交联聚乙烯电缆教学PPT.ppt

交联电缆 苑会林北京化工大学 交联聚乙烯电缆的特点 由于交联聚乙烯为体型大分子 故为不熔不溶物 耐热性明显提高 交联度低 软化点变化不大 交联度高 维卡耐热温度可提高30 40 交联聚乙烯的长期使用温度为95 100 交联聚乙烯电缆的特点 交联聚乙烯结晶区减少 密度均匀 使其电绝缘性基本无变化 所以仍属好的绝缘材料 并且绝缘性在较高温度和苛刻的化学介质中仍能保持高值 常用于电缆护套层 由于分子链间架起化学链桥 物理力学性能提高 特别是硬度 刚度 耐磨性 耐蠕变性和耐尺寸稳定性 同时因为交联部分的分子链虽受限制 但还可在原位置附近作轻微振动以消耗冲击能 故冲击强度也提高 交联电缆的方法 过氧化物交联硅烷交联 一步法 两步法 电子辐照交联 过氧化物交联工艺 dcp用量与凝胶含量的关系 试验基本配方为 pe100份 抗氧剂10100 5份 dcp0 6 3 0份 交联温度对凝胶含量的影响 交联温度对凝胶含量的影响 凝胶含量与材料力学性能的关系 不同pex的电性能 pex 1为一般的过氧化物交联聚乙烯pex 2为加炭黑后的过氧化物交联聚乙烯 炭黑本身有导电性 炭黑表面氧化程度高 其含氧基团起绝缘作用 增加炭黑会使体积电阻率下降 pex 3为用作比较标准的意大利潘德那塑料公司生产的硅烷交联聚乙烯 比较表中数据可以看出 一般的过氧化物交联聚乙烯电性能较高 炭黑含量对凝胶含量的影响 炭黑含量对交联聚乙烯拉伸强度的影响 炭黑含量对交联聚乙烯拉伸强度的影响 zno对交联聚乙烯凝胶含量的影响 zno用量对交联聚乙烯力学性能的影响 抗氧剂对交联聚乙烯的影响 抗氧剂用量对交联聚乙烯热性能的影响 交联聚乙烯 过氧化物交联电缆料 xl07407 copolymerwireandcablecompounddensity1 40petrothenexl07407isespeciallyformulatedforuseinflameretardantprimaryinsulationforlowvoltageautomotivewireandcable saej1128 applicationsandforulapplicationsincluding125 appliancewireandsis xl7407isanon tarnishing non halogenated flameretardant chemicallycrosslinkablecompound non discoloringantioxidantandspecialactiveperoxidehavebeenaddedtoensurethermalstabilityduringprocessingandoptimumcuringresults 交联硫化通道 petrothene xl07407过氧化物可交联无卤阻燃聚乙烯电缆料加工应用试验 挤出试验设备 单螺杆挤出机 30 25 片材模具2 80 mm mm 温度设定 模具80100110120110 挤出速度 10 60转 分冷却辊 三辊压光机 压片厚度1 5mm 后交联甘油浴温度 204 交联时间 5 10 20秒 推荐加工和应用条件 petrothene xl07407copolymerwireandcablecompound为过氧化物可交联无卤阻燃聚乙烯电缆料 可适用于电线护套和电线电缆穿线管 应用于公共场所建筑物 电梯间 民用住宅 车船的电线护套和电线电缆穿线管 本产品的特点 使用温度可耐120 阻燃燃烧时无有毒气体放出燃烧时无烟或烟密度很低 加工 推荐加工温度在107 113 常规挤出机 螺杆长径比20 25 压缩比2 1或3 1 口模要短 口径直径与产品直径放大比可达20 挤出加工后进入高温盐浴或硫化通道204 210 进行后固化 停留时间15 20秒 交联后的产品可用于125 的场合 过滤网最大40目 使用前不需预干燥 电子束辐射加工电子加速器生产辐照交联电线电缆 目前 全世界用于工业的电子加速器有700 800台 总功率超过20000kw 其中200多台应用于电线电缆的辐照交联 主要集中在北美 欧洲 日本 俄罗斯 中国及韩国等国家 美国 日本等国几乎所有生产电线的大厂都利用电子加速器生产辐照交联特种电线电缆 我国现有电子加速器近60台 用于电线电缆辐照交联的近50台 目前我国电线电缆辐射加工已成为辐射加工行业这个高技术产业的基础 但我国辐照交联电线电缆产品无论在规格 品种和技术等各方面与先进工业国家仍有相当大的差距 辐照设备 10kv交联电缆料 ldpe100敏化助交联剂1 5抗氧剂10100 3 0 6硬脂酸钙0 5氧化锌1 5碳酸钙1 4炭黑母粒 含量45 2 6交联度80 辐照量20mrad 硅烷交联电缆料 一步法两部分共聚合 硅烷交联机理 硅烷交联电缆料诺基亚一步法电缆生产线 silanecrosslinkedpepexorxlpe电缆料 苑会林 silanecrosslinkedpeiscalledpexorxlpe 无卤阻燃塑料 一个新的发展是在无卤阻燃聚烯烃电缆料中采用纳米层状硅酸盐 以改善材料的阻燃性和降低无机阻燃剂的用量 如在以氢氧化铝阻燃的乙烯 乙酸乙烯酯电缆料中加入5 以下的纳米层状硅酸盐 电缆料中氢氧化铝的含量 质量分数 可由原来的65 降至45 而材料释热速率峰值仍保持不变 且加工性 成炭性 耐光性和生烟性均有改善 xpe pexpipes heatshrinkabletubes wireandcable mainprocesses aonestepprocess calledmonosilatwostepprocesscalledsioplas monosilprocess onestepprocess sioplasprocess twostepsprocess effectofsilanestructure vtmos vinyltrimethoxysilane reactsmuchfasterthanvteos vinyltriethoxysilanes effectofsilaneconcentration themaximumconcentrationofvtmosrecommendedis2wt concentrationscanbeusedbutthesecanresultinlowergelcontentswhichmightverywellprovetobesuitableforsomeapplications concentrationshigherthan2wt donotleadtosignificanthighergelcontents effectofsilaneconcentration influenceoftheorganicperoxideonpecrosslinking theperoxidetobeusedneedstohavedecompositionkineticswhicharesuitableforthetemperaturesandresidencetimesinvolvedintheprocesingofpolyethylene generallydcp dicumylperoxideorbpdib t butyldi isopropylbenzenearerecommended theperoxidelevelrequiredwillvarywithindividualcharactericssuchas meltflowindextheinitialpolyethylene density polymerizationprocess desiredmeltflowindexofthegraftedpeprocessingtemperatureduringgraftingpresenceofsomeadditivesorfillers influenceofthecatalystonpecrosslinking dbtdl dibutyltindilaurateisthepreferredcatalystforcrosslinking sincetheconcentrationofdbtdlaffectssignificantlyprocessabilityofthemixtureofgraftcopolymers itissometimerecommendedtouseitaslowas0 25wt thisreductioninconcentrationreducestherateofcrosslinkingbutdoesnotaffectthegelcontentoffullycrosslinkedgraftcopolymer influenceoftheprocessconditionsonpecrosslinking processconditionsalsohaveastrongimpactonmoisturecrosslinkingandfinalperformance twokeyparametersarewatertemperatureandwallthicknessoftheextrudedprofile watertemperature wallthickness wallthickness壁厚 thecrosslinkingreactionisfastbutdiffusionofmoistureintothematerialisalimitingfactor forthisreason thewallthicknessoftheextruderpartshaveastronginfluenceonthetimeneededtocrosslinkit highspeedline nospecialequipmentrequired byadoptingasioplasprocess convertershavetheabilitytousecommerciallyavailablepre graftedpolyethylene silanizedpe thatcanbepremixedwithacatalystmasterbatchandcolorma