Реферат: Принсипи пайванди байниҳамдигарӣ, тасниф, формула, раванд ва таҷҳизоти изолятсияи полиэтиленӣ барои сим ва кабел ба таври мухтасар тавсиф карда шуда, баъзе хусусиятҳои маводи изолятсияи полиэтилении ба таври табиӣ салиб алоқаманди силан дар татбиқ ва истифода, инчунин омилҳое, ки ба ҳолати пайванди байнисоҳавӣ таъсир мерасонанд, оварда шудаанд.
Калидвожаҳо: Пайвастшавии силан; Пайвастшавии табиӣ; Полиэтилен; изолятсия; Сим ва кабел
Маводи сими полиэтилении ба хам алокаманди силан холо дар саноати сим ва кабель хамчун материали изоляционй барои кабелхои электри пастшиддат васеъ истифода мешавад. Мавод дар истеҳсоли сим ва кабели ба ҳам пайвастшуда ва пероксиди салиб ва радиатсия дар муқоиса бо таҷҳизоти истеҳсолӣ оддӣ, осон барои кор, арзиши пасти ҳамаҷониба ва бартариҳои дигар аст, ба маводи пешбари кабели салиб-вольти пастшиддати изолятсия табдил ёфтааст.
1.Silane салиб-пайванди сими кабелӣ принсипи салиб-пайванд
Дар тайёр кардани полиэтилени ба хам пайвасти силан ду процесси асосй чалб карда мешавад: пайвандзанй ва байнихамдигарй. Дар раванди пайвандкунӣ, полимер дар зери таъсири ташаббускори озод ва пиролиз ба радикалҳои озод, ки бо гурӯҳи – CH = CH2 силани винилӣ вокуниш нишон дода, полимери пайвандшударо дар таркибаш гурӯҳи эфири триоксисилил ба вуҷуд меорад, H-атоми худро дар атоми сеюми карбон гум мекунад. Дар ҷараёни пайвастшавӣ, полимери пайвандкунӣ аввал дар ҳузури об барои тавлиди силанол гидролиз мешавад ва – OH бо гурӯҳи Si-OH ҳамшафат конденсатсия карда, пайванди Si-O-Si-ро ташкил медиҳад ва ҳамин тавр макромолекулаҳои полимерро бо ҳам мепайвандад.
2.Silane маводи кабелии салиб ва усули истеҳсоли кабели он
Тавре ки шумо медонед, усулҳои истеҳсоли дупаҳлӯ ва як қадам барои кабелҳои силанӣ ва кабелҳои онҳо мавҷуданд. Тафовути байни усули ду-зинагй ва усули яккадам дар он аст, ки процесси пайвандкунии силан дар он чо ба амал бароварда мешавад, процесси пайвандкунй дар истедсолкунандаи масоледи кабель барои усули ду-зинагй, процесси пайвандкунй дар заводи истедсоли кабель барои усули яккадам. Маводи изолятсияи полиэтилении дуқадам ба ҳамбастаи силан бо саҳми калонтарини бозор аз маводҳои ба ном А ва В иборат аст, бо маводи A полиэтилени бо силан пайвандшуда ва маводи В партияи асосии катализатор мебошад. Сипас ядрои изолятсия дар оби гарм ё буғ пайваст карда мешавад.
Навъи дигари изолятори полиэтилении дуқадам ба ҳамбастаи силан вуҷуд дорад, ки дар он маводи А бо роҳи дигар тавассути ворид кардани силани винилӣ ҳангоми синтез бевосита ба полиэтилен барои ба даст овардани полиэтилен бо занҷирҳои шохаҳои силанӣ истеҳсол мешавад.
Усули якқадам низ ду намуд дорад, раванди анъанавии як қадам як навъ ашёи хом аз рӯи формула дар таносуби системаи махсуси ҳисобкунии дақиқ, ба як экструдери махсус тарҳрезишуда дар як қадам барои анҷом додани пайвандзанӣ ва экструзияи ядрои изолятсияи кабел, дар ин раванд, ҳеҷ гуна гранулятсия нест, зарурати иштироки корхонаи кабелӣ, танҳо аз ҷониби корхонаи кабелӣ анҷом дода мешавад. Ин як қадами силан таҷҳизоти истеҳсоли кабели байнисоҳавӣ ва технологияи формуласозӣ асосан аз хориҷа ворид карда мешавад ва гарон аст.
Навъи дигари маводи изолятсияи полиэтилении якқадам силан аз ҷониби истеҳсолкунандагони масолеҳи кабелӣ истеҳсол карда мешавад, ҳама ашёи хом мувофиқи формула дар таносуби усули махсуси омехта кардани якҷоя, бастабандӣ ва фурӯхта мешаванд, маводи A ва B мавҷуд нест, заводи кабелӣ метавонад мустақиман дар экструдер бошад, то як қадамро дар як вақт пайванд ва экструзияи кабелҳо анҷом диҳад. Хусусияти беназири ин усул дар он аст, ки ба экструдерҳои махсуси гаронбаҳо эҳтиёҷ нест, зеро раванди пайвандкунии силан метавонад дар як экструдери оддии PVC анҷом дода шавад ва усули думарҳила зарурати омехта кардани маводи А ва Вро пеш аз экструдсия аз байн мебарад.
3. Таркиби формула
Таркиби маводи кабелии полиэтилении силанӣ, ки ба ҳам пайвастанд, одатан аз қатрон, ташаббускор, силан, антиоксидант, ингибитори полимеризатсия, катализатор ва ғайра иборат аст.
(1) Қатрони асосӣ одатан қатрони пасти полиэтилении зичии (LDPE) бо индекси обшавии (MI) 2 мебошад, аммо ба наздикӣ, бо рушди технологияи қатрони синтетикӣ ва фишорҳои арзиш, полиэтилении зичии пасти хаттӣ (LLDPE) низ ҳамчун қатрони асосӣ барои ин мавод истифода шудааст ё қисман истифода мешавад. Қатронҳои гуногун аз сабаби фарқият дар сохтори макромолекулярии дохилии онҳо аксар вақт ба пайванд ва пайванди байниҳамӣ таъсири назаррас доранд, аз ин рӯ формула бо истифода аз қатронҳои гуногуни пойгоҳ ё як навъи қатрон аз истеҳсолкунандагони гуногун тағир дода мешавад.
(2) Ташаббускори маъмулан пероксиди диизопропил (DCP) истифода мешавад, калиди он аст, ки миқдори мушкилотро дарк кунед, хеле кам барои пайвандсозии силан кофӣ нест; аз ҳад зиёд ба сабаби салиб-пайванди полиэтиленӣ, ки моеъи онро коҳиш медиҳад, сатҳи ядрои изолятсияи изолятсия ноҳамвор, системаи фишурдашуда душвор аст. Азбаски миқдори ташаббускори иловашуда хеле ночиз ва ҳассос аст, муҳим аст, ки онро ба таври баробар пароканда кард, бинобар ин онро умуман бо силан илова мекунанд.
(3) Силан ба таври умум силани винилии сернашуда, аз ҷумла триметоксисилани винил (A2171) ва триетоксисилани винилӣ (A2151) истифода мешавад, аз сабаби суръати тези гидролизии A2171, аз ин рӯ шумораи бештари одамони A2171-ро интихоб кунед. Ба ҳамин монанд, мушкили илова кардани силан вуҷуд дорад, истеҳсолкунандагони ҳозираи маводи кабелӣ кӯшиш мекунанд, ки ба ҳадди поёнии он ноил шаванд, то хароҷотро кам кунад, зеро силан аз хориҷ ворид карда мешавад, нархи он гаронтар аст.
(4) Антиоксидант барои таъмини устувории коркарди полиэтилен ва кабели зидди пиршавӣ ва иловашуда, антиоксидант дар раванди пайвандкунии силан нақши ҷилавгирӣ аз реаксияи пайвандкуниро дорад, аз ин рӯ раванди пайвандкунӣ, илова кардани антиоксидант бояд эҳтиёт бошад, маблағи иловашуда барои ба назар гирифтани миқдори DCP барои мувофиқ кардани интихоб. Дар раванди пайванди ду марҳила, аксари антиоксидантро метавон ба партияи асосии катализатор илова кард, ки метавонад таъсирро ба раванди пайвандзанӣ коҳиш диҳад. Дар раванди пайванди як қадам, антиоксидант дар тамоми раванди пайвандкунӣ мавҷуд аст, аз ин рӯ интихоби намудҳо ва миқдори он муҳимтар аст. Антиоксидантҳои маъмулан истифодашаванда 1010, 168, 330 ва ғайра мебошанд.
(5) Ингибитори полимеризатсия бо мақсади ҷилавгирӣ аз баъзе равандҳои пайвандкунӣ ва пайвастшавии аксуламалҳои тарафӣ илова карда мешавад, дар раванди пайвандкунӣ барои илова кардани агенти зидди салиб пайваст, метавонад ба таври муассир пайдоиши пайванди C2C-ро коҳиш диҳад ва ба ин васила моеъи коркардро беҳтар кунад, илова бар ин, илова кардани пайванд дар ҳамон шароит метавонад пеш аз ингибитори гидрализатсияи полимеризатсия гидролизро коҳиш диҳад. аз полиэтилени пайвандшуда, барои баланд бардоштани устувории дарозмуддати маводи пайванд.
(6) Катализаторҳо аксар вақт ҳосилаҳои органотинӣ мебошанд (ба истиснои пайванди табиӣ), маъмултаринашон дибутилтин дилаурат (DBDTL) мебошад, ки одатан дар шакли masterbatch илова карда мешавад. Дар раванди ду марҳила, пайванд (маводи А) ва партияи асосии катализатор (маводи В) алоҳида бастабандӣ карда мешаванд ва маводи А ва В пеш аз илова кардан ба экструдер бо ҳам омехта карда мешаванд, то аз пайванди пешакии маводи А пешгирӣ карда шаванд. Дар мавриди изолятсияҳои полиэтиленӣ бо ҳамбастагии якқадам силана, полиэтилен дар баста ҳанӯз пайванд карда нашудааст, бинобар ин, ҳеҷ мушкили пеш аз пайвастшавӣ вуҷуд надорад ва бинобар ин катализаторро алоҳида бастабандӣ кардан лозим нест.
Илова бар ин, дар бозор силанҳои мураккаб мавҷуданд, ки омезиши силан, ташаббускор, антиоксидант, баъзе равғанҳои молиданӣ ва агентҳои зидди мис мебошанд ва одатан дар усулҳои пайвасткунии як қадами силан дар нерӯгоҳҳои кабелӣ истифода мешаванд.
Аз ин рӯ, формулаи изолятсияи полиэтиленӣ бо силан, ки таркиби он чандон мураккаб ба ҳисоб намеравад ва дар маълумоти дахлдор мавҷуд аст, аммо формулаҳои мувофиқи истеҳсолӣ бо назардошти баъзе ислоҳҳо барои анҷом додани ниҳоӣ, ки фаҳмиши пурраи нақши ҷузъҳо дар таҳия ва қонуни таъсири онҳо ба кор ва таъсири мутақобилаи онҳоро талаб мекунад.
Дар навъҳои зиёди масолеҳи кабелӣ, маводи кабелии силани ба ҳам пайвастшуда (дуқадам ё як қадам) ягона навъҳои равандҳои кимиёвӣ дар экструзия ба ҳисоб мераванд, навъҳои дигар ба монанди маводи кабелии поливинилхлорид (ПВХ) ва маводи кабелии полиэтиленӣ (ПЭ), раванди гранулизатсияи экструзия як раванди омехтаи физикӣ аст, ҳатто агар дар сими пайванди кимиёвӣ бошад. раванди гранулятсияи экструзия ё системаи экструзияи кабелӣ, ягон раванди кимиёвӣ рух намедиҳад, аз ин рӯ, дар муқоиса, истеҳсоли маводи кабелии силан ва экструзияи изолятсияи кабелӣ, назорати раванд муҳимтар аст.
4. Раванди истеҳсоли изолятсияи полиэтиленӣ бо ду марҳилаи silane
Раванди истеҳсоли изолятсияи полиэтилении дуқадабаи силани A маводи мухтасарро дар расми 1 тасвир кардан мумкин аст.
Расми 1 Процесси истедсоли масоледи изолятории полиэтиленй ду-зинаи силании ба дам пайвастшуда А
Баъзе нуктаҳои асосӣ дар раванди истеҳсоли изолятсияи полиэтиленӣ бо дуқадам силан:
(1) Хушк кардан. Азбаски қатрони полиэтиленӣ миқдори ками об дорад, вақте ки дар ҳарорати баланд истихроҷ карда мешавад, об зуд бо гурӯҳҳои силилӣ реаксия карда, пайванди байнисоҳавӣ ба вуҷуд меорад, ки моеъи обшавии обро коҳиш медиҳад ва пайванди пешакиро ба вуҷуд меорад. Маводи тайёр инчунин пас аз хунуккунии об об дорад, ки он инчунин метавонад пеш аз кроссингро ба вуҷуд орад, агар тоза карда нашавад ва инчунин бояд хушк карда шавад. Бо максади таъмин намудани сифати хушккунй агрегати чукур хушккунй ба кор бурда мешавад.
(2) Ҳисобкунӣ. Азбаски дурустии формулаи мавод муҳим аст, одатан тарозуи вазнбардории воридотӣ истифода мешавад. Қатрони полиэтиленӣ ва антиоксидант тавассути бандари ғизоии экструдер чен карда мешавад ва ғизо дода мешавад, дар ҳоле ки силан ва ташаббускор тавассути насоси маводи моеъ дар баррели дуюм ё сеюми экструдер ворид карда мешаванд.
(3) Пайванди экструзия. Раванди пайвандкунии силан дар экструдер ба анҷом мерасад. Танзимоти раванди экструдер, аз ҷумла ҳарорат, комбинатсияи винт, суръати винт ва суръати интиқол, бояд ба принсипи риояи он, ки мавод дар қисмати якуми экструдер метавонад пурра гудохта шавад ва яксон омехта шавад, вақте ки таҷзияи бармаҳали пероксид талаб карда намешавад ва маводи комилан якхела дар қисмати дуюми экструдер бояд пурра коркард карда шавад. (LDPE) дар ҷадвали 1 нишон дода шудаанд.
Љадвали 1 Њарорати минтаќањои экструдерии ду зина
| Минтақаи корӣ | Минтақаи 1 | Минтақаи 2 | Минтақаи 3 ① | Минтақаи 4 | Минтақаи 5 |
| Ҳарорат P °C | 140 | 145 | 120 | 160 | 170 |
| Минтақаи корӣ | Минтақаи 6 | Минтақаи 7 | Минтақаи 8 | Минтақаи 9 | Даҳон мемирад |
| Ҳарорат °C | 180 | 190 | 195 | 205 | 195 |
①ки силан илова карда мешавад.
Суръати винти экструдер вақти иқомат ва таъсири омехтаи маводро дар экструдер муайян мекунад, агар вақти иқомат кӯтоҳ бошад, таҷзияи пероксид нопурра аст; агар вақти иқомат хеле дароз бошад, часпакии маводи истихроҷшуда зиёд мешавад. Умуман, вақти миёнаи будубоши гранулаҳо дар экструдер бояд дар нимаи ҳаёти таҷзияи ташаббускор 5-10 маротиба назорат карда шавад. Суръати ѓизодињии на танњо ба мўњлати иќомати мавод таъсири муайян мерасонад, балки инчунин ба омехта ва буридани мавод, интихоби суръати ѓизодињии муносиб низ хеле муњим аст.
(4) Бастабандӣ. Маводи изолятсионии дуқадам силани ба ҳам пайвастшуда бояд дар халтаҳои таркибии алюминий-пластикӣ дар ҳавои мустақим бастабандӣ карда шавад, то намӣ нест карда шавад.
5. Раванди истеҳсоли маводи изолятсионии полиэтиленӣ як қадами silane салиб
Маводи изолятсияи полиэтилении як қадами силан бо сабаби раванди пайванди он дар экструзияи заводи кабели ядрои изолятсияи кабелӣ аст, бинобар ин ҳарорати экструзияи изолятсияи кабелӣ нисбат ба усули дуқадам ба таври назаррас баландтар аст. Гарчанде ки формулаи изолятсияи полиэтилении як қадами силани салиб алоқаманд дар паҳншавии босуръати ташаббускор ва силан ва моддӣ пурра ба назар гирифта шудааст, аммо раванди пайвандкунӣ бояд аз ҷониби ҳарорат кафолат дода шавад, ки корхонаи истеҳсоли изолятсияи полиэтиленӣ аз як қадами силан вобаста аст, такроран аҳамияти интихоби дурусти ҳарорати экструзияи T нишон дода мешавад2.
Ҷадвали 2 Ҳарорати экструдери як қадами ҳар як минтақа (воҳид: ℃ )
| Минтақаи | Минтақаи 1 | Минтақаи 2 | Минтақаи 3 | Минтақаи 4 | Фланец | Сар |
| Ҳарорат | 160 | 190 | 200 ~ 210 | 220 ~ 230 | 230 | 230 |
Ин яке аз заъфҳои раванди полиэтиленӣ бо ҳамбастагии якқадам силан аст, ки одатан ҳангоми экструдсияи кабелҳо дар ду марҳила талаб карда намешавад.
6. Таҷҳизоти истеҳсолӣ
Тачхизоти истехсолот гарави мухимми назорати процесс мебошад. Истехсоли кабельхои ба хам пайвасти силанй дарачаи хеле баланди дурустии идоракунии процессро талаб мекунад, бинобар ин интихоби тачхизоти истехсолй махсусан мухим аст.
Истеҳсоли маводи изолятсияи дуқадам силани полиэтиленӣ Таҷҳизоти истеҳсоли моддӣ, ки дар айни замон экструдерҳои изотропии параллели дувинти ватанӣ бо вазнкашии бевазнӣ ворид карда шудаанд, чунин дастгоҳҳо метавонанд ба талаботи дақиқии назорати равандҳо, интихоби дарозӣ ва диаметри экструдерҳои дувинтӣ ҷавобгӯ бошанд, то ки вазн ва вазни бесимро таъмин кунанд. компонентњо. Албатта, тафсилоти зиёди таҷҳизот вуҷуд дорад, ки бояд диққати пурра дода шавад.
Тавре ки қаблан зикр гардид, таҷҳизоти истеҳсоли кабели якқадам силана дар корхонаи кабелӣ ворид карда мешаванд, гаронарзиш, истеҳсолкунандагони таҷҳизоти ватанӣ чунин таҷҳизоти истеҳсолӣ надоранд, сабабаш ҳамкории истеҳсолкунандагони таҷҳизот ва муҳаққиқони формула ва равандҳост.
7.Silane табиӣ салиб-пайвандад маводи гарминигоҳдорӣ полиэтиленӣ
Маводи изолятсияи полиэтилении табиии ба ҳам пайвастаи силан, ки дар солҳои охир таҳия шудааст, метавонад дар шароити табиӣ дар давоми чанд рӯз бидуни буғ ё обҳои гарм пайваст карда шавад. Дар муқоиса бо усули анъанавии пайвасткунии силан, ин мавод метавонад раванди истеҳсолиро барои истеҳсолкунандагони кабел коҳиш диҳад, хароҷоти истеҳсолиро минбаъд коҳиш диҳад ва самаранокии истеҳсолотро баланд бардорад. Силан изолятсияи полиэтилении ба таври табиӣ пайвастшуда аз ҷониби истеҳсолкунандагони кабел бештар эътироф ва истифода мешавад.
Дар солҳои охир, изолятсияи полиэтилении табиии силани ватанӣ пухта расида, ба миқдори зиёд истеҳсол карда мешавад, ки дар муқоиса бо маводи воридотӣ бартарии муайяни нарх дорад.
7. 1 Идеяҳо оид ба таҳияи изолятсияҳои полиэтиленӣ, ки ба таври табиӣ ба ҳам пайвастанд
Изолятсияҳои полиэтилении табиии ба ҳам пайвастшудаи силан дар як раванди ду марҳила истеҳсол карда мешаванд, ки ҳамон як формула аз қатрони асосӣ, ташаббускор, силан, антиоксидант, ингибитори полимеризатсия ва катализатор иборат аст. Таркиби изоляторҳои полиэтилении табиии ба ҳам пайвастаи силан ба баланд бардоштани суръати пайвандкунии силании маводи А ва интихоби катализатори муассиртар аз изоляторҳои полиэтиленӣ бо оби гарми силанӣ асос ёфтааст. Истифодаи маводҳои A бо суръати пайванди силан баландтар дар якҷоягӣ бо катализатори самараноктар ба изолятори полиэтиленӣ бо силан имкон медиҳад, ки ҳатто дар ҳарорати паст ва намии нокифоя зуд пайваст шавад.
А-материалҳои изоляторҳои полиэтилении ба таври табиӣ ба ҳам алоқаманди силани воридотӣ бо роҳи сополимеризатсия синтез карда мешаванд, ки дар он миқдори силанро дар сатҳи баланд назорат кардан мумкин аст, дар ҳоле ки истеҳсоли А-материалҳо бо суръати баланди пайвандкунӣ тавассути пайванд кардани силан душвор аст. Қатрони асосӣ, ташаббускор ва силане, ки дар рецепт истифода мешаванд, бояд аз рӯи навъ ва иловаҳо гуногун ва тасҳеҳ карда шаванд.
Интихоби муқовимат ва тасҳеҳи вояи он низ муҳим аст, зеро афзоиши суръати пайванди силан ногузир ба аксуламалҳои паҳлӯи бештари пайванди CC оварда мерасонад. Барои беҳтар кардани моеъи коркард ва ҳолати сатҳи маводи A барои экструзияи минбаъдаи ноқил, миқдори мувофиқи ингибитори полимеризатсия барои ба таври муассир ҷилавгирӣ кардани пайванди CC ва пеш аз пайванди қаблӣ зарур аст.
Илова бар ин, катализаторҳо дар баланд бардоштани суръати пайвастшавӣ нақши муҳим мебозанд ва бояд ҳамчун катализаторҳои самараноки дорои унсурҳои гузаранда аз металлҳо интихоб карда шаванд.
7. 2 Вақти ба ҳам пайвастани изолятсияҳои полиэтиленӣ, ки ба таври табиӣ ба ҳам пайвастанд, силан
Вакти дар холати табиии ба хам пайваст кардани изолятсияи полиэтилении табиии силан вобаста ба харорат, намнокй ва гафсии кабати изолятсия вобаста аст. Ҳарорат ва намӣ баландтар бошад, ғафсии қабати изолятсия ҳамон қадар лоғартар мешавад, вақти пайвасткунии байниҳамдигарӣ ҳамон қадар кӯтоҳтар ва баръакс дарозтар мешавад. Чун ҳарорату намӣ аз минтақа ба минтақа ва аз мавсим ба мавсим, ҳатто дар як ҷой ва дар як вақт фарқ мекунад, ҳарорату намӣ имрӯзу фардо дигар хел хоҳад буд. Аз ин рӯ, ҳангоми истифодаи мавод, корбар бояд вақти пайвасткуниро мувофиқи ҳарорат ва намии маҳаллӣ ва бартарӣ, инчунин мушаххасоти кабел ва ғафсии қабати изолятсия муайян кунад.
Вақти интишор: 13 август-2022