Abstrakt: Përshkruhen shkurtimisht parimi i ndërlidhjes, klasifikimi, formulimi, procesi dhe pajisja e materialit izolues të polietilenit të ndërlidhur silani për tela dhe kabllo, dhe disa karakteristika të materialit izolues të polietilenit me lidhje të kryqëzuara silani në aplikim dhe përdorim, si dhe paraqiten faktorët që ndikojnë në gjendjen e ndërlidhjes së materialit.
Fjalë kyçe: Lidhja e kryqëzuar silanore; Ndërlidhje natyrore; Polietileni; Izolimi; Tela dhe kabllo
Materiali i kabllove polietileni të ndërlidhur me silan tani përdoret gjerësisht në industrinë e telave dhe kabllove si një material izolues për kabllot e tensionit të ulët. Materiali në prodhimin e telit dhe kabllove të ndërlidhura, dhe lidhjeve të kryqëzuara të peroksidit dhe rrezatimit në krahasim me pajisjet e kërkuara të prodhimit është i thjeshtë, i lehtë për t'u përdorur, me kosto të ulët gjithëpërfshirëse dhe avantazhe të tjera, është bërë materiali kryesor për të ulët -kabllo tensioni i ndërlidhur me izolim.
1. Parimi i ndërlidhjes së materialit kabllor të ndërlidhur silanik
Ekzistojnë dy procese kryesore të përfshira në prodhimin e polietilenit të ndërlidhur me silan: shartimi dhe ndërlidhja. Në procesin e shartimit, polimeri humbet atomin e tij H në atomin terciar të karbonit nën veprimin e iniciatorit të lirë dhe pirolizës në radikale të lira, të cilat reagojnë me grupin – CH = CH2 të vinil silanit për të prodhuar një polimer të shartuar që përmban një ester trioksisilil. grup. Në procesin e ndërlidhjes, polimeri i shartuar fillimisht hidrolizohet në prani të ujit për të prodhuar silanol, dhe – OH kondensohet me grupin ngjitur Si-OH për të formuar lidhjen Si-O-Si, duke e lidhur kështu polimerin. makromolekulat.
2. Materiali kabllor me lidhje tërthore silani dhe metoda e tij e prodhimit të kabllove
Siç e dini, ekzistojnë metoda të prodhimit me dy hapa dhe një hap për kabllot e ndërlidhura me silan dhe kabllot e tyre. Dallimi midis metodës me dy hapa dhe metodës me një hap qëndron në vendin ku kryhet procesi i shartimit të silanit, procesi i shartimit tek prodhuesi i materialit kabllor për metodën me dy hapa, procesi i shartimit në fabrikën e prodhimit të kabllove për metodë me një hap. Materiali izolues polietileni i ndërlidhur me dy hapa silani me pjesën më të madhe të tregut përbëhet nga të ashtuquajturat materiale A dhe B, ku materiali A është polietileni i shartuar me silan dhe materiali B është grupi kryesor i katalizatorit. Bërthama izoluese më pas lidhet në ujë të ngrohtë ose avull.
Ekziston një lloj tjetër i izolatorit polietileni të ndërlidhur me dy hapa silani, ku materiali A prodhohet në një mënyrë tjetër, duke futur vinil silan direkt në polietileni gjatë sintezës për të marrë polietileni me zinxhirë të degëzuar silani.
Metoda me një hap gjithashtu ka dy lloje, procesi tradicional me një hap është një shumëllojshmëri e lëndëve të para sipas formulës në raportin e sistemit të matjes me saktësi të veçantë, në një ekstruder special të projektuar posaçërisht në një hap për të përfunduar shartimin dhe nxjerrjen e Bërthama izoluese kabllore, në këtë proces, nuk ka granulim, nuk ka nevojë për pjesëmarrjen e materialit kabllor të bimëve, nga fabrika e kabllove për të përfunduar vetëm. Kjo pajisje e prodhimit të kabllove të ndërlidhura silani me një hap dhe teknologjia e formulimit importohet kryesisht nga jashtë dhe është e shtrenjtë.
Një lloj tjetër i materialit izolues polietileni të ndërlidhur me një hap silani prodhohet nga prodhuesit e materialeve kabllore, janë të gjitha lëndët e para sipas formulës në raportin e një metode të veçantë të përzierjes së bashku, të paketuar dhe shitur, nuk ka material A dhe B. Materiali, impianti kabllor mund të jetë direkt në extruder për të përfunduar një hap në të njëjtën kohë shartim dhe nxjerrje të bërthamës izoluese kabllore. Karakteristika unike e kësaj metode është se nuk ka nevojë për ekstruderë specialë të shtrenjtë, pasi procesi i shartimit të silanit mund të përfundojë në një ekstruder të zakonshëm PVC, dhe metoda me dy hapa eliminon nevojën për përzierjen e materialeve A dhe B përpara nxjerrjes.
3. Përbërja e formulimit
Formulimi i materialit kabllor polietileni të ndërlidhur me silan është përgjithësisht i përbërë nga rrëshirë e materialit bazë, iniciator, silan, antioksidant, frenues polimerizimi, katalizator, etj.
(1) Rrëshira bazë është përgjithësisht një rrëshirë polietileni me densitet të ulët (LDPE) me një indeks të shkrirjes (MI) prej 2, por kohët e fundit, me zhvillimin e teknologjisë së rrëshirës sintetike dhe presioneve të kostos, polietileni linear me densitet të ulët (LLDPE) është gjithashtu përdoret ose përdoret pjesërisht si rrëshirë bazë për këtë material. Rrëshirat e ndryshme shpesh kanë një ndikim të rëndësishëm në shartim dhe ndërlidhje për shkak të dallimeve në strukturën e tyre të brendshme makromolekulare, kështu që formulimi do të modifikohet duke përdorur rrëshira të ndryshme bazë ose të njëjtin lloj rrëshirë nga prodhues të ndryshëm.
(2) Iniciatori i përdorur zakonisht është peroksidi diizopropil (DCP), çelësi është të kuptosh sasinë e problemit, shumë pak për të shkaktuar shartim silani nuk mjafton; shumë për të shkaktuar ndërlidhje polietileni, e cila redukton rrjedhshmërinë e saj, sipërfaqja e bërthamës së izolimit të ekstruduar është e ashpër, e vështirë për t'u shtrydhur sistemi. Duke qenë se sasia e iniciatorit të shtuar është shumë e vogël dhe e ndjeshme, është e rëndësishme që ai të shpërndahet në mënyrë të barabartë, kështu që në përgjithësi shtohet së bashku me silanin.
(3) Silani në përgjithësi përdoret silan vinyl i pangopur, duke përfshirë vinil trimetoksisilan (A2171) dhe vinil trietoksisilan (A2151), për shkak të shkallës së shpejtë të hidrolizës së A2171, kështu që zgjidhni A2171 më shumë njerëz. Në mënyrë të ngjashme, ekziston një problem i shtimit të silanit, prodhuesit aktual të materialit kabllor po përpiqen të arrijnë kufirin e tij më të ulët për të ulur kostot, sepse silani importohet, çmimi është më i shtrenjtë.
(4) Anti-oksidanti është për të siguruar stabilitetin e përpunimit të polietilenit dhe kabllove kundër plakjes dhe të shtuara, antioksidanti në procesin e shartimit të silanit ka rolin e pengimit të reagimit të shartimit, kështu që procesi i shartimit, shtimi i antioksidantit për të qenë të kujdesshëm, shuma e shtuar për të marrë parasysh sasinë e DCP që të përputhet me përzgjedhjen. Në procesin e ndërlidhjes me dy hapa, shumica e antioksidantit mund të shtohet në grupin kryesor të katalizatorit, gjë që mund të zvogëlojë ndikimin në procesin e shartimit. Në procesin e ndërlidhjes me një hap, antioksidanti është i pranishëm në të gjithë procesin e shartimit, kështu që zgjedhja e specieve dhe sasisë është më e rëndësishme. Antioksidantët e përdorur zakonisht janë 1010, 168, 330, etj.
(5) Inhibitori i polimerizimit shtohet në mënyrë që të pengojë disa procese të shartimit dhe ndërlidhjes së reaksioneve anësore ndodhin, në procesin e shartimit për të shtuar një agjent kundër lidhjes së kryqëzuar, mund të zvogëlojë në mënyrë efektive shfaqjen e ndërlidhjes C2C, duke përmirësuar kështu rrjedhshmëria e përpunimit, përveç kësaj, shtimi i një shartimi në të njëjtat kushte do të paraprihet nga hidroliza e silanit në frenuesin e polimerizimit mund të zvogëlojë hidrolizën e polietilenit të shartuar, për të përmirësuar qëndrueshmërinë afatgjatë të materialit të shartimit.
(6) Katalizatorët janë shpesh derivate organotinale (me përjashtim të lidhjeve të kryqëzuara natyrore), më i zakonshmi është dilaurati i dibutiltinit (DBDTL), i cili në përgjithësi shtohet në formën e një grupi master. Në procesin me dy hapa, shartimi (materiali A) dhe grupi kryesor i katalizatorit (materiali B) paketohen veçmas dhe materialet A dhe B përzihen së bashku përpara se të shtohen në ekstruder për të parandaluar lidhjen paraprake të materialit A. Në rastin e izolimeve të polietilenit me një lidhje tërthore silani me një hap, polietileni në paketim nuk është shartuar ende, kështu që nuk ka problem me lidhjen paraprake dhe për këtë arsye katalizatori nuk ka nevojë të paketohet veçmas.
Përveç kësaj, ka silane të përbëra të disponueshme në treg, të cilat janë një kombinim i silanit, iniciatorit, antioksidantit, disa lubrifikantëve dhe agjentëve kundër bakrit, dhe përgjithësisht përdoren në metodat e ndërlidhjes së silanit me një hap në impiantet kabllore.
Prandaj, formulimi i izolimit të polietilenit të ndërlidhur me silan, përbërja e të cilit nuk konsiderohet të jetë shumë komplekse dhe disponohet në informacionin përkatës, por formulimet e duhura të prodhimit, që i nënshtrohen disa rregullimeve për të përfunduar, gjë që kërkon një të kuptuarit e rolit të përbërësve në formulim dhe ligjit të ndikimit të tyre në performancë dhe ndikimit të tyre reciprok.
Në shumë lloje të materialeve kabllore, materiali kabllor i ndërlidhur me silan (qoftë me dy hapa ose me një hap) konsiderohet të jetë shumëllojshmëria e vetme e proceseve kimike që ndodhin në nxjerrje, varietete të tjera si materiali kabllor polivinil klorur (PVC) dhe material kabllor polietileni (PE), procesi i granulimit të nxjerrjes është një proces i përzierjes fizike, edhe nëse materiali kabllor lidhës i kryqëzuar kimik dhe rrezatimi, qoftë në procesin e granulimit të nxjerrjes, qoftë në kabllon e sistemit të nxjerrjes, nuk ka asnjë proces kimik Pra, në krahasim, prodhimi i materialit kabllor të ndërlidhur me silan dhe nxjerrja e izolimit të kabllove, kontrolli i procesit është më i rëndësishëm.
4. Procesi i prodhimit të izolimit të polietilenit të ndërlidhur me silanin me dy hapa
Procesi i prodhimit të materialit izolues të polietilenit të ndërlidhur me dy hapa silani A mund të paraqitet shkurtimisht nga Figura 1.
Figura 1 Procesi i prodhimit të materialit izolues polietileni të ndërlidhur me dy hapa silani A
Disa pika kyçe në procesin e prodhimit të izolimit polietileni të ndërlidhur me dy hapa silani:
(1) Tharje. Meqenëse rrëshira e polietilenit përmban një sasi të vogël uji, kur ekstrudohet në temperatura të larta, uji reagon me shpejtësi me grupet e sililit për të prodhuar ndërlidhje, gjë që redukton rrjedhshmërinë e shkrirjes dhe prodhon lidhjen paraprake. Materiali i përfunduar gjithashtu përmban ujë pas ftohjes me ujë, i cili gjithashtu mund të shkaktojë para-lidhje të kryqëzuara nëse nuk hiqet, dhe gjithashtu duhet të thahet. Për të siguruar cilësinë e tharjes, përdoret një njësi tharjeje të thellë.
(2) Matja. Meqenëse saktësia e formulimit të materialit është e rëndësishme, zakonisht përdoret një peshore e importuar e peshimit me humbje në peshë. Rrëshira e polietilenit dhe antioksidanti maten dhe ushqehen përmes portës së furnizimit të ekstruderit, ndërsa silani dhe iniciatori injektohen nga një pompë e materialit të lëngshëm në fuçinë e dytë ose të tretë të ekstruderit.
(3) Shartimi me nxjerrje. Procesi i shartimit të silanit përfundon në ekstruder. Cilësimet e procesit të ekstruderit, duke përfshirë temperaturën, kombinimin e vidhave, shpejtësinë e vidës dhe shpejtësinë e furnizimit, duhet të ndjekin parimin që materiali në seksionin e parë të ekstruderit mund të shkrihet plotësisht dhe të përzihet në mënyrë uniforme, kur nuk dëshirohet dekompozimi i parakohshëm i peroksidit. , dhe se materiali plotësisht uniform në seksionin e dytë të ekstruderit duhet të dekompozohet plotësisht dhe procesi i shartimit të përfundojë, temperaturat tipike të seksionit të ekstruderit (LDPE) janë paraqitur në Tabelën 1.
Tabela 1 Temperaturat e zonave të ekstruderit me dy hapa
| Zona e punës | Zona 1 | Zona 2 | Zona 3 ① | Zona 4 | Zona 5 |
| Temperatura P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Zona e punës | Zona 6 | Zona 7 | Zona 8 | Zona 9 | Goja vdes |
| Temperatura °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
① është vendi ku shtohet silani.
Shpejtësia e vidës së ekstruderit përcakton kohën e qëndrimit dhe efektin e përzierjes së materialit në ekstruder, nëse koha e qëndrimit është e shkurtër, dekompozimi i peroksidit është i paplotë; nëse koha e qëndrimit është shumë e gjatë, viskoziteti i materialit të ekstruduar rritet. Në përgjithësi, koha mesatare e qëndrimit të granulës në ekstruder duhet të kontrollohet në gjysmë-jetën e dekompozimit të iniciatorit prej 5-10 herë. Shpejtësia e ushqyerjes jo vetëm që ka një ndikim të caktuar në kohën e qëndrimit të materialit, por edhe në përzierjen dhe prerjen e materialit, zgjedhja e një shpejtësie të përshtatshme të ushqyerjes është gjithashtu shumë e rëndësishme.
(4) Paketimi. Materiali izolues i ndërlidhur me dy hapa silani duhet të paketohet në thasë të përbërë prej alumini-plastikë në ajër të drejtpërdrejtë për të eliminuar lagështinë.
5. Procesi i prodhimit të materialit izolues të polietilenit të ndërlidhur me silan me një hap
Me një hap silani të ndërlidhura polietileni material izolues për shkak të procesit të tij të shartimit është në fabrikën e kabllove nxjerrje të bërthamës së izolimit kabllor, kështu që temperatura e nxjerrjes së izolimit kabllor është dukshëm më e lartë se metoda me dy hapa. Edhe pse formula e izolimit të polietilenit të ndërlidhur me silan me një hap është konsideruar plotësisht në shpërndarjen e shpejtë të iniciatorit dhe silanit dhe prerjes së materialit, por procesi i shartimit duhet të garantohet nga temperatura, e cila është polietileni me lidhje tërthore silani me një hap. Fabrika e prodhimit të izolimit theksoi në mënyrë të përsëritur rëndësinë e zgjedhjes së saktë të temperaturës së nxjerrjes, temperatura e përgjithshme e rekomanduar e nxjerrjes është paraqitur në tabelën 2.
Tabela 2 Temperatura e ekstruderit me një hap të secilës zonë (njësia: ℃)
| Zona | Zona 1 | Zona 2 | Zona 3 | Zona 4 | Fllanxha | kokë |
| Temperatura | 160 | 190 | 200-210 | 220-230 | 230 | 230 |
Kjo është një nga dobësitë e procesit të polietilenit të ndërlidhur me silan me një hap, i cili në përgjithësi nuk kërkohet kur kabllot ekstrudohen në dy hapa.
6.Pajisjet e prodhimit
Pajisjet e prodhimit janë një garanci e rëndësishme e kontrollit të procesit. Prodhimi i kabllove të ndërlidhura silani kërkon një shkallë shumë të lartë të saktësisë së kontrollit të procesit, kështu që zgjedhja e pajisjeve të prodhimit është veçanërisht e rëndësishme.
Prodhimi i materialit izolues polietileni të ndërlidhur me dy hapa silani Një pajisje për prodhimin e materialit, aktualisht më shumë vendas ekstruder paralel izotropik me dy vida me peshim të importuar pa peshë, pajisje të tilla mund të plotësojnë kërkesat e saktësisë së kontrollit të procesit, zgjedhjen e gjatësisë dhe diametrit të extruder me dy vidë për të siguruar që koha e qëndrimit të materialit, zgjedhja e peshimit të importuar pa peshë për të siguruar saktësinë e përbërësve. Sigurisht që ka shumë detaje të pajisjeve që duhet t'i kushtohet vëmendje e plotë.
Siç u përmend më herët, pajisjet e prodhimit të kabllove të ndërlidhura me silan me një hap në fabrikën e kabllove janë të importuara, të shtrenjta, prodhuesit e pajisjeve vendase nuk kanë pajisje të ngjashme prodhimi, arsyeja është mungesa e bashkëpunimit midis prodhuesve të pajisjeve dhe studiuesve të formulave dhe proceseve.
7.Material izolues polietileni natyral silanik i ndërlidhur
Materiali izolues polietileni natyral me lidhje tërthore silani i zhvilluar vitet e fundit mund të ndërlidhet në kushte natyrore brenda pak ditësh, pa avull ose zhytje në ujë të ngrohtë. Krahasuar me metodën tradicionale të ndërlidhjes së silanit, ky material mund të zvogëlojë procesin e prodhimit për prodhuesit e kabllove, duke ulur më tej kostot e prodhimit dhe duke rritur efikasitetin e prodhimit. Izolimi i polietilenit me lidhje natyrale silani njihet dhe përdoret gjithnjë e më shumë nga prodhuesit e kabllove.
Vitet e fundit, izolimi i polietilenit natyror me lidhje tërthore silani vendas është pjekur dhe është prodhuar në sasi të mëdha, me disa avantazhe në çmim në krahasim me materialet e importuara.
7. 1 Ide formulimi për izolimet e polietilenit me lidhje natyrale silanike
Izolimet natyrore të polietilenit me lidhje të kryqëzuara silani prodhohen në një proces me dy hapa, me të njëjtin formulim të përbërë nga rrëshirë bazë, iniciator, silan, antioksidant, frenues polimerizimi dhe katalizator. Formulimi i izolatorëve polietileni me lidhje tërthore natyrale silani bazohet në rritjen e shkallës së shartimit të silanit të materialit A dhe zgjedhjen e një katalizatori më efikas se izoluesit polietileni të lidhur me ujë të ngrohtë silanik. Përdorimi i materialeve A me një shkallë më të lartë të shartimit të silanit i kombinuar me një katalizator më efikas do t'i mundësojë izolatorit të polietilenit me lidhje të kryqëzuara silani të lidhet shpejt edhe në temperatura të ulëta dhe me lagështi të pamjaftueshme.
Materialet A për silanin e importuar të izolatorëve të polietilenit me lidhje të kryqëzuara natyrale sintetizohen me kopolimerizim, ku përmbajtja e silanit mund të kontrollohet në një nivel të lartë, ndërsa prodhimi i materialeve A me shkallë të lartë shartimi me shartim të silanit është i vështirë. Rrëshira bazë, iniciatori dhe silani i përdorur në recetë duhet të jenë të larmishme dhe të rregulluara në aspektin e shumëllojshmërisë dhe shtimit.
Përzgjedhja e rezistencës dhe rregullimi i dozës së tij janë gjithashtu vendimtare, pasi një rritje në shkallën e shartimit të silanit çon në mënyrë të pashmangshme në më shumë reaksione anësore të ndërlidhjes së CC. Për të përmirësuar rrjedhshmërinë e përpunimit dhe gjendjen e sipërfaqes së materialit A për nxjerrjen e mëvonshme të kabllove, kërkohet një sasi e përshtatshme frenuesi polimerizimi për të penguar në mënyrë efektive lidhjen e kryqëzuar CC dhe lidhjen paraprake të kryqëzimit.
Përveç kësaj, katalizatorët luajnë një rol të rëndësishëm në rritjen e shkallës së ndërlidhjes dhe duhet të zgjidhen si katalizatorë efikasë që përmbajnë elementë pa metale në tranzicion.
7. 2 Koha e ndërlidhjes së izolimeve të polietilenit me lidhje natyrale silanike
Koha e nevojshme për të përfunduar lidhjen e tërthortë të izolimit të polietilenit natyral silanik me lidhje tërthore në gjendjen e tij natyrore varet nga temperatura, lagështia dhe trashësia e shtresës izoluese. Sa më e lartë të jetë temperatura dhe lagështia, aq më e hollë është trashësia e shtresës izoluese, aq më e shkurtër është koha e lidhjes së kryqëzuar dhe aq më e gjatë është e kundërta. Duke qenë se temperatura dhe lagështia ndryshojnë nga rajoni në rajon dhe nga stina në stinë, madje në të njëjtin vend dhe në të njëjtën kohë, temperatura dhe lagështia sot dhe nesër do të jenë të ndryshme. Prandaj, gjatë përdorimit të materialit, përdoruesi duhet të përcaktojë kohën e ndërlidhjes sipas temperaturës dhe lagështisë lokale dhe mbizotëruese, si dhe specifikimit të kabllit dhe trashësisë së shtresës izoluese.
Koha e postimit: Gusht-13-2022