Силан-сшитый полиэтилен (XLPE) — это тип термореактивной изоляции, используемой в электрических кабелях. Он производится путем химического сшивания молекул полиэтилена с использованием силановых соединений, которые преобразуют линейную молекулярную структуру полиэтилена в трехмерную сетку. Этот процесс повышает термическую стабильность, механическую прочность и электрические свойства материала, что делает его пригодным для различных применений, от низковольтной и высоковольтной передачи электроэнергии до автомобильных систем.
Производство кабельных компаундов из сшитого силаном полиэтилена (XLPE) сопряжено с серьезными техническими проблемами, включая контроль предварительного сшивания, оптимизацию термической усадки, регулирование кристалличности и стабильность процесса. Последние достижения в материаловении и методологиях производства позволяют преодолеть эти препятствия, значительно улучшая качество продукции и повышая выход годной продукции.
1. Предварительное сшивание и предотвращение обжига
Испытание:В процессе производства Sioplas воздействие влаги во время смешивания и экструзии компонентов А и В может вызвать преждевременные реакции гидролиза и конденсации. Это приводит к неконтролируемому предварительному сшиванию, что влечет за собой повышение вязкости расплава, ухудшение текучести, образование шероховатых поверхностей и ухудшение изоляционных свойств, таких как снижение напряжения пробоя.
Решение:
Интеграция присадок в смазочные материалы:Включениемастербатчи на основе силикона, такой какТехнологическая добавка на основе силикона от компании SILIKELYPA-208C эффективно улучшает текучесть расплава, снижает прилипание расплава к шнекам и фильерам, а также эффективно предотвращает предварительное сшивание, не влияя на конечное качество сшивания.
Силиконовая добавка LYPA-208CОбладает высокими антипредварительными свойствами, препятствующими сшиванию, и не влияет на качество конечного сшивания.
Силиконовая мастербатча LYPA-208C устраняет дефекты поверхности, такие как «акулья кожа», и повышает гладкость поверхности.
Добавка на основе силикона LYPA-208C значительно снижает крутящий момент экструзии и предотвращает перегрузку двигателя.
Силоксановые добавки LYPA-208Cповышает стабильность экструзионной линии и производительность.
Оптимизация температурного градиента:Использование сегментированного температурного режима экструзионного цилиндра в диапазоне от 140°C до 180°C помогает минимизировать локальный перегрев. Сокращение времени пребывания в высокотемпературных зонах дополнительно снижает риск преждевременного сшивания.
Двухэтапная обработка:Применение двухэтапного метода, при котором силан прививается к полиэтилену до экструзии, снижает давление, связанное с прививкой в процессе экструзии, тем самым уменьшая вероятность предварительного сшивания во время экструзии по сравнению с одноэтапными подходами.
2. Оптимизация характеристик термической усадки
Испытание:Чрезмерная усадка изоляционного слоя увеличивает риск структурной деформации и электрических сбоев, связанных с ориентацией кристаллов и динамикой охлаждения.
Решения:
Многоступенчатые системы охлаждения:Использование последовательности этапов охлаждения горячей, теплой и холодной водой замедляет скорость кристаллизации, эффективно регулируя температурные градиенты и уменьшая усадку.
Регулировка параметров экструзииИспользование экструдеров с высоким соотношением длины к диаметру (≥30:1) увеличивает время удержания расплава, подавляя нежелательную кристаллизацию. Применение компрессионных фильер для кабелей меньшего диаметра (≤6 мм²) минимизирует кристаллизацию, вызванную ориентацией, что дополнительно контролирует усадку.
Выбор материалов:Применение двухэтапной силан-сшитой полиэтиленовой смолы позволяет более точно контролировать процесс кристаллизации, что способствует повышению термической стабильности.
3. Баланс между кристалличностью и механическими свойствами
Испытание:Высокая степень кристалличности обуславливает хрупкость, а недостаточная кристаллизация снижает термостойкость.
Решения:
Контроль температуры плавления:Повышение температуры расплава до 190–210 °C с увеличением времени выдержки снижает образование кристаллов, хотя для предотвращения преждевременного сшивания необходимы тщательные меры контроля.
Разработка каталитической мастербатчи:Использование двухшнекового экструдера обеспечивает равномерное диспергирование оловоорганических катализаторов, оптимизируя взаимодействие между сшиванием и кристалличностью для улучшения механических свойств.
4. Повышение стабильности процесса
Испытание:Чувствительность к колебаниям технологического процесса приводит к нестабильности давления экструзии и дефектам поверхности.
Решения:
Модернизация оборудования:Внедрение двухконусных барабанных смесительных систем обеспечивает однородное распределение силановых добавок, при этом продолжительность перемешивания превышает 2,5 часа для достижения оптимальной консистенции.
Мониторинг в реальном времени:Непрерывный контроль тока шнека и скорости вращения позволяет оперативно корректировать температурные параметры и протоколы очистки пресс-форм, поддерживая стабильные условия обработки.
Тенденции развития отрасли и перспективы производства кабелей XLPE
Интеграция двухэтапной обработки в сочетании с функциональными добавками, такими как мастербатчи на основе силикона, стала ведущей стратегией для преодоления технологических проблем при производстве кабелей из сшитого полиэтилена (XLPE). Сообщается, что эти инновации позволили увеличить выход годной продукции более чем на 10–20% в пилотных проектах, повысив надежность кабелей XLPE в секторах электропередачи и автомобильной промышленности. В перспективе производители сосредоточатся на исследованиях и разработках адаптивных технологий охлаждения и интеллектуального управления технологическими процессами для дальнейшего улучшения характеристик материала XLPE, удовлетворяя растущий спрос на высокоэффективные кабели.
Внедрение этих передовых технологических стратегий и инновационных материалов позволяет производителям значительно повысить эффективность и качество производства кабелей из сшитого полиэтилена (XLPE), обеспечивая выпуск продукции превосходного качества, отвечающей меняющимся требованиям современных электротехнических применений.
For the method to optimize XLPE cable processing and surface performance, contact SILIKE Tel: +86-28-83625089 or via email: amy.wang@silike.cn, or visit the website www.siliketech.com to learn more. Chengdu SILIKE Technology Co., Ltd – A pioneering Chinese silicone additive specialist with many years of expertise in wire and cable compounds.
Раскройте потенциал повышения производительности и качества кабельного телевидения — сделайте выбор.Силиконовые вспомогательные вещества SILIKE для обработки компаундов ваших кабелей XLPE.
Независимо от того, стремитесь ли вы оптимизировать эффективность производства, предотвратить предварительное сшивание в XLPE, устранить поверхностные дефекты, такие как «акулья кожа», улучшить эстетику поверхности или сократить время простоя, силиконовые мастербатчи SILIKE обеспечат вашему кабельному соединению из XLPE необходимое преимущество в производительности.
Дата публикации: 10 апреля 2025 г.
