Tel və kabel izolyasiya materialı kimi etilen propilen dien kauçukunun (EPDM) etilen, propilen və qeyri-konjuge diolefin kopolimerləşməsi 60 ildən çox tarixə malikdir. EPDM və polivinilxlorid (PVC) və çarpaz polietilen (XLPE) və digər izolyasiya materialları eyni əvəzolunmaz mövqeyə malikdir və onun unikal üstünlükləri bunlardır: daha uzun xidmət müddəti, suya və oksigenə daha yaxşı müqavimət və istilik sabitliyi, daha geniş iş temperaturu. Elektrik izolyasiyası sahəsində EPDM-in tətbiqi getdikcə daha geniş olduğundan, EPDM əsas göstəricilərinin tələbləri də getdikcə daha çox tələb olunur, xüsusən bəzi yüksək səviyyəli tətbiqlərdə, EPDM-in əsas göstəricilərinə nəzarət yalnız müvafiq əsas göstəricilər ağlabatan diapazonda olduqda daha sərt tələblərə malikdir, belə ki, EPDM emal tələblərinə cavab verməlidir, performans və istifadə. Orta gərginlikli məftil və kabel izolyasiyasının istehsalı üçün nümunə olaraq EPDM-i götürək, əgər məhsulun dartılma gücü, qopma uzadılması, qırılma gücü, dielektrik itkisi, həcm müqaviməti və digər mühüm mexaniki və elektrik xüsusiyyətləri tələblərə cavab verə bilərsə, xammalın EPDM etilen tərkibi, mooney özlülük, diolefin məzmunu və digər əsas göstəricilərə malik olmalıdır. EPDM telinin və kabel izolyasiyasının qırılma müqavimətinə təsir edən bir çox amillər var. Yuxarıda qeyd olunan etilen tərkibinə, diolefin tərkibinə və saflığına əlavə olaraq, EPDM-dəki gel tərkibi, həmçinin emal formulunun tənzimlənməsi və optimallaşdırılması məhsulun parçalanma müqavimətinə mühüm təsir göstərir. Onlar təkcə tək və təcrid olunmuş təsir edən amillər deyil, həm də məhsulların elektrik qırılma müqavimətinə hərtərəfli təsir göstərmək üçün birlikdə işləyirlər. Bu yazıda məftil və kabel izolyasiyası üçün EPDM məhsullarının sintezi üçün mühüm istinad təmin etmək məqsədilə sistematik tədqiqat və təhlil üçün EPDM-in qırılma müqavimətinə təsir edən bəzi amillər seçilmişdir.
1 ENB tərkibinin qırılma gücünə təsiri
ENB tərkibi (kütləvi payı) <4,5% və ENB tərkibinin artması ilə məhsulun parçalanma gücü azalır; ENB tərkibi (kütləvi payı) ≥4,5%, ENB tərkibinin (kütləvi payı) artması ilə məhsulun parçalanma gücü artır.
2. Rezin təmizliyinin qırılma gücünə təsiri
EPDM elektrik izolyasiya materiallarının emalında istifadə edildikdə, müəyyən dərəcədə materialın saflığı tələb olunur. EPDM-in təmizliyi adətən kül tərkibi ilə ifadə edilir ki, bu da əsasən polimerləşmə və sonrakı emal zamanı daxil olan metal ionları (vanadium, alüminium, dəmir, natrium və s.) olan qeyri-üzvi duzlardan, həmçinin xarici çirklərdən ibarətdir. Fiziki 'qüsur'a bərabər olan külün olması elektrik cərəyanı ilə asanlıqla rezin məhsullarda sıçrayışa çevrilir. EPDM-də kül miqdarı artdıqca nümunədə metal ionunun miqdarı da artır və hazır məhsulun parçalanma gücü azalır. Kül (metal ionları, xarici çirklər) məhsulun elektrik parçalanmasına müəyyən təsir göstərir. Metal ionlarının məhsulun parçalanma müqavimətinə təsirini nəzərə alsaq, sınaq nümunəsindəki metal ionları xarici elektrik sahəsinin təsiri altında məhsulun daxilində lokallaşdırılmış sahə əmələ gətirəcək və məhsulu zədələmək üçün xarici sahə ilə üst-üstə düşəcək. Nümunədə metal ionlarının miqdarı artdıqca daxili sahənin gücü getdikcə artır və metal ionlarının lokallaşdırılmış aqreqasiya ehtimalı da artır, nəticədə anomal yüksək yerli sahə gücləri yaranır və bütün bu amillər məhsulun parçalanma müqavimətini azaldacaq. İkincisi, xarici çirklərin məhsulların parçalanma müqavimətinə təsirini nəzərə alın, xarici çirklərin tərkibində rezin məmulatları əsasən qum və pas və s. daxildir, adətən, bu çirklər və rezin məmulatları uyğunluğu çox zəifdir və rezin məmulatları üçün onların mövcudluğu 'qüsur'a bərabərdir, rezin məmulatlarının vahidliyini və bütövlüyünü pozur. Xarici yüksək gərginlikli elektrik sahəsi 'nöqsanları' olan EPDM elektrik izolyasiya məhsullarına təsir etdikdə 'qüsurlar'da elektrik izolyasiya məhsullarını yarmaq nisbətən asan olacaq, beləliklə məhsulun elektrik qırılmasına qarşı müqaviməti azalacaq.
3. Qırılma gücünə gel tərkibinin təsiri
Gel EPDM-in polimerləşməsi zamanı əmələ gələn 'rezin hissəcikləri'nin xüsusi quruluşudur. Xüsusi morfologiyasına və quruluşuna görə rezin məmulatdakı normal molekulyar zəncirlə qarşılıqlı əlaqəsi nisbətən zəifdir və onun mövcudluğu rezin məmulatda qalan 'çirk' kimi də qiymətləndirilə bilər. '. Yüksək keyfiyyətli EPDM elektrik izolyasiya məhsulları üçün gel tərkibi də məhsulun elektrik parçalanma performansına təsir göstərə bilər. EPDM-dəki gel tərkibi artdıqca, hazır məhsulun parçalanma gücü azalır. Gel çarpaz bağlanmış mesh quruluşu olduğundan onun morfologiyası normal EPDM-dən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlidir və buna görə də onun morfologiyası normal EPDM molekulyar zəncirlərindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlidir. EPDM molekulyar zəncirləri və gel səthi ilə normal molekulyar zəncirlər arasındakı qarşılıqlı təsir, normal EPDM molekulyar zəncirləri arasındakı qarşılıqlı təsirdən daha zəifdir.
Gelin səthi mütləq EPDM molekulyar zəncirləri ilə 'doldurulmur' və bəzi 'boşluqlar' ola bilər. Gelin mövcudluğu məhsulun homojenliyinə təsir edəcəyindən, emal edilmiş məhsul xarici yüksək gərginlikli elektrik sahəsinin təsiri altında gel ətrafında sahə qradiyenti əmələ gətirəcəkdir. Gelin morfologiyası və strukturu ilə ətrafdakı EPDM molekulyar zəncirləri arasında fərq nə qədər çox olarsa, sahə qradiyenti nə qədər çox olarsa, daha zəif nisbi qüvvəyə malik olan gelin səthini qırmaq bir o qədər asan olar və məhsulda 'boşluq' ola bilər. EPDM molekulyar zəncirləri arasında fərq nə qədər çox olarsa, sahə qradiyenti bir o qədər çox olarsa, nisbi qüvvənin daha zəif olduğu gel səthini məhv etmə ehtimalı bir o qədər yüksək olar və məhsulda 'qüsurlar' əmələ gətirərək, nümunənin erkən parçalanmasına gətirib çıxaran 'boşluqlar' ola bilər və beləliklə, nümunənin parçalanma performansını azaldır.
4. Emal formulunun qırılma gücünə təsiri
Emal formulu EPDM məhsullarının elektrik izolyasiya məhsullarına emal edilməsində əsas həlqədir, eyni zamanda elektrik izolyasiya məhsullarının parçalanma performansına təsir edən əsas amillərdən biridir. Əsas emal formulunun tənzimlənməsi və optimallaşdırılması və elektrik izolyasiya edən əlavələrin əlavə edilməsi elektrik izolyasiya məhsullarının parçalanma göstəricilərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər. Eyni EPDM xammalı müxtəlif düsturlara görə emal edildikdən sonra mexaniki xüsusiyyətlər çox dəyişmir və sonuncusu birincidən yalnız təxminən 5% yüksəkdir, lakin elektrik parçalanma gücü əhəmiyyətli bir dəyişikliyə malikdir, sonuncu isə əvvəlkindən təxminən 60% yüksəkdir. Mexanik və elektrik xüsusiyyətlərinin yaxşılaşdırılmasının əsas səbəbi, dəniz kabel istehsalçısının məhsulların emalı zamanı diizopropil benzol peroksidin dozasını optimallaşdırmasıdır ki, ENB-nin yan zəncirindəki ikiqat bağlar tam çarpaz bağlansın və qalıq ikiqat bağlar azaldıldı və kaolin və digər əlavələr, əlavələr və əlavələr olan səthi əlavə edən elektrik əlavələri və məhsullarda qalan keçirici ionları adsorbsiya edə bilir. Yuxarıdakı iki məqam, EPDM elektrik izolyasiya məhsullarının elektrik parçalanma performansını yaxşılaşdırmaq üçün emal formulunun əhəmiyyətini sübut etmək üçün kifayətdir.
5. Nəticə
(1) EPDM-də üçüncü monomerin (ENB) yan zəncirindəki ikiqat bağ daha kifayət qədər çarpaz bağlıdır.
(1) Qoşa bağın yan zəncirindəki üçüncü monomerdə (ENB) EPDM, daha tam çarpaz bağlıdır, qalıqların sayı nə qədər az olarsa, elektrik izolyasiya məhsulları (tel və kabel izolyasiyası) elektrik qırılma müqaviməti performansı üçün daha əlverişlidir.
(2) EPDM xammalının təmizliyi nə qədər yüksəkdirsə (kül tərkibi bir o qədər azdır), elektrik izolyasiya məhsullarının (tel və kabel izolyasiya təbəqəsi) elektrik qırılma müqavimətinin yaxşılaşdırılması üçün bir o qədər faydalıdır.
(3) EPDM xammalının jel tərkibi nə qədər aşağı olarsa, o, elektrik izolyasiya məhsullarının (tel və kabel izolyasiyası) elektrik qırılma müqavimətini yaxşılaşdırmağa kömək edir.
(3) EPDM xammalının gel tərkibi nə qədər aşağı olarsa, elektrik izolyasiya məhsullarının (tel və kabel izolyasiyası) qırılma müqaviməti bir o qədər yaxşı olar.
(4) Elektrik izolyatorlarının (məftil və kabel izolyasiyası) əsas kompozisiyasında EPDM miqdarının tənzimlənməsi və onun elektrik izolyasiya aşqarları ilə əlavə edilməsi elektrik izolyatorlarının (tel və kabel izolyasiyası) qırılma müqavimətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər.
