Kopolimerizacijom etilena, propilena i nekonjugovanog diolefina etilen propilen dien kaučuk (EPDM) kao izolacioni materijal za žice i kablove ima više od 60 godina istorije. Istu nezamjenjivu poziciju imaju EPDM i polivinil hlorid (PVC) i umreženi polietilen (XLPE) i drugi izolacijski materijali, a njegove jedinstvene prednosti su: duži vijek trajanja, bolja otpornost na vodu i kisik i termička stabilnost, širi raspon radnih temperatura. Kako je primjena EPDM-a u oblasti električne izolacije sve opsežnija, zahtjevi EPDM ključnih indikatora su također sve zahtjevniji, posebno u nekim vrhunskim aplikacijama, kontrola ključnih indikatora EPDM-a ima strože zahtjeve, samo kada su odgovarajući ključni indikatori u razumnom rasponu, tako da EPDM zadovolji zahtjeve obrade, performansi i upotrebe. Uzmite EPDM kao primjer za proizvodnju srednjenaponske izolacije žica i kablova, ako vlačna čvrstoća, rastezanje na kidanje, čvrstoća na proboj, dielektrični gubitak, otpornost volumena i druga važna mehanička i električna svojstva proizvoda mogu zadovoljiti zahtjeve, sadržaj sirovog materijala EPDM etilena, mooney viskozitet, drugi granični sadržaj diolefina i čistoća moraju imati granične vrijednosti i čistoću. Postoji mnogo faktora koji utiču na otpornost izolacije EPDM žice i kabla na kvar. Pored navedenog sadržaja etilena, sadržaja i čistoće diolefina, sadržaj gela u EPDM-u, kao i prilagođavanje i optimizacija formule obrade imaju važan utjecaj na otpornost proizvoda na razgradnju. Oni nisu samo pojedinačni i izolirani faktori utjecaja, već također rade zajedno kako bi imali sveobuhvatan učinak na otpornost proizvoda na električni kvar. U ovom radu odabrani su neki od faktora koji utiču na otpornost na proboj EPDM-a za sistematsko istraživanje i analizu, kako bi se pružila važna referenca za sintezu EPDM proizvoda za izolaciju žica i kablova.
1 Utjecaj sadržaja ENB na snagu proboja
Sadržaj ENB (maseni udio) <4,5%, a sa povećanjem sadržaja ENB, otpornost proizvoda opada; Sadržaj ENB (maseni udio) ≥4,5%, a sa povećanjem sadržaja ENB (maseni udio) povećava se snaga razgradnje proizvoda.
2. Utjecaj čistoće gume na probojnu čvrstoću
Kada se EPDM koristi u obradi električnih izolacijskih materijala, čistoća materijala je potrebna u određenoj mjeri. Čistoća EPDM-a obično se izražava u sadržaju pepela, koji se uglavnom sastoji od neorganskih soli koje sadrže ione metala (vanadij, aluminijum, gvožđe, natrijum, itd.) unesene tokom polimerizacije i naknadne obrade, kao i strane nečistoće. Prisustvo pepela, ekvivalentno fizičkom 'defektu', lako može postati proboj u gumenim proizvodima strujnim udarom. Kako se sadržaj pepela u EPDM-u povećava, tako se povećava i sadržaj metalnih jona u uzorku, a otpornost na proboj gotovog proizvoda se smanjuje. Pepeo (joni metala, strane nečistoće) ima određeni uticaj na performanse električnog kvara proizvoda. Uzimajući u obzir utjecaj metalnih jona na otpornost proizvoda na proboj, ioni metala u uzorku za ispitivanje će formirati lokalizirano polje unutar proizvoda pod djelovanjem vanjskog električnog polja, koje će biti superponirano s vanjskim poljem kako bi se oštetio proizvod. Kako se sadržaj iona metala u uzorku povećava, postupno raste i unutarnja jačina polja, a povećava se i mogućnost lokalizirane agregacije metalnih jona, što rezultira abnormalno visokim lokalnim jačinama polja, a svi ovi faktori će smanjiti otpornost proizvoda na kvar. Drugo, uzmite u obzir utjecaj stranih nečistoća na otpornost proizvoda na kvar, gumeni proizvodi u stranim nečistoćama uglavnom uključuju pijesak i rđu itd., obično su ove nečistoće i gumeni proizvodi vrlo loše kompatibilni, a njihovo prisustvo za gumene proizvode je ekvivalentno 'defektu', uništavajući ujednačenost i integritet gumenih proizvoda. Kada vanjsko visokonaponsko električno polje djeluje na EPDM električne izolacijske proizvode s 'defektima', bit će relativno lako probiti proizvode električne izolacije na 'defektima', čime se smanjuje otpor proizvoda na električni kvar.
3. Utjecaj sadržaja gela na snagu razgradnje
Gel je posebna struktura 'gumenih čestica' nastalih tokom polimerizacije EPDM-a. Zbog svoje posebne morfologije i strukture, njegova interakcija s normalnim molekularnim lancem u gumenom proizvodu je relativno slaba, a njegovo postojanje se također može smatrati 'nečistoćom' koja ostaje u gumenom proizvodu. '. Za visokokvalitetne EPDM električne izolacijske proizvode, sadržaj gela također može imati utjecaj na performanse električnog kvara proizvoda. Kako se sadržaj gela u EPDM-u povećava, jačina propadanja gotovog proizvoda opada. Budući da je gel umrežena mrežasta struktura, njegova morfologija se značajno razlikuje od morfologije normalnog EPDM molekula lanaca manje kompatibilan od normalnog EPDM molekulskog lanca, te je stoga kompatibilan sa normalnim EPDM lancima. molekularnih lanaca, a interakcija između površine gela i normalnih molekulskih lanaca je slabija od one između normalnih EPDM molekularnih lanaca.
Površina gela nije nužno 'ispunjena' EPDM molekularnim lancima, a mogu postojati i 'praznine'. Budući da će postojanje gela uticati na homogenost proizvoda, obrađeni proizvod će formirati gradijent polja oko gela pod dejstvom spoljašnjeg visokonaponskog električnog polja. Što je veća razlika između morfologije i strukture gela i okolnih EPDM molekularnih lanaca, to je veće formiranje gradijenta polja, lakše je razbiti površinu gela koja ima slabiju relativnu silu i može postojati 'praznina' u proizvodu. Što je veća razlika između EPDM molekularnih lanaca, veći je gradijent polja, veća je vjerovatnoća da će se uništiti površina gela gdje je relativna sila slabija i može postojati 'praznine', formirajući 'defekte' u proizvodu, što dovodi do ranog raspada uzorka, a samim tim i smanjivanja performansi lomljenja uzorka.
4. Utjecaj formule obrade na probojnu snagu
Formula obrade je ključna karika u preradi EPDM proizvoda u proizvode za električnu izolaciju, ali i jedan od ključnih faktora koji utiču na performanse kvara električnih izolacionih proizvoda. Prilagodba i optimizacija osnovne formule obrade i dodavanje električnih izolacijskih aditiva mogu značajno poboljšati performanse kvara električnih izolacijskih proizvoda. Nakon što se ista EPDM sirovina obradi po različitim formulama, mehanička svojstva se ne mijenjaju mnogo, a potonji je samo oko 5% veći od prvog, ali je električna probojna čvrstoća značajno promijenjena, a druga je oko 60% veća od prve. Glavni razlog poboljšanja mehaničkih i električnih svojstava je taj što je proizvođač brodskih kabela optimizirao doziranje diizopropil benzen peroksida tokom obrade proizvoda, tako da su dvostruke veze u bočnom lancu ENB-a u potpunosti umrežene, a zaostale dvostruke veze su smanjene, a kaolin i drugi električni izolacijski aditivi mogu se dodati vodljivim aditivima koji povećavaju adsorbirajuću površinu i zadržavaju adsorbirajuću aktivnost. proizvode. Gore navedene dvije točke su dovoljne da dokažu važnost formule za obradu za poboljšanje performansi električnog kvara EPDM proizvoda za električnu izolaciju.
5. Zaključak
(1) Dvostruka veza u bočnom lancu trećeg monomera (ENB) u EPDM-u je dovoljno umrežena.
(1) EPDM u trećem monomeru (ENB) u bočnom lancu dvostruke veze, što je potpunije umreženi, što je manji broj ostataka, to je više pogodan za električne izolacijske proizvode (izolacija žica i kablova) otpornost na električni slom.
(2) Što je veća čistoća EPDM sirovine (što je niži sadržaj pepela), to je korisnije za poboljšanje otpornosti električnih izolacijskih proizvoda (izolacijski sloj žice i kabla) na električni slom.
(3) Što je manji sadržaj gela u EPDM sirovini, to više pomaže u poboljšanju otpornosti na električni lom proizvoda električne izolacije (izolacija žica i kablova).
(3) Što je manji sadržaj gela u EPDM sirovini, to je bolja otpornost na kvar električnih izolacionih proizvoda (izolacija žica i kablova).
(4) Podešavanje količine EPDM-a u osnovnoj formulaciji električnih izolatora (izolacija žica i kablova) i dopuna elektroizolacionim aditivima može značajno poboljšati otpornost električnih izolatora na kvar (izolacija žica i kablova).
