Аннотация: Силан кайчылаш байланышкан полиэтилен изоляциялоочу материалдын зым жана кабель үчүн кайчылаш байланыш принциби, классификациясы, түзүлүшү, процесси жана жабдуулары кыскача сүрөттөлүп, силандын табигый кайчылаш полиэтилендик изоляциялык материалдын колдонуудагы жана колдонуудагы айрым мүнөздөмөлөрү, ошондой эле материалдын кайчылаш байланыш абалына таасир этүүчү факторлор менен тааныштырылды.
Keywords: Silane кайчылаш байланышы; Табигый кайчылаш байланыш; полиэтилен; изоляция; Зым жана кабель
Силан кайчылаш байланышкан полиэтилен кабелдик материал азыр зым жана кабель өнөр жайында төмөнкү вольттогу электр кабелдерин изоляциялоочу материал катары кеңири колдонулат. Керектүү өндүрүштүк жабдуулар менен салыштырганда кайчылаш байланышкан зымдарды жана кабелдерди жана пероксиддик кайчылаш байланышты жана нурланууну кайчылаш байланыштыруучу материал жөнөкөй, иштөөгө оңой, комплекстүү наркы төмөн жана башка артыкчылыктары, изоляциясы бар төмөнкү вольттогу кайчылаш кабель үчүн алдыңкы материал болуп калды.
1.Silane кайчылаш байланышкан кабелдик материал кайчылаш байланыш принцип
Силан кайчылаш байланышкан полиэтиленди жасоодо эки негизги процесс бар: кыйыштыруу жана кайчылаш. Кыштыруу процессинде полимер эркин инициатордун жана пиролиздин таасири астында үчүнчү даражадагы көмүртек атомундагы Н-атомунан ажырап, эркин радикалдарга айланат, алар винилсиландын – CH = CH2 тобу менен реакцияга кирип, триоксисилил эфир тобун камтыган кыйыштырылган полимерди пайда кылат. Кайчылаш байланыш процессинде транспланттык полимер алгач суунун катышуусунда гидролизденип, силанолду пайда кылат, ал эми – OH чектеш Si-OH тобу менен конденсацияланып, Si-O-Si байланышын түзүшөт, ошентип полимер макромолекулаларын кайчылаш байланыштырат.
2.Silane кайчылаш байланышкан кабелдик материал жана анын кабелдик өндүрүш ыкмасы
Белгилүү болгондой, силан кайчылаш кабельдер жана алардын кабелдери үчүн эки баскычтуу жана бир кадамдуу өндүрүш ыкмалары бар. Эки этаптуу ыкма менен бир кадамдык ыкманын ортосундагы айырмачылык силан кыйыштыруу процесси, эки этаптуу ыкма үчүн кабелдик материалды өндүрүүчү ишканада кыйыштыруу процесси, бир кадамдык ыкма үчүн кабелди жасоочу заводдо кыйыштыруу процесси жүргүзүлөт. Рыноктун эң чоң үлүшүнө ээ болгон эки баскычтуу силан кайчылаш байланышкан полиэтилен изоляциялоочу материал А жана В деп аталган материалдардан турат, А материалы силан менен кыйыштырылган полиэтилен жана В материалы катализатордун башкы партиясы болуп саналат. Андан кийин жылуулоочу өзөк жылуу сууга же бууга кайчылаштырылат.
Эки тепкичтүү кайчылаш полиэтилен изоляторунун дагы бир түрү бар, мында силан тармакталган чынжырлуу полиэтиленди алуу үчүн синтез учурунда винилсиланды түздөн-түз полиэтиленге киргизүү жолу менен А материалы башкача жол менен чыгарылат.
Бир кадамдык ыкманын да эки түрү бар, салттуу бир кадамдуу процесс - бул атайын тактык өлчөө тутумунун катышы боюнча формула боюнча ар түрдүү чийки зат, кабелдик изоляциянын өзөгүн кыйыштыруу жана экструзиялоону аяктоо үчүн бир кадамда атайын иштелип чыккан атайын экструдерге, бул процессте грануляция жок, кабелдик материал заводунун катышуусунун кереги жок, кабелдик завод тарабынан жалгыз бүтүрүү үчүн. Бул бир кадам Silane кайчылаш-байланыштуу кабель өндүрүштүк жабдуулар жана түзүү технологиясы негизинен чет өлкөлөрдөн алынып келинген жана кымбат турат.
Бир тепкичтүү силан кайчылаш полиэтилен изоляциялоочу материалдын дагы бир түрү кабелдик материалды өндүрүүчүлөр тарабынан чыгарылат, бардык чийки затты аралаштыруунун атайын ыкмасынын катышында формулага ылайык, пакеттелген жана сатылган, А материалы жана В материалы жок, кабелдик завод түздөн-түз экструдерде болушу мүмкүн, ошол эле учурда кабелдерди кыйыштыруу жана экструзиялоо. Бул ыкманын уникалдуу өзгөчөлүгү - кымбат баалуу атайын экструдерлердин кереги жок, анткени силанды кыйыштыруу процесси кадимки ПВХ экструдеринде бүтсө болот, ал эми эки этаптуу ыкма экструзия алдында А жана В материалдарын аралаштыруунун зарылдыгын жокко чыгарат.
3. Формуланын курамы
Силан кайчылаш байланышкан полиэтилен кабелдик материалдын формуласы негизинен базалык материал чайырынан, демилгечиден, силандан, антиоксиданттан, полимерлөө ингибиторунан, катализатордон ж.б.
(1) Негизги чайыр жалпысынан эрүү индекси (MI) 2 болгон төмөн тыгыздыктагы полиэтилен (LDPE) чайыр, бирок жакында, синтетикалык чайыр технологиясын өнүктүрүү жана чыгымдардын басымы менен сызыктуу төмөн тыгыздыктагы полиэтилен (LLDPE) да колдонулган же жарым-жартылай бул материал үчүн базалык чайыр катары колдонулган. Ар кандай чайырлар көбүнчө ички макромолекулярдык түзүлүшүндөгү айырмачылыктарга байланыштуу кыйыштырууга жана кайчылаш байланышка олуттуу таасирин тийгизет, ошондуктан формула ар кандай базалык чайырларды же ар кандай өндүрүүчүлөрдүн бир эле түрүн колдонуу менен өзгөртүлөт.
(2) Демейде колдонулган демилгечи diisopropyl перекиси (DCP), негизги көйгөйдүн көлөмүн түшүнүү болуп саналат, силан кыйыштыруу үчүн өтө аз жетиштүү эмес; өтө көп полиэтилен кайчылаш байланышты, анын суюктугун азайтат, extruded жылуулоо өзөгүнүн бети орой, кысуу системасы кыйын. Кошулган инициатордун көлөмү өтө аз жана сезгич болгондуктан, аны бир калыпта таратуу маанилүү, ошондуктан ал жалпысынан силан менен кошо кошулат.
(3) Силан көбүнчө винил тойбогон силан колдонулат, анын ичинде винил триметоксисилан (A2171) жана винил триетоксисилан (A2151), A2171дин тез гидролиз ылдамдыгына байланыштуу, ошондуктан A2171 көбүрөөк адамдарды тандаңыз. Ошо сыяктуу эле, силанды кошуу маселеси бар, азыркы кабелдик материалды өндүрүүчүлөр чыгымдарды азайтуу үчүн анын төмөнкү чегине жетүүгө аракет кылып жатышат, анткени силан импорттолот, баасы кымбатыраак.
(4) Анти-оксидант полиэтиленди кайра иштетүү жана кабелдик карылыкка каршы туруктуулукту камсыз кылуу болуп саналат жана кошулган, силан кыйыштыруу жараянында антиоксидант кыйыштыруу реакциясын бөгөт коюу ролуна ээ, ошондуктан кыйыштыруу жараяны, антиоксиданттын кошумчасы этият болушу керек, тандоого дал келүү үчүн DCP өлчөмүн эске алуу үчүн кошулган сумма. Эки баскычтуу кайчылаш байланыш процессинде антиоксиданттын көбү катализатордун башкы партиясына кошулушу мүмкүн, бул кыйыштыруу процессине таасирин азайтат. Бир баскычтуу кайчылаш байланыш процессинде антиоксидант бүт кыйыштыруу процессинде болот, андыктан түрлөрдү жана көлөмдү тандоо маанилүүрөөк. Көбүнчө колдонулган антиоксиданттар 1010, 168, 330 ж.б.
(5) Полимеризациянын ингибитору кошумча реакциялардын кээ бир кыйыштыруу жана кайчылаш процесстерин токтотуу үчүн кошулат, кыйыштыруу процессинде кайчылаш байланыштыруучу агентти кошуу үчүн, C2C кайчылаш байланыштын пайда болушун эффективдүү азайта алат, ошону менен кайра иштетүүнүн суюктугун жакшыртат, мындан тышкары, ошол эле шарттарда пластмасса кошулгандан кийин, полимердин гидролизинин ингибиторунун гидролизинин алдын алат. кыйыштырылган полиэтилен, кыйыштыруу материалдын узак мөөнөттүү туруктуулугун жогорулатуу.
(6) Катализаторлор көбүнчө органотиндин туундулары (табигый кайчылаш байланышты кошпогондо), эң кеңири таралганы дибутилтин дилаурат (DBDTL), ал көбүнчө мастер-батч түрүндө кошулат. Эки этаптуу процессте трансплантат (А материалы) жана катализатордун башкы партиясы (В материалы) өзүнчө таңгакталат жана A жана В материалдары A материалынын алдын ала кайчылашып кетишине жол бербөө үчүн экструдерге кошулганга чейин аралаштырылат. Бир тепкичтүү силан кайчылаш полиэтилен изоляциясында пакеттеги полиэтилен кыйыштырыла элек, ошондуктан алдын ала кайчылаш байланыш көйгөйү жок, демек катализаторду өзүнчө таңгактоо зарыл эмес.
Мындан тышкары, рынокто кошулган силандар бар, алар силан, демилгечи, антиоксидант, кээ бир майлоочу майлар жана жезге каршы агенттердин айкалышы болуп саналат жана жалпысынан кабелдик заводдордо бир кадамдуу силан кайчылаш ыкмаларында колдонулат.
Ошондуктан, силан кайчылаш-байланыштуу полиэтилен изоляциясынын формуласы, анын курамы өтө татаал деп эсептелбеген жана тиешелүү маалыматтарда бар, бирок аны аягына чыгаруу үчүн айрым оңдоолордон өтүү менен тиешелүү өндүрүштүк формулировкалар, бул формадагы компоненттердин ролун жана алардын натыйжалуулугуна жана алардын өз ара таасирине тийгизген таасиринин мыйзамын толук түшүнүүнү талап кылат.
Кабельдик материалдардын көп түрлөрүндө силан кайчылаш байланышкан кабелдик материал (эки баскычтуу же бир кадам) экструзияда, поливинилхлорид (PVC) кабелдик материал жана полиэтилен (ПЭ) кабелдик материал сыяктуу башка сорттордо кездешүүчү химиялык процесстердин жападан жалгыз түрү болуп эсептелет, экструзия грануляциясы процесси физикалык аралаштыруу процесси болуп саналат, ал тургай химиялык кайчылаш радиацияда. экструзия грануляция процесси, же экструзия системасы Кабель, эч кандай химиялык процесс болбойт, ошондуктан, салыштырганда, силан кайчылаш байланышкан кабелдик материалды өндүрүү жана кабелдик изоляцияны экструзия, процессти көзөмөлдөө маанилүү.
4. Эки баскычтуу силан кайчылаш полиэтилен жылуулоо өндүрүш процесси
Эки тепкичтүү силан кайчылаш полиэтилен изоляциясынын өндүрүш процесси А материалын кыскача 1-сүрөттө көрсөтсө болот.
1-сүрөт Эки баскычтуу силан кайчылаш полиэтилен изоляциялоочу материалды өндүрүү процесси А
Эки баскычтуу силан кайчылаш полиэтилен изоляциясын өндүрүү процессиндеги кээ бир негизги пункттар:
(1) Кургатуу. Полиэтилен чайырынын курамында аз өлчөмдө суу болгондуктан, жогорку температурада экструдцияланганда, суу силилл топтору менен тез реакцияга кирип, кайчылаш байланышты пайда кылат, бул эритменин суюктугун азайтат жана алдын ала кайчылаш байланышты пайда кылат. Даяр материалдын курамында суу муздагандан кийин суу да бар, аны алып салбаса, алдын ала кайчылаш пайда болушу мүмкүн, ошондой эле кургатуу керек. Кургатуунун сапатын камсыз кылуу максатында терен кургатуучу агрегат колдонулат.
(2) өлчөө. Материалдык формуланын тактыгы маанилүү болгондуктан, көбүнчө импорттолгон салмакты жоготуу таразасы колдонулат. Полиэтилен чайыры жана антиоксидант экструдердин азыктандыруу порту аркылуу өлчөнөт жана азыктанат, ал эми силан жана демилгечи экструдердин экинчи же үчүнчү баррелине суюк материал насосу аркылуу куюлат.
(3) Экструзиялык кыйыштыруу. Экструдерде силанды кыйыштыруу процесси аяктайт. Экструдердин процессинин жөндөөлөрү, анын ичинде температура, бурама айкалыштыруу, бурама ылдамдыгы жана берүү ылдамдыгы, пероксиддин эрте ажыроосу каалабаганда экструдердин биринчи бөлүгүндөгү материал толугу менен эритүү жана бир калыпта аралаштырылышы мүмкүн деген принципке жана экструдердин экинчи бөлүгүндөгү толук бирдей материал толугу менен чиритүү процесси бүткөрүлүшү керек, ал эми экструдердин экинчи бөлүгүндөгү бүтүндөй бир тектүү материалдын чиритүү процесси бүтүшү керек. (LDPE) 1-таблицада көрсөтүлгөн.
Таблица 1 Эки баскычтуу экструдердик зоналардын температуралары
| Иш зонасы | Зона 1 | Зона 2 | Зона 3 ① | Зона 4 | Зона 5 |
| Температура P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Иш зонасы | Зона 6 | Зона 7 | Зона 8 | Зона 9 | Ооз өлөт |
| Температура °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
①бул жерде силан кошулат.
Экструдер бурамасынын ылдамдыгы экструдердеги материалдын резиденция убактысын жана аралаштыруу эффектин аныктайт, эгерде резиденция убактысы кыска болсо, пероксиддин ажыроосу толук эмес; жашоо убактысы өтө узун болсо, экструдиялык материалдын илешкектүүлүгү жогорулайт. Жалпысынан алганда, гранулдун экструдердеги орточо болуу убактысы демилгечи ажыратуу жарым ажыроо мөөнөтүндө 5-10 эсе көзөмөлгө алынышы керек. Азыктандыруу ылдамдыгы материалдын жашоо убактысына гана таасирин тийгизбестен, материалды аралаштырууга жана кыркууга да таасир этет, ошондой эле туура тамактандыруу ылдамдыгын тандоо да абдан маанилүү.
(4) Таңгактоо. Эки тепкичтүү силан кайчылаш-байланышкан жылуулоо материалы нымдуулукту жок кылуу үчүн түз абада алюминий-пластикалык композициялык баштыктарга таңгактоо керек.
5. Бир кадам silane кайчылаш-байланыштуу полиэтилен жылуулоочу материалдык өндүрүш процесси
Бир кадам силан кайчылаш-байланышкан полиэтилен жылуулоо материалы, анткени анын кыйыштыруу жараяны кабелдик жылуулоо өзөгүн кабелдик фабрика экструзия болуп саналат, ошондуктан кабелдик жылуулоо экструзия температурасы эки кадам ыкмасына караганда бир кыйла жогору. бир кадам Silane кайчылаш-байланыштуу полиэтилен жылуулоо формула толугу менен демилгечи жана силан жана материалдык кыргычтын тез дисперсиясында каралып келген болсо да, бирок кыйыштыруу жараяны бир кадам силан кайчылаш-байланыштуу полиэтилен жылуулоо өндүрүштүк ишканасы болуп саналат температура менен кепилдениши керек, бир нече жолу баса белгилешти туура тандоо экструзия температурасы сунушталат T2.
Таблица 2 Ар бир зонанын бир кадамдуу экструдер температурасы (бирдик: ℃ )
| Зона | Зона 1 | Зона 2 | Зона 3 | Зона 4 | Фланец | Баш |
| Температура | 160 | 190 | 200～210 | 220～230 | 230 | 230 |
Бул эки кадамда кабелдерди экструдировкалоодо талап кылынбаган бир кадамдуу силан кайчылаш полиэтилен процессинин алсыз жактарынын бири.
6. Өндүрүш жабдуулары
Өндүрүш жабдуулары процессти башкаруунун маанилүү кепилдиги болуп саналат. Силан кайчылаш байланышкан кабелдерди өндүрүү процессти башкаруунун өтө жогорку тактыгын талап кылат, ошондуктан өндүрүш жабдууларын тандоо өзгөчө маанилүү.
Эки тепкичтүү силан кайчылаш байланышкан полиэтилен изоляциялык материалды өндүрүү, азыркы учурда импорттолгон салмаксыз тараза менен көбүрөөк ата мекендик изотроптук параллелдүү кош винттүү экструдер, мындай приборлор процессти башкаруунун тактыгынын талаптарына жооп бере алат, эки винттүү экструдердин узундугун жана диаметрин тандоо, импорттун салмагын тандоонун ылдамдыгын камсыз кылуу үчүн. ингредиенттер. Албетте, толук көңүл буруу керек болгон жабдуулардын көптөгөн деталдары бар.
Мурда айтылгандай, кабелдик заводдо бир кадамдуу силан кайчылаш кабелдик өндүрүштүк жабдыктар импорттолгон, кымбат баалуу, ата мекендик жабдууларды өндүрүүчүлөрдө окшош өндүрүш жабдуулары жок, себеби жабдууларды өндүрүүчүлөр менен формула жана процесстерди изилдөөчүлөрдүн ортосундагы кызматташтыктын жоктугу.
7.Silane табигый кайчылаш полиэтилен жылуулоо материалы
Силан табигый кайчылаш-байланыштуу полиэтилен жылуулоочу материал акыркы жылдары иштелип чыккан табигый шарттарда бир нече күндүн ичинде буу же жылуу сууга чөмүлбөстөн кайчылаш болот. салттуу Silane кайчылаш байланыш ыкмасы менен салыштырганда, бул материал андан ары өндүрүштүк чыгымдарды азайтуу жана өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатуу, кабелдик өндүрүүчүлөр үчүн өндүрүш процессин кыскарта алат. Силан табигый кайчылаш-байланышкан полиэтилен жылуулоо барган сайын таанылат жана кабелдик өндүрүүчүлөр тарабынан колдонулат.
Акыркы жылдары, ата мекендик силан табигый кайчылаш полиэтилен жылуулоо бышып жетилген жана импорттук материалдарга салыштырмалуу баасы боюнча белгилүү бир артыкчылыктары менен, көп санда өндүрүлгөн.
7. 1 Табигый кайчылаш полиэтилендик силан менен изоляциялоо идеялары
Силан табигый кайчылаш полиэтилен изоляциялары эки этаптуу процессте өндүрүлөт, ошол эле формула базалык чайырдан, демилгечиден, силандан, антиоксиданттан, полимеризациянын ингибиторунан жана катализатордон турат. Силан табигый кайчылаш-байланышкан полиэтилен изоляторлорунун түзүлүшү А материалынын силанды кыйыштыруу ылдамдыгын жогорулатууга жана силан жылуу суу кайчылаш полиэтилен изоляторлоруна караганда натыйжалуу катализаторду тандоого негизделген. Эффективдүү катализатор менен айкалышкан силанды кыйыштыруу ылдамдыгы жогору болгон А материалдарды колдонуу силан кайчылаш-байланыштуу полиэтилен изоляторуна төмөн температурада жана нымдуулук жетишсиз болгондо да тез кайчылашууга мүмкүндүк берет.
Импорттолуучу силандын табигый кайчылаш байланышкан полиэтилен изоляторлору үчүн А-материалдары сополимеризация жолу менен синтезделет, мында силандын курамын жогорку деңгээлде көзөмөлдөөгө болот, ал эми силанды кыйыштыруу жолу менен кыйыштыруу ылдамдыгы жогору А-материалдарын өндүрүү кыйынга турат. Рецептте колдонулган базалык чайыр, инициатор жана силан ар түрдүүлүк жана кошумча жагынан ар түрдүү болушу жана туураланышы керек.
Каршылык көрсөтүүнү тандоо жана анын дозасын тууралоо да чечүүчү мааниге ээ, анткени силандын кыйыштыруу ылдамдыгынын өсүшү сөзсүз түрдө CC кайчылаш каптал реакцияларына алып келет. Кийинки кабелдик экструзия үчүн А материалынын кайра иштетүү суюктугун жана бетинин абалын жакшыртуу үчүн, CC кайчылаш байланышын жана алдын ала кайчылаш байланышты эффективдүү бөгөттөө үчүн ылайыктуу көлөмдөгү полимерлөө ингибитору талап кылынат.
Мындан тышкары, катализаторлор кайчылаш байланыш ылдамдыгын жогорулатууда маанилүү ролду ойнойт жана өткөөл металлсыз элементтерди камтыган эффективдүү катализаторлор катары тандалышы керек.
7. 2 Силан табигый кайчылаш полиэтилен изоляциясынын кайчылаш убактысы
Силан табигый кайчылаш полиэтилен изоляциясын табигый абалында кайчылаш байланыштырууну аяктоо үчүн талап кылынган убакыт жылуулоочу катмардын температурасына, нымдуулугуна жана калыңдыгына жараша болот. Температура жана нымдуулук канчалык жогору болсо, жылуулоо катмарынын калыңдыгы ошончолук жука болуп, кайчылаш байланыштын убактысы ошончолук кыскарат, ал эми тескерисинче. Температура жана нымдуулук аймактардан аймакка жана мезгилден мезгилге, жада калса бир жерде жана бир убакта өзгөрүп тургандыктан, бүгүн жана эртең температура жана нымдуулук айырмаланат. Ошондуктан, материалды колдонуу учурунда колдонуучу кайчылаш байланыш убактысын жергиликтүү жана басымдуу температура жана нымдуулукка, ошондой эле кабелдин спецификациясына жана изоляция катмарынын калыңдыгына жараша аныкташы керек.
Посттун убактысы: 13-август-2022