交聯(lián)電力電纜?的結(jié)構(gòu)以及交聯(lián)方法
交聯(lián)電力電纜的結(jié)構(gòu)以及交聯(lián)方法
一.基本結(jié)構(gòu)
交聯(lián)電纜一般是由導(dǎo)體、絕緣和護(hù)層三部分構(gòu)成。
1.導(dǎo)體
導(dǎo)體是指能傳導(dǎo)電流的物體,又稱為導(dǎo)電線芯。用作電線電纜導(dǎo)體的材料,首先要有良好的導(dǎo)電性能,即電阻要小,以減少電流在線路上的損耗。損耗與電流大小、電阻大小有直接關(guān)系,并表現(xiàn)在導(dǎo)體的發(fā)熱上。
電纜就是利用導(dǎo)體來(lái)傳導(dǎo)電流的,因而電線電纜的規(guī)格都以導(dǎo)體的截面表示。
電力電纜的導(dǎo)體,可以制成整根實(shí)心的,或是由多根單線絞合而成,形狀可以是圓形的和扇形的結(jié)構(gòu)。絞合線芯可以采用非緊壓和緊壓線芯兩種。交聯(lián)電纜 的導(dǎo)電線芯通常采用絞合結(jié)構(gòu),1kV交聯(lián)電纜通常采用扇形、半圓形和圓形。6kV以上交聯(lián)電纜采用圓形緊壓線芯。
(1)圓形導(dǎo)電線芯
圓形導(dǎo)電線芯,其絞合排列一般采用“正規(guī)絞合”的形式,絞合原則是:
1)中心一般為一根單線,第二層為六根單線,以后每層比內(nèi)層多六根,單線采用相同的線徑。
2)每層單線的絞合方向應(yīng)和前一層方向相反,最外層應(yīng)用左向絞合。這種結(jié)構(gòu)可保證電纜導(dǎo)電線芯的穩(wěn)定性和一定的柔軟性。
(2)扇形和半圓形導(dǎo)電線芯
扇形和半圓形的導(dǎo)電線芯不是理想的對(duì)稱形狀,因此,設(shè)計(jì)多根線芯排列時(shí)考慮到彎曲情況下的穩(wěn)定性極為重要。為使非緊壓扇形線芯具有足夠的可曲度和穩(wěn)定性,在設(shè)計(jì)不緊壓扇形芯時(shí),必須遵守下列規(guī)則:
1)中央導(dǎo)線規(guī)則 扇形芯的中央導(dǎo)線必須位于扇形芯的中心線上,否則,當(dāng)線芯彎曲時(shí),位于中心線上部導(dǎo)線將被拉伸,而下部的將受壓縮而可能擠出,這將引起扇形破壞而損傷絕緣。
2)移滑規(guī)則 扇形芯中心線上導(dǎo)線的直徑一般較大,處在其兩側(cè)的導(dǎo)線應(yīng)能沿中心線上導(dǎo)線滑動(dòng)而不改變扇形芯形狀,這一規(guī)則稱為移滑規(guī)則,否則,當(dāng)扇形芯絞合成纜時(shí),扇形可能被破壞而損傷絕緣
2.絕緣
絕緣是將絕緣材料按其耐受電壓程度的要求,以不同的厚度包復(fù)在導(dǎo)體外面而成,起著使帶電體與其他部分隔絕的作用。絕緣層的材料必須具有良好的電氣絕緣性能,主要表現(xiàn)為承受電壓的大小。一般地講,同一質(zhì)量的絕緣層愈厚,耐電壓也越高。
絕緣也要具有一定的機(jī)械物理性能和加工制造的工藝性能。例如制造低壓電纜時(shí),盡管從電氣性能方面考慮可以采用很薄的絕緣,但從機(jī)械性能與加工工藝考慮,仍以稍厚一些為好,原因是絕緣過(guò)薄,加工較困難,容易損壞。電纜通電以后,導(dǎo)體要發(fā)熱。因此,比較理想的絕緣材料,應(yīng)有良好的絕緣性能,和良好的熱傳導(dǎo)性能。
絕緣在電和熱的作用下,內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生變化,天長(zhǎng)日久,絕緣性能就要降低。交聯(lián)聚乙烯具有優(yōu)良的電氣絕緣性能,經(jīng)過(guò)交聯(lián)后,它的耐熱和機(jī)械性能大幅度地提高,是目前理想的絕緣材料。
導(dǎo)體包覆絕緣層后稱為絕緣線芯。每個(gè)導(dǎo)體上的絕緣層,稱為線芯的絕緣或簡(jiǎn)稱芯絕緣。
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBl2706和GBll017規(guī)定,不同電壓等級(jí)交聯(lián)電纜絕緣厚度見表1—1。
表1—1交聯(lián)電纜絕緣厚度
導(dǎo)體標(biāo)稱 | 不同工作電壓下的電纜絕緣厚度(mm)kV | |||||||
截面 (mm2) | 0.6/1 | 3.6/6 | 6/10 | 8.7/10 | 12/20 | 21/35 | 26/35 | 64/110 |
25 | 0.9 | 2.5 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | |
35 | 0.9 | 2.5 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | |
50 | 1.0 | 2.5 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | |
70 | 1.1 | 2.5 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | |
95 | 1.1 | 2.5 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9,3 | 10.5 | |
120 | 1.2 | 2.5 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | |
150 | 1.4 | 2.5 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | |
185 | 1.6 | 2.5 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9,3 | 10.5 | |
240 | 1.7 | 2.6 | 3.4 | 4.5 | S.5 | 9.3 | 10.5 | 19.0 |
300 | 1.8 | 2.8 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | 18.5 |
400 | 2.0 | 3.0 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | 17.5 |
500 | 2.2 | 3.2 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | 17.0 |
630 | 2.4 | 3.2 | 3.4 | 4,5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | 16.5 |
800 | 2.6 | 3.2 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | 16.0 |
1000 | 2.8 | 3.2 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | 16.0 |
1200 | 3.0 | 3.2 | 3.4 | 4.5 | 5.5 | 9.3 | 10.5 | 16.0 |
3.護(hù)層
護(hù)層是電纜外層的保護(hù)部分。根據(jù)電纜的用途以及使用環(huán)境和絕緣的不同,護(hù)層有許多不同型式和結(jié)構(gòu),它們所起的作用也不盡相同。交聯(lián)電纜護(hù)層主要有裸護(hù)套和鎧裝型兩種,在不經(jīng)受機(jī)械外力情況下,選用裸護(hù)套,即直接在絕緣線芯外面擠包一層塑料,如果用于直埋或要經(jīng)受一定的機(jī)械外力,需要包上金屬帶鎧裝;110kV高壓交聯(lián)電纜或其它電纜埋設(shè)在水下,則需要防水護(hù)層,包上一層鉛套、鋁套或鋁塑綜合防水層。
由于它經(jīng)受不住機(jī)械損傷,因而還需包上鋼絲、鋼帶。鋼絲、鋼帶容易被腐蝕,鉛套、鋁套在惡劣環(huán)境下也容易被腐蝕,因而還需包上各種防腐材料,如瀝青、黃麻、塑料等。這些都統(tǒng)稱為外護(hù)層。其中鋼絲、鋼帶稱為鎧裝層,瀝青、黃麻、塑料稱為防護(hù)層。此外在導(dǎo)體上、絕緣層上、電纜芯上或電線電纜外層,為了防止外界電磁波干擾或是起均勻電埸作用,還包有金屬帶、絲或半導(dǎo)電塑料等材料。這些都稱為屏蔽層。
4.高壓電纜的防水層
油紙電纜均采用壓鉛機(jī)和壓鋁機(jī)擠包金屬套,對(duì)于中低壓交聯(lián)電纜一般在有化學(xué)腐蝕的環(huán)境或水底敷設(shè)時(shí)才采用。但對(duì)于高壓電纜一般規(guī)定使用金屬護(hù)套。采用擠包的皺紋鋁金屬套較為理想,但一臺(tái)連續(xù)式壓鋁機(jī)價(jià)格貴,隨著焊接技術(shù)的發(fā)展,皺紋焊接的鋁套電纜使用的可靠性已愈來(lái)愈多為人們所認(rèn)識(shí),各電纜企業(yè)采用先進(jìn)的氬弧焊接技術(shù),并裝有超聲波等在線檢測(cè)裝置,保證了焊接的密封性,為了檢驗(yàn)是否漏焊,生產(chǎn)廠家又加了一項(xiàng)中間檢驗(yàn)裝置,將整盤焊接后的電纜進(jìn)行浸水氣密性試驗(yàn),且進(jìn)行百分之百的檢驗(yàn)。
二、 交聯(lián)方法
交聯(lián)絕緣的品種雖多,但主要分為物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)兩大類。物理交聯(lián)也稱為輻照交聯(lián),一般適用于絕緣厚度較薄的低壓電纜。中高壓電纜一般采用過(guò)氧化物交聯(lián),即用化學(xué)方法將線性分子通過(guò)化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)起來(lái),轉(zhuǎn)化為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)?;瘜W(xué)交聯(lián)一般還可分為過(guò)氧化物交聯(lián)和硅烷接枝交聯(lián)兩種?;瘜W(xué)交聯(lián)方法比高能輻射交聯(lián)工藝簡(jiǎn)單,操作安全,輻照交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)度約為70%,而化學(xué)交聯(lián)可達(dá)70~90%。
一)、輻照交聯(lián)
1960年美國(guó)瑞侃公司(Rachem)就已開發(fā)了輻照交聯(lián)電纜。這種方法不要求加入交聯(lián)劑。五十年代初,美國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用放射性同位素、反應(yīng)堆廢料、反應(yīng)堆輻照本身以及電子加速器的能源來(lái)使聚乙烯交聯(lián)。后來(lái)發(fā)現(xiàn),只有電子加速器產(chǎn)生的高能射線才具有足夠的密集輻照功率和使用效率,并可用于電線電纜制造。
輻照是采用高能粒子射線(如β射線)照射線性分子聚合物,在其鏈上打開若干游離基團(tuán),簡(jiǎn)稱為接點(diǎn)。接點(diǎn)活性很大,可把兩個(gè)或幾個(gè)線型分子交叉聯(lián)接起來(lái)。輻照交聯(lián)一般適用于絕緣厚度較薄的低壓電纜。它的主要優(yōu)點(diǎn)有:
(1)生產(chǎn)速度快,占用空間??;
(2)可加工材料種類多,如PE、PVC、CPE、PP、幾乎所有聚合物,產(chǎn)品品種多;
(3)產(chǎn)品有更好的的耐熱、耐磨和較高的電氣性能;可阻燃;
(4)電耗低。
但也存在一些問(wèn)題:
(1)設(shè)備一次性投資大;
(2)對(duì)較大截面電纜的輻照不均勻,經(jīng)反復(fù)照射后,電纜彎曲次數(shù)太多,不適合于10kV及以上電纜的生產(chǎn)。主要適用于電氣裝備電纜,對(duì)較小截面電纜和lkV~10kV架空電纜也是可以的。
(3)設(shè)備開工率低。
二)、過(guò)氧化物交聯(lián)
過(guò)氧化物交聯(lián)法是通過(guò)加入交聯(lián)劑而引發(fā)交聯(lián)的方法。它主要優(yōu)點(diǎn)是適合各種電壓等級(jí)和各種截面的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜生產(chǎn),特別是35kV及以上的中高壓電纜。
1.蒸汽交聯(lián)(SCP)
蒸汽交聯(lián)制造技術(shù)是以橡皮連續(xù)硫化技術(shù)為背景演化而來(lái)的一種最“古老”的交聯(lián)方法。此方法是以壓力為15~20kg/cm2,溫度180~200℃的過(guò)熱水蒸汽為加熱和加壓媒質(zhì),使聚乙烯實(shí)現(xiàn)交聯(lián)。蒸汽交聯(lián)是美國(guó)GE公司于1957年研究成功的。日本住友電氣公司于1959年引進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù),并于1960年投產(chǎn)。
由于水蒸汽在交聯(lián)管內(nèi)直接與熔融狀態(tài)的聚乙烯接觸,水份會(huì)向絕緣內(nèi)滲透擴(kuò)散。在電纜冷卻過(guò)程中,絕緣內(nèi)部的水蒸汽達(dá)到飽和狀態(tài)而形成微孔,繼而引發(fā)樹枝放電。這是此方法的致命弱點(diǎn)。此外交聯(lián)管內(nèi)的壓力與溫度直接相關(guān)。要提高溫度,必須同時(shí)增大壓力。溫度每升高10℃,壓力將要增大5kg,這實(shí)際上是不可能的。況且,蒸汽交聯(lián)每小時(shí)需要蒸汽200~300公斤,折合電能200~300kW。于是,六十年代起,又出現(xiàn)了一些新的干式交聯(lián)工藝。
2.紅外線交聯(lián)法(RCP)與干式交聯(lián)
紅外線交聯(lián)法也叫做熱輻射交聯(lián)法(RCP),是日本住友電氣公司于1967年發(fā)明的一種干式交聯(lián)工藝。
用紅外線使聚合物交聯(lián)的方法,早在1937年法國(guó)通用電氣公司(GE)就已取得了專利,用于橡膠制品硫化。1961年美國(guó)格雷(w.R.Grace)取得了用紅外線輻照法制造聚乙烯薄膜的專利。日本住友電氣公司從上述兩件專利受到啟發(fā),1966年6月申請(qǐng)了一件專利,是在導(dǎo)體上擠包一層含有有機(jī)過(guò)氧化物交聯(lián)劑的交聯(lián)聚乙烯,再加2kg/cm2以上壓力的惰性氣體輻射加熱,使聚乙烯發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。
1967年4月,住友電氣公司又申請(qǐng)了一份專利,提出整個(gè)交聯(lián)機(jī)組由輻射加熱部分、予冷卻部分和水冷卻部分組成,輻射加熱部分分成兩個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域能各自獨(dú)立控制溫度。在長(zhǎng)期交聯(lián)反應(yīng)過(guò)程中,交聯(lián)管內(nèi)壁形成了一層過(guò)氧化物沉積的黑色污垢,這就是一層自然形成的紅外線發(fā)射的黑體,在其它國(guó)家RCP工藝就為一般電熱干式交聯(lián)工藝所代替,稱CCV懸掛式交聯(lián)工藝
加熱和預(yù)冷卻部分用氮?dú)獗Wo(hù)。在加熱交聯(lián)管內(nèi),氮?dú)獾闹饕饔檬亲鳛閭鳠崦劫|(zhì),保護(hù)聚乙烯在較高溫度下表面不發(fā)生氧化降解,對(duì)絕緣施加壓力可使不發(fā)生或少發(fā)生氣隙,流動(dòng)的氮?dú)膺€可帶走大量的由冷卻水揮發(fā)出來(lái)的水分和交聯(lián)反應(yīng)中過(guò)氧化物分解出來(lái)的水分。
在預(yù)冷卻部分氮?dú)獾闹饕饔檬菍?duì)電纜絕緣線芯表面進(jìn)行預(yù)冷卻,使線芯表面在較低的溫度下進(jìn)入水冷卻部分,從而防止線芯驟冷和水侵入絕緣內(nèi)。由于采用電加熱,故可以用提高溫度的方法提高生產(chǎn)速度。交聯(lián)聚乙烯絕緣中,含水量?jī)H為0.018%,而蒸汽交聯(lián)的含水量達(dá)O.29%;交流和沖擊擊穿強(qiáng)度比蒸汽交聯(lián)高50%;最大場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)7kV/mm,而蒸氣交聯(lián)只有5kV/mm。
3.長(zhǎng)承模(MDCV)交聯(lián)
長(zhǎng)承模交聯(lián)是美國(guó)阿納康達(dá)電線電纜公司(Ana.conda)于1959年發(fā)明的,同年便申請(qǐng)了專利,稱為MCP工藝。后來(lái)由于電線電纜行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈,該公司退出了交聯(lián)聚乙烯電纜制造競(jìng)爭(zhēng),而使這種新工藝未能付諸實(shí)用。1971年大日本電線電纜公司和三菱石油化學(xué)公司合作,購(gòu)買了阿納康達(dá)公司的專利,使此法得以實(shí)現(xiàn),稱為MDCV工藝。1973年大日日本電線電纜公司申請(qǐng)了MDCV工藝的專利。MDCV的原文含義是“三菱一大日連續(xù)交聯(lián)法”,而技術(shù)上的含義是長(zhǎng)承模交聯(lián)工藝法。
MDCV法采用水平式交聯(lián)管。此交聯(lián)管緊裝在擠出機(jī)頭上。擠出模子長(zhǎng)達(dá)20米。擠出絕緣線芯時(shí),向管內(nèi)充入潤(rùn)滑油,并使聚乙烯在此模具內(nèi)發(fā)生交聯(lián)。
MDCV法的特點(diǎn)是設(shè)備投資少。占地面積小,能穩(wěn)定地生產(chǎn)大截面電纜,生產(chǎn)速度與CCV交聯(lián)機(jī)組相當(dāng),產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高,電纜的交流擊穿場(chǎng)強(qiáng)比蒸汽交聯(lián)電纜高60%~70%。不過(guò),當(dāng)需要生產(chǎn)不同規(guī)格的電纜時(shí),要更換整個(gè)長(zhǎng)承模,靈活性不強(qiáng),因此在世界上推廣不快。
4.加壓熔鹽交聯(lián)(PLCV)工藝
此方法最初是由意大利卡萊羅公司(Careillo)發(fā)明。1976年8月,該公司與英國(guó)通用工程公司合作研究,使之用于制造交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。1977年英國(guó)通用工程公司的杰拉樂(lè)德·斯馬特(Gerald Smaa_rt)發(fā)表了這項(xiàng)成果,并向英國(guó)BICC公司出售了第一臺(tái)設(shè)備。PLCV系統(tǒng)中所用的鹽與橡皮硫化的LCM法所用的鹽一樣,是由53%的硝酸鉀、40%的亞硝酸鈉和7%的硝酸鈉組成的無(wú)機(jī)鹽混合物。
這種混合物在145~150℃時(shí)熔化,直到540℃時(shí),性能仍然穩(wěn)定。熔鹽交聯(lián)管是密封的,并加3—4大氣壓的壓力,熔鹽溫度200~250℃。冷卻段也采用加壓方式。熔鹽段長(zhǎng)度40m,冷卻段長(zhǎng)20m。熔鹽的傳熱性好,故生產(chǎn)速度快。產(chǎn)品質(zhì)量好,生產(chǎn)成本為罐式硫化的31~34%,耗電量為蒸汽連續(xù)硫化的14.5%。該工藝現(xiàn)已較多地用在橡套生產(chǎn)線中。
5.硅油交聯(lián)(FZCV)工藝
1979年、日本藤倉(cāng)電線公司的鹿間貞吉等人發(fā)明了硅油交聯(lián)(FZCV)。此方法用加壓硅油作為加熱和冷卻媒質(zhì)。在硅油的壓力作用下,電纜可懸浮在硅油中而不致擦管和偏芯。硅油的壓力和溫度可循環(huán)使用。藤倉(cāng)電線公司于1979年開始用兩臺(tái)FZCV機(jī)組生產(chǎn)275kV交聯(lián)聚乙烯電纜,一舉解決了用懸掛式交聯(lián)機(jī)組生產(chǎn)大截面交聯(lián)聚乙烯電纜高壓技術(shù)問(wèn)題。雖然FZCV機(jī)組的成本較高,但仍比建造立塔和交聯(lián)設(shè)備經(jīng)濟(jì)。
在上述交聯(lián)方法中,均為外部加熱式交聯(lián)方法。1975年西德的門奇(G.Menger)提出通過(guò)導(dǎo)體加熱法來(lái)縮短交聯(lián)時(shí)間。他用實(shí)驗(yàn)證明,每1毫米厚的聚乙烯絕緣,交聯(lián)時(shí)間約1分鐘。這樣,只有減慢出線速度或增大交聯(lián)管長(zhǎng)度才行。若用1000安培的電流使導(dǎo)體溫度升高到200℃,則交聯(lián)時(shí)間縮短20%。
三、、硅烷交聯(lián)
硅烷交聯(lián)又稱溫水交聯(lián),1960年英國(guó)道康寧公司(Dow—Coning)提出開發(fā)的,也稱為Sioplas法,即硅烷接枝交聯(lián)工藝,它是把接枝和擠出分成兩個(gè)工序進(jìn)行,第一步由絕緣料廠將硅烷交聯(lián)劑與基料在擠出機(jī)上接枝和擠出造粒,該料稱為A料,同時(shí)還提供催化劑和著色劑的母料,稱B料。第二步是電纜廠將A,B料以95:5的比例混合。并在普通擠出機(jī)上擠包在電纜導(dǎo)體上,再放入70℃~90℃溫水中交聯(lián)也可以在蒸汽房中交聯(lián)。該工藝投資成本低,可用一般的擠出機(jī)進(jìn)行加工,材料價(jià)格適中,得到廣泛地應(yīng)用。
但也存在以下缺點(diǎn):(1)接枝聚乙烯容易與空氣中水分發(fā)生先期交聯(lián),縮短了貯存時(shí)間,一般貯存期為半年。(2)接枝聚乙烯與催化劑母料的混合物,貯存期一般不超過(guò)3h,所以需要邊混合邊擠塑。(3)由于二步法通過(guò)多次的混合,容易導(dǎo)致雜質(zhì)的混入,故只能用于10kV及以下電纜絕緣的制造。
為了克服Sioplas的局限性,1977年英國(guó)BICC和瑞士Maillefer公司合作,在道康寧公司發(fā)明的兩步法基礎(chǔ)上,又發(fā)明了一步法硅烷交聯(lián)工藝,也稱作Monosil工藝。它將聚乙烯基料、抗氧劑和液態(tài)硅烷同時(shí)計(jì)量、混合,即是將接枝反應(yīng)和添加催化劑過(guò)程合并,并采用長(zhǎng)徑比為30:1的擠出機(jī)將絕緣擠包在電纜導(dǎo)體上,即將絕緣層的接枝和擠出由一個(gè)步驟來(lái)完成,故稱為一步法。它的材料成本最低,雜質(zhì)的污染機(jī)會(huì)減少,而且材料貯存期可以大大增加。但是這種工藝技術(shù)難度大,設(shè)備投資比二步法大,需要配備一套液態(tài)硅烷的送料系統(tǒng)。
到了八十年代日本菱克隆公司在吸取兩步法和一步法的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上開發(fā)共聚法。共聚法也是使用硅烷共聚單體——乙烯基-三甲氧基硅烷,只是采用的工藝不同。該工藝不是把有機(jī)硅烷接枝到聚合物鏈上,而是在聚合過(guò)程中導(dǎo)入可水解硅烷,從而產(chǎn)生一種易于加工的硅烷共聚物,其方法是在高壓反應(yīng)釜中,使乙烯與硅烷共聚單體發(fā)生共聚反應(yīng),這項(xiàng)工藝的關(guān)鍵是,所選用的共聚單體必須是含有一種能夠與乙烯發(fā)生反應(yīng)生成聚合物鏈的不飽和基團(tuán)。乙烯硅烷共聚物與Sioplas接枝化合物結(jié)構(gòu)上基本相同。
由于硅烷共聚物的制造是在反應(yīng)釜中進(jìn)行的,所以它能夠確保高的清潔度,而且也避免了接枝時(shí)過(guò)氧化物殘?jiān)奈廴締?wèn)題。硅烷共聚物更為主要的優(yōu)點(diǎn)是,在聚合反應(yīng)時(shí)因?yàn)楣柰楣簿蹎误w一次投入,實(shí)現(xiàn)了交聯(lián)晶格的有規(guī)則分布,所以所需的硅烷量要比硅烷接枝化合物需要的硅烷的含量低。由于共聚法工藝的先進(jìn)和獨(dú)特。制得的硅烷交聯(lián)聚乙烯料具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)貯存穩(wěn)定性好,存貯時(shí)間一般可超過(guò)一年,而接枝產(chǎn)品只有六個(gè)月。
(2)共聚法交聯(lián)聚乙烯加工過(guò)程中,混入的游離物及雜質(zhì)極少,因而提高了電纜絕緣性能和機(jī)械性能。
(3)它在普通的擠塑機(jī)上加工時(shí),產(chǎn)生的氣體較少,成型加工穩(wěn)定性好。
以后又相繼開發(fā)了固相一步法工藝和固化硅烷工藝。固相一步法工藝是將硅烷通過(guò)白碳黑等載體滲吸到PE基料中去。固化硅烷工藝是為了改進(jìn)硅烷送料方式,可將液態(tài)硅烷吸附在多孔性聚丙烯塑料或PE塑料中,形成固化硅烷。這兩種均是一步法派生出來(lái)。最近市場(chǎng)又派生出一種用50%共聚聚料和50%基料摻和而成的共混料,在國(guó)內(nèi)也有較多應(yīng)用。
到目前為止,已有七種硅烷交聯(lián)工藝生產(chǎn)方式,其中有三種是派生出來(lái)的。這七種方法中,除了Monosil一步法設(shè)備投資較多,共聚料材料價(jià)格較高外,其余均可利用原有設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn);具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成品率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
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