Кабелните компаунди от омрежен със силан полиетилен (XLPE) са вид термореактивна изолация, използвана в електрическите кабели. Те се произвеждат чрез химическо омрежване на полиетиленови молекули с помощта на силанови съединения, които трансформират линейната молекулярна структура на полиетилена в триизмерна мрежа. Този процес подобрява термичната стабилност, механичната якост и електрическите свойства на материала, което го прави подходящ за различни приложения, от пренос на енергия с ниско до високо напрежение до автомобилни системи.
Производството на кабелни компаундни материали от силаново-омрежен полиетилен (XLPE) е изправено пред критични технически предизвикателства, включително контрол преди омрежването, оптимизиране на термичното свиване, регулиране на кристалността и стабилност на процеса. Последните постижения в материалознанието и производствените методологии преодоляват тези препятствия, като значително подобряват качеството на продукта и добивите при обработка.
1. Смекчаване на предварителното омрежване и изгарянето
Предизвикателство:В процеса Sioplas, излагането на влага по време на смесване и екструдиране на части А и Б може да предизвика преждевременни реакции на хидролиза и кондензация. Това води до неконтролирано предварително омрежване, което води до по-висок вискозитет на стопилката, лоша течливост, грапави повърхности и компрометирани изолационни свойства, като например по-ниско пробивно напрежение.
Решение:
Интегриране на добавки за смазочни материали:Включванемастербачи на силиконова основа, като напримерДобавка за обработка на силиконова основа на SILIKELYPA-208C ефективно подобрява потока на стопилката, намалява адхезията на стопилката към винтове и матрици и ефективно предотвратява предварителното омрежване, без да влияе на крайното качество на омрежване.
Силиконова добавка LYPA-208Cима силна анти-предварителна омрежваща способност, без да влияе на крайното качество на омрежване.
Силиконовият мастербач LYPA-208C елиминира повърхностни дефекти като „акула кожа“ и подобрява гладкостта на повърхността
Добавката на силиконова основа LYPA-208C значително намалява въртящия момент при екструдиране и предотвратява претоварването на двигателя
Силоксанови добавки LYPA-208Cповишава стабилността и производителността на екструзионната линия
Оптимизация на температурния градиент:Прилагането на температури на сегментирани екструзионни барабани между 140°C и 180°C спомага за минимизиране на локализираното прегряване. Намаляването на времето на престой във високотемпературни зони допълнително намалява риска от преждевременно омрежване.
Двуетапна обработка:Използването на двуетапен метод, при който силанът се присажда върху полиетилен преди екструдиране, облекчава налягането, свързано с присаждането на линия, като по този начин намалява вероятността от предварително омрежване по време на екструдиране в сравнение с едноетапните подходи.
2. Оптимизация на производителността при термично свиване
Предизвикателство:Прекомерното свиване на изолационния слой рискува структурна деформация и електрически повреди, свързани с кристалната ориентация и динамиката на охлаждане.
Решения:
Многостепенни охладителни системи:Използването на последователност от етапи на охлаждане с гореща, топла и студена вода забавя скоростта на кристализация, като ефективно управлява термичните градиенти и намалява свиването.
Регулиране на параметрите на екструдиранеИзползването на екструдери с високо съотношение дължина към диаметър (≥30:1) удължава времето на задържане на стопилката, потискайки нежеланата кристализация. Използването на компресионни матрици за по-малки кабели (≤6 mm²) минимизира предизвиканата от ориентацията кристализация, като допълнително контролира свиването.
Избор на материал:Използването на двуетапен силаново-омрежен полиетилен позволява по-фин контрол върху поведението на кристализация, което допринася за подобрена термична стабилност.
3. Балансиране на кристалността и механичните свойства
Предизвикателство:Високата кристалност причинява крехкост, докато недостатъчната кристализация подкопава термичната устойчивост.
Решения:
Контрол на температурата на топене:Повишаването на температурата на стопилката до 190°C–210°C с удължено време на престой намалява образуването на кристали, въпреки че е необходимо внимателно управление, за да се предотврати преждевременното омрежване.
Дизайн на катализаторен мастербач:Използването на двушнекова екструзия осигурява равномерно разпръскване на органотинни катализатори, оптимизирайки взаимодействието между омрежването и кристалността за подобряване на механичните свойства.
4. Повишаване на стабилността на процеса
Предизвикателство:Чувствителността към колебанията в процеса предизвиква нестабилност на налягането на екструдиране и повърхностни дефекти.
Решения:
Подобрения на оборудването:Внедряването на двуконусни барабанни смесителни системи осигурява хомогенно диспергиране на силанови добавки, като продължителността на смесване надвишава 2,5 часа за постигане на оптимална консистенция.
Мониторинг в реално време:Непрекъснатото наблюдение на тока на шнека и скоростта на въртене позволява бързо регулиране на температурните настройки и протоколите за почистване на матриците, поддържайки стабилни условия на обработка.
Тенденции в индустрията и бъдещи перспективи за производството на XLPE кабели
Интегрирането на двуетапна обработка, комбинирана с функционални добавки, като например мастербачи на силиконова основа, се очертава като водеща стратегия за преодоляване на предизвикателствата при производството на XLPE кабели. Според съобщенията, тези иновации са увеличили производствения добив с над 10~20% в пилотни приложения, подобрявайки надеждността на XLPE кабелите в секторите на преноса на енергия и автомобилостроенето. В бъдеще производителите се фокусират върху изследвания и разработки на адаптивни технологии за охлаждане и интелигентно управление на процесите, за да подобрят допълнително характеристиките на XLPE материала, отговаряйки на нарастващото търсене на високопроизводителни кабели.
Чрез прилагането на тези усъвършенствани стратегии за обработка и иновации в материалите, производителите могат значително да подобрят ефективността и качеството на производството на XLPE кабели, осигурявайки доставката на превъзходни продукти, които отговарят на променящите се изисквания на съвременните електрически приложения.
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.
Отключете по-висока производителност и кабелна производителност – изберетеСиликонови помощни средства за обработка SILIKE за вашите решения за XLPE кабели.
Независимо дали целта ви е да оптимизирате ефективността на производството, да предотвратите предварително омрежване в XLPE, да елиминирате повърхностни дефекти като „акула кожа“, да подобрите естетиката на повърхността или да намалите времето на престой, силиконовите мастербачи SILIKE осигуряват предимството в производителността, от което се нуждае вашата XLPE кабелна линия.
Време на публикуване: 10 април 2025 г.
