Silantvärbunden polyeten (XLPE) kabelföreningar är en typ av härdplastisolering som används i elkablar. De framställs genom kemisk tvärbindning av polyetenmolekyler med hjälp av silanföreningar, vilket omvandlar polyetenens linjära molekylstruktur till ett tredimensionellt nätverk. Denna process förbättrar materialets termiska stabilitet, mekaniska hållfasthet och elektriska egenskaper, vilket gör det lämpligt för olika tillämpningar, från låg- till högspänningskraftöverföring till fordonssystem.
Bearbetningsutmaningar och lösningar för silantvärbundna XLPE-kabelkompositmaterial
Tillverkningen av silantvärbunden polyeten (XLPE) kabelföreningar står inför kritiska tekniska utmaningar, inklusive kontroll av förtvärbindning, optimering av termisk krympning, justering av kristallinitet och processstabilitet. Nya framsteg inom materialvetenskap och produktionsmetoder tar itu med dessa hinder och förbättrar produktkvaliteten och bearbetningsutbytet avsevärt.
1. Förbehandling av tvärbindning och brännskador
Utmaning:I Sioplas-processen kan fuktexponering under blandning och extrudering av del A och B utlösa för tidig hydrolys och kondensationsreaktioner. Detta leder till okontrollerad förtvärbindning, vilket resulterar i högre smältviskositet, dålig flytförmåga, grova ytor och försämrade isoleringsegenskaper som lägre genombrottsspänning.
Lösning:
Integrering av smörjmedelstillsatser:Inkorporeringsilikonbaserade masterbatcher, såsomSILIKEs silikonbaserade processtillsatsLYPA-208C förbättrar effektivt smältflödet, minskar smältans vidhäftning till skruvar och formar, och förhindrar effektivt för-tvärbindning utan att påverka den slutliga tvärbindningskvaliteten.
Silikontillsats LYPA-208Char stark anti-för-tvärbindningsprestanda utan att påverka den slutliga tvärbindningskvaliteten.
Silikonmasterbatch LYPA-208C eliminerar ytdefekter som "hajhud" och förbättrar ytjämnheten
Silikonbaserat tillsatsmedel LYPA-208C minskar extruderingsmomentet avsevärt och förhindrar överbelastning av motorn
Siloxantillsatser LYPA-208Cökar stabiliteten och produktionshastigheten i extruderingslinjen
Optimering av temperaturgradient:Genom att implementera temperaturer för segmenterade extruderingstrummor mellan 140 °C och 180 °C minimeras lokal överhettning. Att minska uppehållstiden i högtemperaturzoner minskar ytterligare risken för för tidig tvärbindning.
Tvåstegsbearbetning:Genom att använda en tvåstegsmetod, där silan ympas på polyeten före extrudering, minskas trycket i samband med in-line-ympning, vilket minskar sannolikheten för för-tvärbindning under extrudering jämfört med enstegsmetoder.
2. Optimering av termisk krympningsprestanda
Utmaning:Överdriven krympning av isoleringslagret riskerar strukturell deformation och elektriska fel, kopplat till kristallin orientering och kylningsdynamik.
Lösningar:
Flerstegskylsystem:Genom att använda en sekvens av kylningssteg med varmt, varmt och kallt vatten saktas kristallisationshastigheterna ner, vilket effektivt hanterar termiska gradienter och minskar krympning.
Justering av extruderingsparametrarAnvändning av extrudrar med högt längd-diameterförhållande (≥30:1) förlänger smältretentionstiden och undertrycker oönskad kristallisering. Användning av kompressionsmunstycken för mindre kablar (≤6 mm²) minimerar orienteringsinducerad kristallisering och kontrollerar krympningen ytterligare.
Materialval:Att använda tvåstegs silan-tvärbunden polyeten möjliggör finare kontroll över kristallisationsbeteendet, vilket bidrar till förbättrad termisk stabilitet.
3. Balansering av kristallinitet och mekaniska egenskaper
Utmaning:Hög kristallinitet orsakar sprödhet, medan otillräcklig kristallisation undergräver värmebeständigheten.
Lösningar:
Smälttemperaturkontroll:Att höja smälttemperaturen till 190 °C–210 °C med förlängda uppehållstider minskar kristallkärnbildning, men noggrann hantering är nödvändig för att förhindra för tidig tvärbindning.
Katalysatormasterbatchdesign:Genom att använda dubbelskruvsextrudering säkerställs en jämn dispersion av organotennkatalysatorer, vilket optimerar samspelet mellan tvärbindning och kristallinitet för att förbättra de mekaniska egenskaperna.
4. Förbättra processstabiliteten
Utmaning:Känslighet för processfluktuationer utlöser instabilitet i extruderingstrycket och ytdefekter.
Lösningar:
Utrustningsuppgraderingar:Implementering av dubbelkoniska trumblandningssystem säkerställer homogen dispersion av silantillsatser, med blandningstider som överstiger 2,5 timmar för att uppnå optimal konsistens.
Realtidsövervakning:Kontinuerlig övervakning av skruvström och rotationshastighet möjliggör snabba justeringar av temperaturinställningar och rengöringsprotokoll för gjutformar, vilket upprätthåller stabila bearbetningsförhållanden.
Branschtrender och framtidsutsikter för tillverkning av XLPE-kablar
Integreringen av tvåstegsbearbetning i kombination med funktionella tillsatser, såsom silikonbaserade masterbatcher, har framstått som en ledande strategi för att övervinna bearbetningsutmaningar vid tillverkning av XLPE-kablar. Dessa innovationer har enligt uppgift ökat produktionsutbytet med över 10–20 % i pilotapplikationer, vilket förbättrar tillförlitligheten hos XLPE-kablar inom kraftöverföring och fordonsindustrin. Framöver fokuserar tillverkarna på forskning och utveckling av adaptiva kyltekniker och intelligenta processkontroller för att ytterligare förfina XLPE-materialets prestanda och möta den växande efterfrågan på högpresterande kablar.
Genom att anamma dessa avancerade bearbetningsstrategier och materialinnovationer kan tillverkare avsevärt förbättra effektiviteten och kvaliteten på XLPE-kabelproduktionen, vilket säkerställer leverans av överlägsna produkter som möter de ständigt föränderliga kraven från moderna elektriska applikationer.
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.
Få upp högre produktivitet och kabelprestanda – väljSILIKE silikonbearbetningshjälpmedel för dina XLPE-kablar och blandningslösningar.
Oavsett om du siktar på att optimera produktionseffektiviteten, förhindra för-tvärbindning i XLPE, eliminera ytdefekter som "hajhud", förbättra ytestetiken eller minska driftstopp, ger SILIKE silikonmasterbatcher den prestandafördel som din XLPE-kabellinje behöver.
Publiceringstid: 10 april 2025
