Útdráttur: Þvertengingarreglunni, flokkun, samsetningu, ferli og búnaði sílan krosstengds pólýetýlen einangrunarefnis fyrir vír og kapla er lýst stuttlega og nokkrum eiginleikum sílans náttúrulega krossbundins pólýetýlen einangrunarefnis við notkun og notkun sem og kynntir þættir sem hafa áhrif á krosstengingarástand efnisins.
Lykilorð: Sílan krosstenging; Náttúruleg krosstenging; Pólýetýlen; Einangrun; Vír og kapall
Sílan krosstengd pólýetýlen kapalefni er nú mikið notað í vír- og kapaliðnaði sem einangrunarefni fyrir lágspennustrengi. Efnið í framleiðslu á krosstengdum vír og kapli, og peroxíð krosstengingu og geislunarþvertengingu samanborið við framleiðslubúnaðinn sem þarf er einfalt, auðvelt í notkun, lítill alhliða kostnaður og aðrir kostir, hefur orðið leiðandi efni fyrir lágt efni. -spennu krosstengdur kapall með einangrun.
1.Silane krosstengd kapalefni krosstengingarregla
Það eru tveir meginferli sem taka þátt í að búa til sílan krosstengd pólýetýlen: ígræðslu og krosstenging. Í ágræðsluferlinu missir fjölliðan H-atóm sitt á tertíer kolefnisatóminu undir áhrifum frjálsra frumkvöðla og pyrolysis í sindurefna, sem hvarfast við – CH = CH2 hóp vínýlsílans til að framleiða ágrædda fjölliðu sem inniheldur tríoxýsilýl ester hóp. Í þvertengingarferlinu er ígræðslufjölliðan fyrst vatnsrofuð í viðurvist vatns til að framleiða silanól og - OH þéttist með aðliggjandi Si-OH hópnum til að mynda Si-O-Si tengið og þverbindur þannig fjölliðuna stórsameindir.
2.Silane krosstengd kapalefni og kapalframleiðsluaðferð þess
Eins og þú veist eru til tveggja þrepa og eins þrepa framleiðsluaðferðir fyrir sílan krosstengdar snúrur og snúrur þeirra. Munurinn á tveggja þrepa aðferðinni og eins þrepa aðferðinni liggur í því hvar sílan ígræðsluferlið er framkvæmt, ígræðsluferlið hjá framleiðanda kapalefnisins fyrir tvíþrepa aðferðina, ígræðsluferlið í kapalframleiðslunni fyrir eins skrefs aðferð. Tveggja þrepa sían krosstengda pólýetýlen einangrunarefnið með stærstu markaðshlutdeild er samsett úr svokölluðum A og B efnum, þar sem A efni er pólýetýlen sem er ágætt með silani og B efni er aðallota hvata. Einangrandi kjarninn er síðan krosstengdur í volgu vatni eða gufu.
Það er önnur tegund af tveggja þrepa sían krosstengdum pólýetýlen einangrunarefni, þar sem A efnið er framleitt á annan hátt, með því að setja vinyl silan beint inn í pólýetýlenið meðan á myndun stendur til að fá pólýetýlen með sían greinóttum keðjum.
Eins þrepa aðferð hefur einnig tvær gerðir, hefðbundið eins skrefs ferlið er margs konar hráefni samkvæmt formúlunni í hlutfalli sérstaks nákvæmni mælikerfis, í sérhannaðan sérstakan extruder í einu skrefi til að ljúka ígræðslu og extrusion af snúru einangrun kjarna, í þessu ferli, engin kyrning, engin þörf fyrir þátt snúru efni verksmiðju, af kapal verksmiðju til að ljúka einn. Þessi eins þrepa sílan krosstengda kapalframleiðslubúnaður og samsetningartækni er að mestu flutt inn erlendis frá og er dýr.
Önnur tegund af eins-þrepa silan krosstengdu pólýetýlen einangrunarefni er framleidd af kapalefnisframleiðendum, er allt hráefni samkvæmt formúlunni í hlutfalli sérstakrar aðferðar við að blanda saman, pakka og selja, það er ekkert A efni og B efni, kaðall planta getur verið beint í extruder til að ljúka skrefi á sama tíma ígræðslu og extrusion af snúru einangrun kjarna. Sérstakur eiginleiki þessarar aðferðar er að engin þörf er á dýrum sérstökum þrýstivélum, þar sem sílanígræðsluferlið er hægt að ljúka í venjulegum PVC-pressuvél og tveggja þrepa aðferðin útilokar þörfina á að blanda A og B efni fyrir útpressun.
3. Samsetning samsetningar
Samsetning sílan krosstengds pólýetýlen kapalefnis er almennt samsett úr grunnefni plastefni, frumefni, sílan, andoxunarefni, fjölliðunarhemli, hvata osfrv.
(1) Grunnplastefnið er yfirleitt lágþéttni pólýetýlen (LDPE) plastefni með bræðslustuðul (MI) 2, en nýlega, með þróun gervi plastefnis tækni og kostnaðarþrýstings, hefur línulegt lágþéttni pólýetýlen (LLDPE) einnig verið notað eða að hluta notað sem grunnplastefni fyrir þetta efni. Mismunandi kvoða hefur oft veruleg áhrif á ígræðslu og þvertengingu vegna mismunandi innri stórsameindabyggingar þeirra, þannig að samsetningunni verður breytt með því að nota mismunandi grunnplastefni eða sömu tegund af plastefni frá mismunandi framleiðendum.
(2) Frumkvöðullinn sem almennt er notaður er díísóprópýlperoxíð (DCP), lykillinn er að átta sig á magni vandamálsins, of lítið til að valda sílanígræðslu er ekki nóg; of mikið til að valda pólýetýlen krosstengingu, sem dregur úr vökva þess, yfirborð pressaða einangrunarkjarna gróft, erfitt að kreista kerfið. Þar sem magn ræsiefnis sem bætt er við er mjög lítið og viðkvæmt er mikilvægt að dreifa því jafnt og því er því almennt bætt saman við sílanið.
(3) Sílan er almennt notað vinyl ómettað sílan, þar á meðal vinyl trimethoxysilan (A2171) og vinyl triethoxysilan (A2151), vegna hraðs vatnsrofshraða A2171, svo veldu A2171 fleiri. Á sama hátt er vandamál að bæta við sílani, núverandi kapalefnisframleiðendur eru að reyna að ná neðri mörkum sínum til að draga úr kostnaði, vegna þess að sílan er flutt inn, verðið er dýrara.
(4) Andoxunarefni er að tryggja stöðugleika pólýetýlenvinnslu og snúru gegn öldrun og bætt við, andoxunarefni í sílanígræðsluferlinu hefur það hlutverk að hindra ígræðsluviðbrögð, þannig að ígræðsluferlið, viðbót við andoxunarefni til að vera varkár, magnið sem bætt er við til að taka tillit til magnsins af DCP til að passa við valið. Í tveggja þrepa krosstengingarferlinu er hægt að bæta megninu af andoxunarefninu í aðallotu hvata, sem getur dregið úr áhrifum á ígræðsluferlið. Í einu þrepi krosstengingarferlinu er andoxunarefnið til staðar í öllu ígræðsluferlinu, þannig að val á tegundum og magni skiptir meira máli. Algeng andoxunarefni eru 1010, 168, 330 osfrv.
(5) Fjölliðunarhemli er bætt við til að hindra sum ígræðslu og krosstengingarferli aukaverkana eiga sér stað, í ígræðsluferlinu til að bæta við þvertengingarefni, getur í raun dregið úr tilviki C2C krosstengingar og þar með bætt vinnslu fljótandi, auk þess sem viðbót við ígræðslu við sömu aðstæður verður á undan vatnsrof sílans á fjölliðunarhemli getur dregið úr vatnsrofi ágræddu pólýetýleni, til að bæta langtímastöðugleika ígræðsluefnisins.
(6) Hvatar eru oft lífrænar tinafleiður (að undanskildum náttúrulegum þvertengingum), algengastur er díbútýltíndílúrat (DBDTL), sem almennt er bætt við í formi masterlotu. Í tveggja þrepa ferlinu er ígræðslunni (A efni) og hvatameistaralotunni (B efni) pakkað sérstaklega og A og B efnum blandað saman áður en þeim er bætt við extruderinn til að koma í veg fyrir forkrosstengingu A efnisins. Þegar um er að ræða eins þrepa sían þvertengdar pólýetýlen einangrun, hefur pólýetýlenið í pakkanum ekki enn verið grædd, þannig að það er ekkert vandamál fyrir krosstengingu og því þarf ekki að pakka hvatanum sérstaklega.
Að auki eru til á markaðnum samsett sílan, sem eru sambland af sílani, ræsiefni, andoxunarefni, sumum smurefnum og and-koparefnum og eru almennt notuð í eins þrepa sílan krosstengingaraðferðir í kapalverksmiðjum.
Þess vegna er samsetning á sílan krosstengdri pólýetýlen einangrun, samsetning hennar er ekki talin mjög flókin og er aðgengileg í viðeigandi upplýsingum, en viðeigandi framleiðslusamsetningar, með fyrirvara um breytingar til að ljúka, sem krefst fulls skilning á hlutverki þáttanna í mótun og lögmáli áhrifa þeirra á frammistöðu og gagnkvæm áhrif þeirra.
Í mörgum afbrigðum kapalefna er sílan krosstengd kapalefni (annaðhvort tveggja þrepa eða eins þrepa) talið vera eina fjölbreytnin af efnaferlum sem eiga sér stað við útpressun, önnur afbrigði eins og pólývínýlklóríð (PVC) kapalefni og pólýetýlen (PE) kapalefni, extrusion kornunarferlið er eðlisfræðilegt blöndunarferli, jafnvel þótt efnafræðilega krosstengingu og geislun þvertengingu kapalefnisins, hvort sem er í extrusion granulation ferli, eða extrusion kerfi Kapall, það er ekkert efnaferli á sér stað , svo, í samanburði, framleiðsla á sílan krosstengdu kapalefni og kapaleinangrun extrusion, ferli stjórna er mikilvægara.
4. Tveggja þrepa sían krosstengd pólýetýlen einangrun framleiðsluferli
Framleiðsluferli tveggja þrepa sían krosstengdrar pólýetýlen einangrunarefnis A efnis má tákna stuttlega með mynd 1.
Mynd 1 Framleiðsluferli tveggja þrepa sílan krosstengds pólýetýlen einangrunarefnis A
Nokkrir lykilatriði í framleiðsluferli tveggja þrepa sílan krosstengdrar pólýetýlen einangrun:
(1) Þurrkun. Þar sem pólýetýlen plastefnið inniheldur lítið magn af vatni, þegar það er pressað við háan hita, hvarfast vatnið hratt við silylhópana til að framleiða þvertengingu, sem dregur úr vökva bræðslunnar og framleiðir forþvertengingu. Fullbúið efni inniheldur einnig vatn eftir vatnskælingu, sem getur einnig valdið forkrosstengingu ef það er ekki fjarlægt, og þarf einnig að þurrka það. Til að tryggja gæði þurrkunar er notuð djúpþurrkunareining.
(2) Mæling. Þar sem nákvæmni efnissamsetningarinnar er mikilvæg er almennt notuð innflutt þyngdartap vog. Pólýetýlen plastefnið og andoxunarefnið eru mæld og færð í gegnum fóðurgátt extrudersins, en sílan og ræsiefni er sprautað með fljótandi efnisdælu í aðra eða þriðju tunnu extrudersins.
(3) Extrusion ágræðsla. Ígræðsluferli sílans er lokið í extrudernum. Ferlisstillingar pressunnar, þar á meðal hitastig, skrúfusamsetning, skrúfuhraði og straumhraði, verða að fylgja þeirri meginreglu að hægt sé að bræða efnið í fyrsta hluta extrudersins að fullu og blanda jafnt, þegar ótímabært niðurbrot peroxíðsins er ekki óskað. , og að fullkomlega einsleitt efni í öðrum hluta extruder verður að vera að fullu niðurbrotið og ígræðsluferlinu lokið, Dæmigert extruder hluta hitastig (LDPE) er sýnt í töflu 1.
Tafla 1 Hitastig tveggja þrepa extruder svæða
| Vinnusvæði | Svæði 1 | Svæði 2 | Svæði 3 ① | Svæði 4 | Svæði 5 |
| Hitastig P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Vinnusvæði | Svæði 6 | Svæði 7 | Svæði 8 | Svæði 9 | Munnur deyja |
| Hitastig °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
①er þar sem sílaninu er bætt við.
Hraði extruder skrúfunnar ákvarðar dvalartíma og blöndunaráhrif efnisins í extruder, ef dvalartíminn er stuttur er peroxíð niðurbrotið ófullnægjandi; ef dvalartíminn er of langur eykst seigja pressaða efnisins. Almennt ætti að stjórna meðaldvalartíma kyrnunnar í þrýstibúnaðinum með niðurbrotshelmingunartíma frumkvöðuls sem er 5-10 sinnum. Fóðrunarhraði hefur ekki aðeins ákveðin áhrif á dvalartíma efnisins, heldur einnig á blöndun og klippingu efnisins, velja viðeigandi fóðrunarhraða er einnig mjög mikilvægt.
(4) Umbúðir. Tveggja þrepa sílan krosstengd einangrunarefni ætti að pakka í ál-plast samsetta poka í beinu lofti til að útrýma raka.
5. Framleiðsluferli fyrir einangrunarefni úr einu þrepi silan krosstengd pólýetýlen einangrunarefni
Eins þrepa silan krosstengd pólýetýlen einangrunarefni vegna ígræðsluferlis þess er í kapalverksmiðjunni extrusion af snúru einangrunarkjarna, þannig að snúru einangrun extrusion hitastig er verulega hærra en tveggja þrepa aðferðin. Þrátt fyrir að eins þrepa sían krosstengd pólýetýlen einangrunarformúlan hafi að fullu verið tekin til greina í hraðri dreifingu frumefnis og sílans og efnisklippingar, en ígræðsluferlið verður að vera tryggt með hitastigi, sem er eins þrepa sían krosstengd pólýetýlen Einangrunarverksmiðja lagði ítrekað áherslu á mikilvægi þess að rétt val á útpressunarhitastigi, almennt ráðlagður útpressunarhitastig er sýnt í töflu 2.
Tafla 2 Eins þrepa hitastig extruder á hverju svæði (eining: ℃)
| Svæði | Svæði 1 | Svæði 2 | Svæði 3 | Svæði 4 | Flans | Höfuð |
| Hitastig | 160 | 190 | 200-210 | 220-230 | 230 | 230 |
Þetta er einn af veikleikum eins þrepa sían krosstengda pólýetýlenferlisins, sem almennt er ekki krafist þegar snúrur eru pressaðar í tveimur þrepum.
6. Framleiðslubúnaður
Framleiðslubúnaðurinn er mikilvæg trygging fyrir ferlistýringu. Framleiðsla á sílan krosstengdum snúrum krefst mjög mikillar nákvæmni ferlistýringar, þannig að val á framleiðslubúnaði er sérstaklega mikilvægt.
Framleiðsla á tveggja þrepa sílan krosstengdu pólýetýlen einangrunarefni A efnisframleiðslutæki, nú meira innlend samsætt samsíða tvískrúfa extruder með innfluttri þyngdarlausri vigtun, slík tæki geta uppfyllt kröfur um nákvæmni ferlistýringar, val á lengd og þvermáli. tveggja skrúfa extruder til að tryggja að efni búsetutími, val á innfluttri þyngdarlausri vigtun til að tryggja nákvæmni innihaldsefna. Auðvitað eru mörg smáatriði búnaðarins sem þarf að gefa fulla athygli.
Eins og áður hefur komið fram eru einþreps sílan krosstengd kapalframleiðslubúnaðurinn í kapalverksmiðjunni fluttur inn, dýr, innlendir búnaðarframleiðendur hafa ekki svipaðan framleiðslubúnað, ástæðan er skortur á samvinnu milli búnaðarframleiðenda og formúlu- og ferlirannsókna.
7.Silane náttúrulegt krossbundið pólýetýlen einangrunarefni
Sílan náttúrulegt þverbundið pólýetýlen einangrunarefni sem þróað hefur verið á undanförnum árum er hægt að krosstengja við náttúrulegar aðstæður innan nokkurra daga, án gufu eða heits vatns. Í samanburði við hefðbundna sílan krosstengingaraðferð getur þetta efni dregið úr framleiðsluferlinu fyrir kapalframleiðendur, dregið enn frekar úr framleiðslukostnaði og aukið framleiðslu skilvirkni. Sílan náttúrulega krosstengd pólýetýlen einangrun er í auknum mæli viðurkennd og notuð af kapalframleiðendum.
Á undanförnum árum hefur innlend silan náttúruleg þvertengd pólýetýlen einangrun þroskast og hefur verið framleidd í miklu magni, með ákveðnum kostum í verði miðað við innflutt efni.
7. 1 Samsetningarhugmyndir fyrir sílan náttúrulega krosstengdar pólýetýlen einangrun
Sílan náttúruleg þvertengd pólýetýlen einangrun eru framleidd í tveggja þrepa ferli, með sömu samsetningu sem samanstendur af grunnplastefni, ræsiefni, sílan, andoxunarefni, fjölliðunarhemli og hvata. Samsetning sílan náttúrulegra þvertengdra pólýetýlen einangrunarefna byggir á því að auka sían ígræðsluhraða A efnisins og velja skilvirkari hvata en sílan heitt vatn þvertengd pólýetýlen einangrunarefni. Notkun A efna með hærra síanígræðsluhraða ásamt skilvirkari hvata mun gera sílan krosstengda pólýetýlen einangrunarbúnaðinum kleift að krosstengja fljótt, jafnvel við lágt hitastig og með ófullnægjandi raka.
A-efnin fyrir innflutt sílan náttúrulega þvertengd pólýetýlen einangrunarefni eru mynduð með samfjölliðun, þar sem hægt er að stjórna sílaninnihaldinu á háu stigi, en framleiðsla á A-efnum með háum ígræðsluhraða með ígræðslu sílans er erfið. Grunnresínið, ræsiefnið og sílanið sem notað er í uppskriftinni ætti að vera fjölbreytt og stillt hvað varðar fjölbreytni og viðbót.
Val á mótspyrnu og aðlögun skammta hans skipta einnig sköpum, þar sem aukning á ígræðsluhraða sílansins leiðir óhjákvæmilega til fleiri CC þvertengingar aukaverkana. Til þess að bæta vinnsluflæði og yfirborðsástand A efnisins fyrir síðari snúruútpressun, þarf hæfilegt magn af fjölliðunartálmi til að hindra á áhrifaríkan hátt CC þvertengingu og fyrri forkrosstengingu.
Að auki gegna hvatar mikilvægu hlutverki við að auka þvertengingarhraða og ættu að vera valdir sem skilvirkir hvatar sem innihalda umbreytingarmálmlaus frumefni.
7. 2 Krosstengingartími sílans náttúrulega krossbundinna pólýetýlen einangrunar
Tíminn sem þarf til að ljúka þvertengingu sílan náttúrulegrar krosstengdrar pólýetýlen einangrun í náttúrulegu ástandi er háð hitastigi, rakastigi og þykkt einangrunarlagsins. Því hærra sem hitastig og rakastig er, því þynnri er þykkt einangrunarlagsins, því styttri þvertengingartíminn sem þarf og því lengur er hið gagnstæða. Þar sem hitastig og raki eru mismunandi eftir svæðum og árstíðum, jafnvel á sama stað og á sama tíma, verður hiti og raki í dag og á morgun mismunandi. Þess vegna, meðan á notkun efnisins stendur, ætti notandinn að ákvarða krosstengingartímann í samræmi við staðbundið og ríkjandi hitastig og rakastig, svo og forskrift kapalsins og þykkt einangrunarlagsins.
Birtingartími: 13. ágúst 2022