Kabelové směsi ze silanem zesítěného polyethylenu (XLPE) jsou typem termosetové izolace používané v elektrických kabelech. Vyrábějí se chemickým zesíťováním molekul polyethylenu pomocí silanových sloučenin, které transformují lineární molekulární strukturu polyethylenu do trojrozměrné sítě. Tento proces zvyšuje tepelnou stabilitu, mechanickou pevnost a elektrické vlastnosti materiálu, díky čemuž je vhodný pro různé aplikace, od přenosu energie nízkého až vysokého napětí až po automobilové systémy.
Problémy se zpracováním a řešení pro kabelové směsi XLPE zesítěné silanem
Výroba kabelových směsí ze silanem zesítěného polyethylenu (XLPE) čelí kritickým technickým výzvám, včetně kontroly předsíťování, optimalizace tepelného smrštění, úpravy krystalinity a stability procesu. Nedávný pokrok v materiálové vědě a výrobních metodologiích tyto překážky řeší a výrazně zlepšuje kvalitu produktů a výtěžnost zpracování.
1. Zmírnění předsíťování a spálení
Výzva:V procesu Sioplas může vystavení vlhkosti během míchání a extruze složek A a B spustit předčasnou hydrolýzu a kondenzační reakce. To vede k nekontrolovanému předzesíťování, což má za následek vyšší viskozitu taveniny, špatnou tekutost, drsné povrchy a zhoršené izolační vlastnosti, jako je nižší průrazné napětí.
Řešení:
Integrace aditiv do maziva:Začleněnímasterbatche na bázi silikonu, jako napříkladPřísada do zpracování na bázi silikonu od SILIKELYPA-208C účinně zlepšuje tok taveniny, snižuje přilnavost taveniny ke šroubům a matricám a účinně zabraňuje předběžnému zesíťování, aniž by to ovlivnilo konečnou kvalitu zesíťování.
Silikonová přísada LYPA-208Cmá silný anti-pre-zesíťovací výkon bez ovlivnění konečné kvality zesíťování.
Silikonová předsměs LYPA-208C eliminuje povrchové vady, jako je „žraločí kůže“, a zvyšuje hladkost povrchu
Přísada na bázi silikonu LYPA-208C výrazně snižuje krouticí moment extruze a zabraňuje přetížení motoru
Siloxanové přísady LYPA-208Czvyšuje stabilitu a výstupní rychlost extruzní linky
Optimalizace teplotního gradientu:Zavedení teplot segmentovaného extruzního válce mezi 140 °C a 180 °C pomáhá minimalizovat lokální přehřátí. Zkrácení doby zdržení ve vysokoteplotních zónách dále snižuje riziko předčasného zesítění.
Dvoufázové zpracování:Použití dvoustupňové metody, kdy je silan roubován na polyethylen před extruzí, zmírňuje tlaky spojené s roubováním in-line, čímž se snižuje pravděpodobnost předběžného zesíťování během extruze ve srovnání s jednostupňovými přístupy.
2. Optimalizace výkonu tepelného smrštění
Výzva:Nadměrné smrštění izolační vrstvy představuje riziko strukturální deformace a elektrických poruch, které souvisejí s krystalickou orientací a dynamikou chlazení.
Řešení:
Vícestupňové chladicí systémy:Využití sekvence fází ochlazování horkou, teplou a studenou vodou zpomaluje rychlost krystalizace, efektivně řídí teplotní gradienty a snižuje smrštění.
Nastavení parametrů extruzePoužití extruderů s vysokým poměrem délky k průměru (≥30:1) prodlužuje dobu zdržení taveniny a potlačuje nežádoucí krystalizaci. Použití lisovacích forem pro menší kabely (≤6 mm²) minimalizuje krystalizaci vyvolanou orientací a dále kontroluje smrštění.
Výběr materiálu:Použití dvoustupňového silanem zesítěného polyethylenu umožňuje jemnější kontrolu nad krystalizačním chováním, což přispívá ke zlepšení tepelné stability.
3. Vyvažování krystalinity a mechanických vlastností
Výzva:Vysoká krystalinita způsobuje křehkost, zatímco nedostatečná krystalizace snižuje tepelnou odolnost.
Řešení:
Regulace teploty taveniny:Zvýšení teploty taveniny na 190 °C–210 °C s prodlouženou dobou prodlevy snižuje nukleaci krystalů, ačkoli je nutné pečlivé řízení, aby se zabránilo předčasnému zesítění.
Návrh katalyzátorové předsměsi:Použití dvoušnekové extruze zajišťuje rovnoměrnou disperzi organocínových katalyzátorů, optimalizuje souhru mezi zesítěním a krystalinitou pro zlepšení mechanických vlastností.
4. Zvýšení stability procesu
Výzva:Citlivost na kolísání procesu spouští nestabilitu extruzního tlaku a povrchové vady.
Řešení:
Vylepšení vybavení:Použití dvoukuželových bubnových míchacích systémů zajišťuje homogenní disperzi silanových přísad s dobou míchání přesahující 2,5 hodiny pro dosažení optimální konzistence.
Monitorování v reálném čase:Nepřetržité sledování proudu šneku a otáček umožňuje rychlé úpravy nastavení teploty a protokolů čištění forem, čímž se udržují stabilní podmínky zpracování.
Trendy v oboru a budoucí výhled výroby kabelů XLPE
Integrace dvoustupňového zpracování v kombinaci s funkčními přísadami, jako jsou masterbatche na bázi silikonu, se ukázala jako přední strategie pro překonání problémů se zpracováním při výrobě kabelů z XLPE. Tyto inovace údajně zvýšily výrobní výtěžnost o více než 10–20 % v pilotních aplikacích, čímž se zvýšila spolehlivost kabelů z XLPE v odvětví přenosu energie a automobilového průmyslu. Výrobci se do budoucna zaměřují na výzkum a vývoj adaptivních chladicích technologií a inteligentního řízení procesů s cílem dále zdokonalit výkon materiálu XLPE a uspokojit tak rostoucí poptávku po vysoce výkonných kabelech.
Přijetím těchto pokročilých strategií zpracování a materiálových inovací mohou výrobci výrazně zvýšit efektivitu a kvalitu výroby kabelů XLPE a zajistit tak dodávky vynikajících produktů, které splňují vyvíjející se požadavky moderních elektrických aplikací.
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.
Získejte vyšší produktivitu a výkon kabelů – vyberte siSilikonové pomocné látky SILIKE pro vaše řešení s XLPE kabelovými směsmi.
Ať už chcete optimalizovat efektivitu výroby, zabránit předzesíťování XLPE, odstranit povrchové vady, jako je „žraločí kůže“, vylepšit estetiku povrchu nebo zkrátit prostoje, silikonové masterbatche SILIKE poskytují výkonnostní výhodu, kterou vaše kabelová linka z XLPE potřebuje.
Čas zveřejnění: 10. dubna 2025
