Mieszanki kablowe z polietylenu usieciowanego silanem (XLPE) to rodzaj termoutwardzalnej izolacji stosowanej w kablach elektrycznych. Powstają one w wyniku chemicznego sieciowania cząsteczek polietylenu za pomocą związków silanowych, które przekształcają liniową strukturę molekularną polietylenu w trójwymiarową sieć. Proces ten poprawia stabilność termiczną, wytrzymałość mechaniczną i właściwości elektryczne materiału, dzięki czemu nadaje się on do różnych zastosowań, od przesyłu energii niskiego i wysokiego napięcia po systemy motoryzacyjne.
Wyzwania i rozwiązania w zakresie przetwarzania materiałów kompozytowych XLPE usieciowanych silanem
Produkcja materiałów kablowych z polietylenu usieciowanego silanem (XLPE) wiąże się z krytycznymi wyzwaniami technicznymi, takimi jak kontrola wstępnego sieciowania, optymalizacja skurczu termicznego, regulacja krystaliczności i stabilność procesu. Najnowsze postępy w materiałoznawstwie i metodologiach produkcji pozwalają przezwyciężyć te trudności, znacząco poprawiając jakość produktu i wydajność przetwarzania.
1. Wstępne sieciowanie i łagodzenie przypaleń
Wyzwanie:W procesie Sioplas, kontakt z wilgocią podczas mieszania i wytłaczania składników A i B może wywołać przedwczesne reakcje hydrolizy i kondensacji. Prowadzi to do niekontrolowanego wstępnego sieciowania, skutkującego wyższą lepkością stopu, słabą płynnością, chropowatością powierzchni i pogorszeniem właściwości izolacyjnych, takich jak niższe napięcie przebicia.
Rozwiązanie:
Integracja dodatków smarnych:Włączaniekoncentraty na bazie silikonu, takie jakDodatek przetwórczy na bazie silikonu firmy SILIKELYPA-208C skutecznie poprawia przepływ stopu, zmniejsza przywieranie stopu do ślimaków i matryc oraz skutecznie zapobiega wstępnemu sieciowaniu bez wpływu na ostateczną jakość usieciowania.
Dodatek silikonowy LYPA-208Cma silne właściwości zapobiegające wstępnemu sieciowaniu, nie wpływając na ostateczną jakość sieciowania.
Koncentrat silikonowy LYPA-208C eliminuje wady powierzchniowe, takie jak „skóra rekina”, i poprawia gładkość powierzchni
Dodatek na bazie silikonu LYPA-208C znacząco zmniejsza moment obrotowy wytłaczania i zapobiega przeciążeniu silnika
Dodatki siloksanowe LYPA-208Czwiększa stabilność linii wytłaczania i wydajność
Optymalizacja gradientu temperatury:Zastosowanie segmentowanego cylindra wytłaczarki o temperaturze od 140°C do 180°C pomaga zminimalizować lokalne przegrzanie. Skrócenie czasu przebywania w strefach o wysokiej temperaturze dodatkowo zmniejsza ryzyko przedwczesnego sieciowania.
Przetwarzanie dwuetapowe:Zastosowanie metody dwuetapowej, w której silan jest szczepiony na polietylenie przed wytłaczaniem, zmniejsza ciśnienia związane ze szczepieniem liniowym, zmniejszając tym samym prawdopodobieństwo wystąpienia wstępnego usieciowania podczas wytłaczania w porównaniu z podejściem jednoetapowym.
2. Optymalizacja wydajności skurczu termicznego
Wyzwanie:Nadmierne kurczenie się warstwy izolacyjnej stwarza ryzyko odkształceń strukturalnych i awarii elektrycznych związanych z orientacją krystaliczną i dynamiką chłodzenia.
Rozwiązania:
Wielostopniowe systemy chłodzenia:Zastosowanie sekwencji etapów chłodzenia gorącą, ciepłą i zimną wodą spowalnia tempo krystalizacji, skutecznie kontroluje gradienty temperatur i zmniejsza skurcz.
Regulacja parametrów wytłaczania: Zastosowanie wytłaczarek o wysokim stosunku długości do średnicy (≥30:1) wydłuża czas retencji stopu, zapobiegając niepożądanej krystalizacji. Zastosowanie matryc kompresyjnych do kabli o mniejszych średnicach (≤6 mm²) minimalizuje krystalizację indukowaną orientacją, co dodatkowo ogranicza skurcz.
Wybór materiałów:Zastosowanie dwuetapowego usieciowanego silanem polietylenu pozwala na dokładniejszą kontrolę procesu krystalizacji, co przekłada się na lepszą stabilność termiczną.
3. Równoważenie krystaliczności i właściwości mechanicznych
Wyzwanie:Wysoka krystaliczność powoduje kruchość, a niewystarczająca krystalizacja osłabia odporność cieplną.
Rozwiązania:
Kontrola temperatury topnienia:Podniesienie temperatury topnienia do 190°C–210°C i wydłużenie czasu przebywania w stanie ciekłym ogranicza tworzenie się zarodków krystalizacji, chociaż należy zachować ostrożność, aby zapobiec przedwczesnemu sieciowaniu.
Projekt koncentratu katalizatora:Zastosowanie wytłaczarki dwuślimakowej zapewnia równomierne rozproszenie katalizatorów organocynowych, optymalizując wzajemne oddziaływanie usieciowania i krystaliczności w celu poprawy właściwości mechanicznych.
4. Zwiększanie stabilności procesu
Wyzwanie:Wrażliwość na wahania procesu powoduje niestabilność ciśnienia wytłaczania i wady powierzchni.
Rozwiązania:
Ulepszenia sprzętu:Zastosowanie dwustożkowych systemów mieszania bębnowego zapewnia jednorodną dyspersję dodatków silanowych, a czas mieszania przekracza 2,5 godziny, co pozwala na uzyskanie optymalnej konsystencji.
Monitorowanie w czasie rzeczywistym:Ciągły monitoring prądu ślimaka i prędkości obrotowej pozwala na szybką regulację ustawień temperatury i protokołów czyszczenia formy, dzięki czemu utrzymywane są stabilne warunki przetwarzania.
Trendy branżowe i perspektywy na przyszłość w produkcji kabli XLPE
Integracja dwuetapowego przetwarzania z dodatkami funkcjonalnymi, takimi jak koncentraty barwiące na bazie silikonu, stała się wiodącą strategią pokonywania wyzwań w procesie produkcji kabli XLPE. Innowacje te podobno zwiększyły wydajność produkcji o ponad 10–20% w zastosowaniach pilotażowych, zwiększając niezawodność kabli XLPE w sektorach przesyłu energii i motoryzacji. Patrząc w przyszłość, producenci koncentrują się na badaniach i rozwoju adaptacyjnych technologii chłodzenia oraz inteligentnego sterowania procesami, aby jeszcze bardziej udoskonalić właściwości materiału XLPE i sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na kable o wysokiej wydajności.
Dzięki zastosowaniu zaawansowanych strategii przetwarzania i innowacji materiałowych producenci mogą znacząco zwiększyć wydajność i jakość produkcji kabli XLPE, gwarantując dostawę najwyższej jakości produktów spełniających zmieniające się wymagania nowoczesnych zastosowań elektrycznych.
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.
Odblokuj wyższą produktywność i wydajność kabli — wybierzŚrodki pomocnicze do przetwarzania silikonu SILIKE do rozwiązań w zakresie kabli XLPE.
Niezależnie od tego, czy chcesz zoptymalizować wydajność produkcji, zapobiec wstępnemu sieciowaniu w XLPE, wyeliminować wady powierzchniowe, takie jak „skóra rekina”, poprawić estetykę powierzchni lub skrócić przestoje, silikonowe koncentraty barwiące SILIKE zapewniają przewagę wydajnościową, jakiej potrzebuje Twoja linia kablowa XLPE.
Czas publikacji: 10 kwietnia 2025 r.
