Силан-сшитый полиэтилен (XLPE) для кабельных соединений – это тип термореактивной изоляции, используемой в электрических кабелях. Они производятся путём химической сшивки молекул полиэтилена силановыми соединениями, которые преобразуют линейную молекулярную структуру полиэтилена в трёхмерную сетку. Этот процесс повышает термостойкость, механическую прочность и электрические свойства материала, делая его пригодным для различных применений: от низковольтной и высоковольтной передачи электроэнергии до автомобильных систем.
Производство кабельных композитов на основе силан-сшитого полиэтилена (XLPE) сталкивается с важнейшими техническими проблемами, включая контроль предварительной сшивки, оптимизацию термоусадки, регулирование кристалличности и стабильность процесса. Последние достижения в материаловедении и методах производства позволяют решить эти проблемы, значительно повышая качество продукции и выход готовой продукции.
1. Предварительное сшивание и уменьшение подвулканизации
Испытание:В процессе Sioplas воздействие влаги во время смешивания и экструзии компонентов A и B может спровоцировать преждевременные реакции гидролиза и конденсации. Это приводит к неконтролируемому предварительному сшиванию, что приводит к повышению вязкости расплава, снижению текучести, образованию шероховатых поверхностей и ухудшению изоляционных свойств, таких как пониженное напряжение пробоя.
Решение:
Интеграция присадок к смазочным материалам:Включаямастербатчи на основе силикона, такой какТехнологическая добавка SILIKE на основе силиконаLYPA-208C эффективно улучшает текучесть расплава, снижает адгезию расплава к шнекам и матрицам, а также эффективно предотвращает предварительное сшивание, не влияя на качество конечного сшивания.
Силиконовая добавка LYPA-208Cобладает сильными противодействующими предварительному сшиванию характеристиками, не влияя на качество конечной сшивки.
Силиконовый мастербатч LYPA-208C устраняет дефекты поверхности типа «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 и производительность экструзионной линии
Оптимизация градиента температуры:Использование сегментированного экструдера с температурой от 140 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 перед экструзией, снижает давление, связанное с поточной прививкой, тем самым уменьшая вероятность предварительной сшивки во время экструзии по сравнению с одноэтапными подходами.
2. Оптимизация характеристик термоусадки
Испытание:Чрезмерная усадка изоляционного слоя может привести к деформации конструкции и возникновению электрических сбоев, связанных с ориентацией кристаллов и динамикой охлаждения.
Решения:
Многоступенчатые системы охлаждения:Использование последовательности стадий охлаждения горячей, теплой и холодной водой замедляет скорость кристаллизации, эффективно управляя температурными градиентами и уменьшая усадку.
Регулировка параметров экструзии: Использование экструдеров с высоким соотношением длины к диаметру (≥30:1) увеличивает время удержания расплава, подавляя нежелательную кристаллизацию. Использование компрессионных фильер для кабелей меньшего сечения (≤6 мм²) минимизирует кристаллизацию, вызванную ориентацией, что дополнительно снижает усадку.
Выбор материала:Применение полиэтилена, сшитого силаном в два этапа, позволяет более точно контролировать процесс кристаллизации, способствуя повышению термической стабильности.
3. Баланс кристалличности и механических свойств
Испытание:Высокая кристалличность приводит к хрупкости, а недостаточная кристаллизация снижает термостойкость.
Решения:
Контроль температуры расплава:Повышение температуры расплава до 190–210 °C с увеличенным временем выдержки снижает зародышеобразование кристаллов, однако для предотвращения преждевременного сшивания необходим тщательный контроль.
Конструкция мастербатча катализатора:Использование двухшнековой экструзии обеспечивает равномерное распределение оловоорганических катализаторов, оптимизируя взаимодействие между сшивкой и кристалличностью для улучшения механических свойств.
4. Повышение стабильности процесса
Испытание:Чувствительность к колебаниям процесса приводит к нестабильности давления экструзии и появлению дефектов поверхности.
Решения:
Модернизация оборудования:Внедрение систем смешивания с двухконусным барабаном обеспечивает однородное распределение силановых добавок, при этом продолжительность смешивания для достижения оптимальной консистенции составляет более 2,5 часов.
Мониторинг в реальном времени:Постоянный контроль тока шнека и скорости вращения позволяет оперативно корректировать настройки температуры и протоколы очистки пресс-формы, поддерживая стабильные условия обработки.
Тенденции отрасли и перспективы производства кабелей из сшитого полиэтилена
Интеграция двухэтапной обработки в сочетании с функциональными добавками, такими как мастербатчи на основе силикона, стала ведущей стратегией для решения технологических задач при производстве кабелей из сшитого полиэтилена. По имеющимся данным, эти инновации позволили увеличить выход продукции более чем на 10–20% в пилотных проектах, повысив надежность кабелей из сшитого полиэтилена в системах передачи электроэнергии и автомобильной промышленности. В перспективе производители сосредоточиваются на исследованиях и разработках технологий адаптивного охлаждения и интеллектуального управления технологическим процессом для дальнейшего улучшения характеристик материала сшитого полиэтилена, удовлетворяя растущий спрос на высокопроизводительные кабели.
Используя эти передовые стратегии обработки и инновационные материалы, производители могут значительно повысить эффективность и качество производства кабелей из сшитого полиэтилена, гарантируя поставку превосходной продукции, 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.
Откройте для себя более высокую производительность и эффективность кабеля — выберитеСиликоновые технологические добавки SILIKE для ваших решений по компаундированию кабелей из сшитого полиэтилена.
Независимо от того, стремитесь ли вы оптимизировать эффективность производства, предотвратить предварительное сшивание в сшитом полиэтилене, устранить поверхностные дефекты, такие как «акулья кожа», улучшить эстетику поверхности или сократить время простоя, силиконовые суперконцентраты SILIKE обеспечат необходимое повышение производительности вашей кабельной линии из сшитого полиэтилена.
Время публикации: 10 апреля 2025 г.
