf o'r farchnad yn cynnwys y deunyddiau A a B fel y'u gelwir, a deunydd A yw'r polyethylen wedi'i impio â silane a deunydd B yw'r prif swp catalydd. Yna mae'r craidd inswleiddio wedi'i groesgysylltu â dŵr cynnes neu stêm.
Mae math arall o ynysydd polyethylen croes-gysylltiedig silane dau gam, lle mae'r deunydd A yn cael ei gynhyrchu mewn ffordd wahanol, trwy gyflwyno silane finyl yn uniongyrchol i'r polyethylen yn ystod synthesis i gael polyethylen gyda chadwyni canghennog silane.
Mae gan ddull un cam ddau fath hefyd, mae'r broses un-cam traddodiadol yn amrywiaeth o ddeunyddiau crai yn ôl y fformiwla yn y gymhareb o system fesur cywirdeb arbennig, i mewn i allwthiwr arbennig a ddyluniwyd yn arbennig mewn un cam i gwblhau impio ac allwthio. craidd inswleiddio cebl, yn y broses hon, dim granulation, nid oes angen cyfranogiad planhigion deunydd cebl, gan y ffatri cebl i gwblhau ei ben ei hun. Mae'r offer cynhyrchu cebl traws-gysylltiedig silane un cam hwn a thechnoleg llunio yn cael ei fewnforio yn bennaf o dramor ac mae'n ddrud.
Mae math arall o ddeunydd inswleiddio polyethylen traws-gysylltiedig silane un-cam yn cael ei gynhyrchu gan weithgynhyrchwyr deunydd cebl, yw holl ddeunyddiau crai yn ôl y fformiwla yn y gymhareb o ddull arbennig o gymysgu gyda'i gilydd, eu pecynnu a'u gwerthu, nid oes unrhyw ddeunydd A a B deunydd, gall planhigion cebl yn uniongyrchol yn y extruder i gwblhau cam ar yr un pryd impio ac allwthio craidd inswleiddio cebl. Nodwedd unigryw'r dull hwn yw nad oes angen allwthwyr arbennig drud, oherwydd gellir cwblhau'r broses impio silane mewn allwthiwr PVC cyffredin, ac mae'r dull dau gam yn dileu'r angen i gymysgu deunyddiau A a B cyn allwthio.
3. Ffurfio cyfansoddiad
Yn gyffredinol, mae ffurfio deunydd cebl polyethylen traws-gysylltiedig silane yn cynnwys resin deunydd sylfaen, cychwynnwr, silane, gwrthocsidydd, atalydd polymerization, catalydd, ac ati.
(1) Yn gyffredinol, mae'r resin sylfaen yn resin polyethylen dwysedd isel (LDPE) gyda mynegai toddi (MI) o 2, ond yn ddiweddar, gyda datblygiad technoleg resin synthetig a phwysau cost, mae polyethylen dwysedd isel llinol (LLDPE) hefyd wedi bod a ddefnyddir neu a ddefnyddir yn rhannol fel y resin sylfaen ar gyfer y deunydd hwn. Mae resinau gwahanol yn aml yn cael effaith sylweddol ar impio a chroesgysylltu oherwydd gwahaniaethau yn eu strwythur macromoleciwlaidd mewnol, felly bydd y ffurfiad yn cael ei addasu trwy ddefnyddio gwahanol resinau sylfaen neu'r un math o resin gan weithgynhyrchwyr gwahanol.
(2) Y cychwynnwr a ddefnyddir yn gyffredin yw perocsid diisopropyl (DCP), yr allwedd yw deall maint y broblem, nid yw rhy ychydig i achosi impio silane yn ddigon; gormod i achosi trawsgysylltu polyethylen, sy'n lleihau ei hylifedd, wyneb y craidd inswleiddio allwthiol garw, system anodd ei wasgu. Gan fod swm y cychwynnwr a ychwanegir yn fach iawn ac yn sensitif, mae'n bwysig ei wasgaru'n gyfartal, felly fe'i ychwanegir yn gyffredinol ynghyd â'r silane.
(3) Defnyddir silane finyl annirlawn yn gyffredinol, gan gynnwys finyl trimethoxysilane (A2171) a finyl triethoxysilane (A2151), oherwydd cyfradd hydrolysis cyflym A2171, felly dewiswch A2171 mwy o bobl. Yn yr un modd, mae problem o ychwanegu silane, mae'r gwneuthurwyr deunydd cebl presennol yn ceisio cyflawni ei derfyn isaf i leihau costau, oherwydd bod y silane yn cael ei fewnforio, mae'r pris yn ddrutach.
(4) Gwrth-ocsidydd yw sicrhau sefydlogrwydd prosesu polyethylen a chebl gwrth-heneiddio ac ychwanegodd, gwrth-ocsidydd yn y broses impio silane rôl atal yr adwaith impio, felly mae'r broses impio, ychwanegu gwrth-ocsidydd i fod yn ofalus, y swm a ychwanegwyd i ystyried faint o DCP i gyd-fynd â'r dewis. Yn y broses groesgysylltu dau gam, gellir ychwanegu'r rhan fwyaf o'r gwrthocsidydd yn y swp meistr catalydd, a all leihau'r effaith ar y broses impio. Yn y broses drawsgysylltu un cam, mae'r gwrthocsidydd yn bresennol yn y broses impio gyfan, felly mae'r dewis o rywogaethau a swm yn bwysicach. Gwrthocsidyddion a ddefnyddir yn gyffredin yw 1010, 168, 330, ac ati.
(5) Polymerization atalydd yn cael ei ychwanegu er mwyn atal rhai impio a thraws-gysylltu broses o adweithiau ochr yn digwydd, yn y broses impio i ychwanegu asiant gwrth-groesgysylltu, gall effeithiol leihau'r achosion o C2C trawsgysylltu, a thrwy hynny wella y hylifedd prosesu, yn ogystal, bydd ychwanegu impiad yn yr un amodau yn cael ei ragflaenu gan hydrolysis silane ar yr atalydd polymerization yn gallu lleihau hydrolysis polyethylen impio, er mwyn gwella sefydlogrwydd hirdymor y deunydd impiad.
(6) Mae catalyddion yn aml yn ddeilliadau organotin (ac eithrio croesgysylltu naturiol), y mwyaf cyffredin yw dibutyltin dilaurate (DBDTL), a ychwanegir yn gyffredinol ar ffurf swp meistr. Yn y broses dau gam, mae'r impiad (deunydd A) a'r swp meistr catalydd (deunydd B) yn cael eu pecynnu ar wahân ac mae'r deunyddiau A a B yn cael eu cymysgu gyda'i gilydd cyn eu hychwanegu at yr allwthiwr i atal rhag-groesgysylltu'r deunydd A. Yn achos inswleiddiadau polyethylen croes-gysylltu silane un-cam, nid yw'r polyethylen yn y pecyn wedi'i impio eto, felly nid oes problem rhag-groesgysylltu ac felly nid oes angen pecynnu'r catalydd ar wahân.
Yn ogystal, mae silanes cymhleth ar gael ar y farchnad, sy'n gyfuniad o silane, cychwynnwr, gwrthocsidydd, rhai ireidiau ac asiantau gwrth-gopr, ac fe'u defnyddir yn gyffredinol mewn dulliau croesgysylltu silane un cam mewn planhigion cebl.
Felly, nid yw ffurfio inswleiddiad polyethylen traws-gysylltiedig silane, nad yw ei gyfansoddiad yn cael ei ystyried yn gymhleth iawn ac mae ar gael yn y wybodaeth berthnasol, ond mae'r fformwleiddiadau cynhyrchu priodol, yn amodol ar rai addasiadau er mwyn cwblhau, sy'n gofyn am asesiad llawn. dealltwriaeth o rôl y cydrannau yn y fformiwleiddiad a'r gyfraith o'u heffaith ar berfformiad a'u dylanwad cilyddol.
Yn y nifer o amrywiaethau o ddeunyddiau cebl, ystyrir mai deunydd cebl croes-gysylltiedig silane (naill ai dau gam neu un cam) yw'r unig amrywiaeth o brosesau cemegol sy'n digwydd mewn allwthio, mathau eraill fel deunydd cebl polyvinyl clorid (PVC) a deunydd cebl polyethylen (PE), mae'r broses granwleiddio allwthio yn broses gymysgu corfforol, hyd yn oed os yw'r deunydd cebl croesgysylltu croes-gysylltu cemegol ac arbelydru, boed yn y broses gronynniad allwthio, neu system allwthio Cebl, nid oes unrhyw broses gemegol yn digwydd , felly, mewn cymhariaeth, mae cynhyrchu deunydd cebl traws-gysylltiedig silane ac allwthio inswleiddio cebl, rheoli prosesau yn bwysicach.
4. dau gam silane traws-gysylltiedig broses gynhyrchu inswleiddio polyethylen
Gall y broses gynhyrchu o'r inswleiddiad polyethylen croes-gysylltiedig silane dau gam A gael ei gynrychioli'n fyr gan Ffigur 1.
Ffigur 1 Proses gynhyrchu deunydd inswleiddio polyethylen croes-gysylltiedig dau gam silane A
Rhai pwyntiau allweddol yn y broses gynhyrchu inswleiddio polyethylen croes-gysylltiedig silane dau gam:
(1) Sychu. Gan fod y resin polyethylen yn cynnwys ychydig bach o ddŵr, pan gaiff ei allwthio ar dymheredd uchel, mae'r dŵr yn adweithio'n gyflym â'r grwpiau silyl i gynhyrchu croesgysylltu, sy'n lleihau hylifedd y toddi ac yn cynhyrchu rhag-groesgysylltu. Mae'r deunydd gorffenedig hefyd yn cynnwys dŵr ar ôl oeri dŵr, a all hefyd achosi rhag-groesgysylltu os na chaiff ei dynnu, a rhaid ei sychu hefyd. Er mwyn sicrhau ansawdd y sychu, defnyddir uned sychu dwfn.
(2) Mesurydd. Gan fod cywirdeb y ffurfiad deunydd yn bwysig, defnyddir graddfa pwyso colli pwysau a fewnforiwyd yn gyffredinol. Mae'r resin polyethylen a'r gwrthocsidydd yn cael eu mesur a'u bwydo trwy borthladd porthiant yr allwthiwr, tra bod y silane a'r cychwynnydd yn cael eu chwistrellu gan bwmp deunydd hylif yn ail neu drydydd casgen yr allwthiwr.
(3) impio allwthio. Mae'r broses impio silane wedi'i chwblhau yn yr allwthiwr. Rhaid i osodiadau proses yr allwthiwr, gan gynnwys tymheredd, cyfuniad sgriw, cyflymder sgriw a chyfradd bwydo, ddilyn yr egwyddor y gall y deunydd yn rhan gyntaf yr allwthiwr gael ei dawdd yn llawn a'i gymysgu'n unffurf, pan na ddymunir dadelfennu cynamserol y perocsid. , a bod yn rhaid i'r deunydd cwbl unffurf yn ail adran yr allwthiwr gael ei ddadelfennu'n llawn a chwblhau'r broses impio, dangosir tymheredd yr adran allwthiwr nodweddiadol (LDPE) yn Nhabl 1.
Tabl 1 Tymheredd y parthau allwthiwr dau gam
| Parth gweithio | Parth 1 | Parth 2 | Parth 3 ① | Parth 4 | Parth 5 |
| Tymheredd P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Parth gweithio | Parth 6 | Parth 7 | Parth 8 | Parth 9 | Genau yn marw |
| Tymheredd °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
①yw lle mae'r silane yn cael ei ychwanegu.
Mae cyflymder y sgriw allwthiwr yn pennu'r amser preswylio ac effaith gymysgu'r deunydd yn yr allwthiwr, os yw'r amser preswylio yn fyr, mae'r dadelfeniad perocsid yn anghyflawn; os yw'r amser preswylio yn rhy hir, mae gludedd y deunydd allwthiol yn cynyddu. Yn gyffredinol, dylid rheoli amser preswylio cyfartalog y granule yn yr allwthiwr yn hanner oes dadelfennu'r cychwynnwr o 5-10 gwaith. Mae cyflymder bwydo nid yn unig yn cael effaith benodol ar amser preswylio'r deunydd, ond hefyd ar gymysgu a chneifio'r deunydd, mae dewis cyflymder bwydo priodol hefyd yn bwysig iawn.
(4) Pecynnu. Dylid pecynnu deunydd inswleiddio croes-gysylltu silane dau gam mewn bagiau cyfansawdd alwminiwm-plastig mewn aer uniongyrchol i ddileu lleithder.
5. un-cam silane cross-linked polyethylen insiwleiddio deunydd broses gynhyrchu
Mae deunydd inswleiddio polyethylen traws-gysylltiedig silane un cam oherwydd ei broses impio yn allwthio ffatri cebl craidd inswleiddio cebl, felly mae tymheredd allwthio inswleiddio cebl yn sylweddol uwch na'r dull dau gam. Er bod y fformiwla insiwleiddio polyethylen traws-gysylltiedig silane un-cam wedi'i ystyried yn llawn yn y gwasgariad cyflym o gychwynwr a silane a chneifio materol, ond rhaid gwarantu'r broses impio gan y tymheredd, sef y polyethylen un-cam silane cross-linked pwysleisiodd gwaith cynhyrchu inswleiddio dro ar ôl tro bwysigrwydd y dewis cywir o dymheredd allwthio, dangosir y tymheredd allwthio a argymhellir yn gyffredinol yn Nhabl 2.
Tabl 2 Tymheredd allwthiwr un cam pob parth (uned: ℃)
| Parth | Parth 1 | Parth 2 | Parth 3 | Parth 4 | fflans | Pen |
| Tymheredd | 160 | 190 | 200 ～ 210 | 220～ 230 | 230 | 230 |
Dyma un o wendidau'r broses polyethylen traws-gysylltiedig silane un cam, nad oes ei angen yn gyffredinol wrth allwthio ceblau mewn dau gam.
6.Production offer
Mae'r offer cynhyrchu yn warant bwysig o reoli prosesau. Mae cynhyrchu ceblau croes-gysylltiedig silane yn gofyn am lefel uchel iawn o gywirdeb rheoli prosesau, felly mae'r dewis o offer cynhyrchu yn arbennig o bwysig.
Cynhyrchu deunydd inswleiddio polyethylen traws-gysylltiedig silane dau gam Mae offer cynhyrchu deunydd, ar hyn o bryd yn fwy domestig isotropic cyfochrog deublyg-sgriw allwthiwr gyda mewnforio pwysau di-bwysau, dyfeisiau o'r fath yn gallu bodloni gofynion cywirdeb rheoli prosesau, y dewis o hyd a diamedr o yr allwthiwr twin-sgriw i sicrhau bod yr amser preswylio materol, y dewis o fewnforio pwysau di-bwysau i sicrhau cywirdeb y cynhwysion. Wrth gwrs mae yna lawer o fanylion am yr offer y mae angen rhoi sylw llawn iddynt.
Fel y soniwyd yn gynharach, mae'r offer cynhyrchu cebl traws-gysylltiedig silane un-cam yn y planhigyn cebl yn cael eu mewnforio, yn ddrud, nid oes gan weithgynhyrchwyr offer domestig offer cynhyrchu tebyg, y rheswm yw diffyg cydweithrediad rhwng gweithgynhyrchwyr offer ac ymchwilwyr fformiwla a phroses.
Deunydd inswleiddio polyethylen traws-gysylltiedig naturiol 7.Silane
Gellir croesgysylltu deunydd inswleiddio polyethylen traws-gysylltiedig naturiol Silane a ddatblygwyd yn ystod y blynyddoedd diwethaf o dan amodau naturiol o fewn ychydig ddyddiau, heb stêm neu drochi dŵr cynnes. O'i gymharu â'r dull trawsgysylltu silane traddodiadol, gall y deunydd hwn leihau'r broses gynhyrchu ar gyfer gweithgynhyrchwyr cebl, gan leihau costau cynhyrchu ymhellach a chynyddu effeithlonrwydd cynhyrchu. Mae inswleiddio polyethylen croes-gysylltiedig Silane yn naturiol yn cael ei gydnabod a'i ddefnyddio'n gynyddol gan weithgynhyrchwyr cebl.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae inswleiddiad polyethylen traws-gysylltiedig naturiol domestig silane wedi aeddfedu ac wedi'i gynhyrchu mewn symiau mawr, gyda rhai manteision o ran pris o'i gymharu â deunyddiau a fewnforiwyd.
7. 1 Syniadau llunio ar gyfer inswleiddiadau polyethylen sy'n croesgysylltu'n naturiol silane
Cynhyrchir inswleiddiadau polyethylen traws-gysylltiedig naturiol Silane mewn proses dau gam, gyda'r un ffurfiad yn cynnwys resin sylfaen, cychwynnydd, silane, gwrthocsidydd, atalydd polymeriad a chatalydd. Mae ffurfio ynysyddion polyethylen traws-gysylltiedig naturiol silane yn seiliedig ar gynyddu cyfradd impio silane y deunydd A a dewis catalydd mwy effeithlon nag ynysyddion polyethylen croes-gysylltu dŵr cynnes silane. Bydd defnyddio deunyddiau A gyda chyfradd impio silane uwch ynghyd â chatalydd mwy effeithlon yn galluogi'r ynysydd polyethylen croes-gysylltiedig silane i groesgysylltu'n gyflym hyd yn oed ar dymheredd isel a heb ddigon o leithder.
Mae'r deunyddiau A ar gyfer ynysyddion polyethylen sydd wedi'u croesgysylltu'n naturiol â silane sy'n cael eu mewnforio yn cael eu syntheseiddio trwy gopolymereiddio, lle gellir rheoli'r cynnwys silane ar lefel uchel, tra bod cynhyrchu deunyddiau A â chyfraddau impio uchel trwy impio silane yn anodd. Dylai'r resin sylfaen, y cychwynnwr a'r silane a ddefnyddir yn y rysáit gael eu hamrywio a'u haddasu o ran amrywiaeth ac adio.
Mae dewis y gwrthydd ac addasu ei ddos hefyd yn hanfodol, gan fod cynnydd yng nghyfradd impio'r silane yn anochel yn arwain at fwy o adweithiau ochr croesgysylltu CC. Er mwyn gwella hylifedd prosesu a chyflwr wyneb y deunydd A ar gyfer allwthio cebl dilynol, mae angen swm addas o atalydd polymerization i atal croesgysylltu CC a rhag-groesgysylltu ymlaen llaw yn effeithiol.
Yn ogystal, mae catalyddion yn chwarae rhan bwysig wrth gynyddu'r gyfradd drawsgysylltu a dylid eu dewis fel catalyddion effeithlon sy'n cynnwys elfennau di-fetel pontio.
7. 2 Crosslinking amser o silane inswleiddiadau polyethylen crosslinked naturiol
Mae'r amser sydd ei angen i gwblhau trawsgysylltu inswleiddio polyethylen traws-gysylltiedig naturiol silane yn ei gyflwr naturiol yn dibynnu ar dymheredd, lleithder a thrwch yr haen inswleiddio. Po uchaf yw'r tymheredd a'r lleithder, y deneuaf yw trwch yr haen inswleiddio, y byrraf yw'r amser croesgysylltu sydd ei angen, a'r hiraf i'r gwrthwyneb. Gan fod y tymheredd a'r lleithder yn amrywio o ranbarth i ranbarth ac o dymor i dymor, hyd yn oed yn yr un lle ac ar yr un pryd, bydd y tymheredd a'r lleithder heddiw ac yfory yn wahanol. Felly, yn ystod y defnydd o'r deunydd, dylai'r defnyddiwr bennu'r amser trawsgysylltu yn ôl y tymheredd a'r lleithder lleol a chyffredinol, yn ogystal â manyleb y cebl a thrwch yr haen inswleiddio.
Amser post: Awst-13-2022