Mitjançant la copolimerització d'etilè, propilè i diolefines no conjugades de cautxú d'etilè propilè diè (EPDM) com a material d'aïllament de filferro i cable té més de 60 anys d'història. L'EPDM i el clorur de polivinil (PVC) i el polietilè reticulat (XLPE) i altres materials aïllants tenen la mateixa posició insubstituïble, i els seus avantatges únics són: vida útil més llarga, millor resistència a l'aigua i l'oxigen i estabilitat tèrmica, un rang més ampli de temperatures de funcionament. Com que l'aplicació d'EPDM en el camp de l'aïllament elèctric és cada cop més extensa, els requisits dels indicadors clau d'EPDM també són cada cop més exigents, especialment en algunes aplicacions de gamma alta, el control dels indicadors clau d'EPDM té requisits més estrictes, només quan els indicadors clau corresponents es troben en un rang raonable, de manera que l'EPDM compleixi els requisits de processament, rendiment i ús. Prengui l'EPDM com a exemple per a la fabricació de filferro i aïllament de cables de mitjana tensió, si la resistència a la tracció, l'allargament al trencament, la resistència a la ruptura, la pèrdua dielèctrica, la resistivitat de volum i altres propietats mecàniques i elèctriques importants del producte poden complir els requisits, el contingut d'etilè EPDM de la matèria primera, la viscositat mooney, el contingut de diolefines i la puresa i altres indicadors de límit estrictes. Hi ha molts factors que afecten la resistència a la ruptura del cable EPDM i l'aïllament del cable. A més del contingut d'etilè, contingut de diolefina i puresa esmentats, el contingut de gel en EPDM, així com l'ajust i l'optimització de la fórmula de processament tenen un impacte important en la resistència a la ruptura del producte. No només són factors d'influència únics i aïllats, sinó que també treballen junts per tenir un efecte global sobre la resistència a la ruptura elèctrica dels productes. En aquest article, es seleccionen alguns dels factors que afecten la resistència a la ruptura de l'EPDM per a una investigació i anàlisi sistemàtica, per tal de proporcionar una referència important per a la síntesi de productes d'EPDM per a l'aïllament de filferro i cable.
1 Efecte del contingut d'ENB sobre la resistència a la ruptura
Contingut d'ENB (fracció de massa) <4,5%, i amb l'augment del contingut d'ENB, la resistència a la ruptura del producte disminueix; Contingut d'ENB (fracció de massa) ≥4,5%, i amb l'augment del contingut d'ENB (fracció de massa), augmenta la resistència a la ruptura del producte.
2. Influència de la puresa del cautxú en la resistència a la ruptura
Quan s'utilitza EPDM en el processament de materials aïllants elèctrics, es requereix fins a cert punt la puresa del material. La puresa de l'EPDM s'expressa generalment en termes de contingut de cendres, que es compon principalment de sals inorgàniques que contenen ions metàl·lics (vanadi, alumini, ferro, sodi, etc.) introduïts durant la polimerització i el postprocessament, així com impureses estranyes. La presència de cendres, equivalent a un 'defecte' físic, es converteix fàcilment en un avenç en els productes de cautxú per descàrrega elèctrica. A mesura que augmenta el contingut de cendres en EPDM, també augmenta el contingut d'ions metàl·lics a la mostra i disminueix la resistència a la ruptura del producte acabat. Les cendres (ions metàl·lics, impureses estranyes) tenen un cert impacte en el rendiment elèctric del producte. Tenint en compte l'efecte dels ions metàl·lics sobre la resistència a la ruptura del producte, els ions metàl·lics de la mostra de prova formaran un camp localitzat dins del producte sota l'acció del camp elèctric extern, que es superposarà amb el camp extern per danyar el producte. A mesura que augmenta el contingut d'ions metàl·lics a la mostra, la intensitat del camp intern augmenta gradualment i també augmenta la possibilitat d'agregació localitzada d'ions metàl·lics, donant lloc a intensitats de camp locals anormalment altes, i tots aquests factors reduiran la resistència a la ruptura del producte. En segon lloc, tingueu en compte l'impacte de les impureses estrangeres en la resistència a la ruptura dels productes, els productes de cautxú en les impureses estrangeres inclouen principalment sorra i òxid, etc., en general, aquestes impureses i productes de cautxú tenen una compatibilitat molt pobre i la seva presència per als productes de cautxú és equivalent a un 'defecte', destruint la uniformitat i integritat dels productes de cautxú. Quan un camp elèctric extern d'alta tensió actua sobre productes d'aïllament elèctric EPDM amb 'defectes', serà relativament fàcil trencar els productes d'aïllament elèctric als 'defectes', reduint així la resistència del producte a l'avaria elèctrica.
3. Influència del contingut de gel en la resistència a la ruptura
El gel és una estructura especial de 'partícules de cautxú' formades durant la polimerització d'EPDM. A causa de la seva morfologia i estructura especials, la seva interacció amb la cadena molecular normal del producte de cautxú és relativament feble i la seva existència també es pot considerar com una 'impuresa' que queda en el producte de cautxú. '. Per als productes d'aïllament elèctric EPDM d'alta qualitat, el contingut de gel també pot tenir un impacte en el rendiment de la ruptura elèctrica del producte. A mesura que augmenta el contingut de gel en EPDM, la resistència a la ruptura del producte acabat disminueix. Com que el gel és una estructura de malla reticulada, la seva morfologia és significativament diferent de la de l'EPDM normal i, per tant, és menys compatible amb les cadenes moleculars EPDM i les cadenes moleculars normals, la interacció molecular entre EPDM i cadenes moleculars. la superfície del gel i les cadenes moleculars normals és més feble que la que hi ha entre les cadenes moleculars EPDM normals. La força d'interacció entre la superfície del gel i les cadenes moleculars normals és més feble que la que hi ha entre les cadenes moleculars EPDM normals, i la superfície del gel no està necessàriament 'omplenada' amb cadenes moleculars d'EPDM.
La superfície del gel no està necessàriament 'plena' amb cadenes moleculars d'EPDM, i pot haver-hi alguns 'buits'. Com que l'existència del gel afectarà l'homogeneïtat del producte, el producte processat formarà un gradient de camp al voltant del gel sota l'acció del camp elèctric extern d'alta tensió. Com més gran sigui la diferència entre la morfologia i l'estructura del gel i les cadenes moleculars d'EPDM que l'envolten, més gran serà la formació del gradient de camp, més fàcil serà trencar la superfície del gel que té una força relativa més feble i pot haver-hi un 'buit' en el producte. Com més diferència entre les cadenes moleculars d'EPDM, més gran sigui el gradient de camp, més probabilitats de destruir la superfície del gel on la força relativa és més feble i hi pot haver 'buits', formant 'defectes' al producte, que condueixin a la ruptura primerenca de la mostra i, per tant, redueix el rendiment de la ruptura de la mostra.
4. Influència de la fórmula de processament en la resistència a la ruptura
La fórmula de processament és un enllaç clau en el processament de productes EPDM en productes d'aïllament elèctric, però també un dels factors clau que afecten el rendiment de la ruptura dels productes d'aïllament elèctric. L'ajust i l'optimització de la fórmula bàsica de processament i l'addició d'additius aïllants elèctrics poden millorar significativament el rendiment de descomposició dels productes d'aïllament elèctric. Després de processar la mateixa matèria primera EPDM d'acord amb diferents fórmules, les propietats mecàniques no canvien gaire, i la segona és només un 5% més gran que la primera, però la resistència a la ruptura elèctrica té un canvi significatiu, i la segona és aproximadament un 60% més alta que la primera. La raó principal de la millora de les propietats mecàniques i elèctriques és que el fabricant de cables marins ha optimitzat la dosificació de peròxid de diisopropil benzè durant el processament dels productes, de manera que els dobles enllaços de la cadena lateral d'ENB estan totalment reticulats i es redueixen els dobles enllaços residuals, i el caolí i altres aïllants elèctrics poden augmentar l'activitat adsorbent i l'activitat d'adsorbència i augment de l'activitat adsorbent i conductora. romanent en els productes. Els dos punts anteriors són suficients per demostrar la importància de la fórmula de processament per millorar el rendiment d'avaria elèctrica dels productes d'aïllament elèctric EPDM.
5.Conclusió
(1) El doble enllaç a la cadena lateral del tercer monòmer (ENB) en EPDM està més suficientment reticulat.
(1) EPDM al tercer monòmer (ENB) a la cadena lateral del doble enllaç, com més reticulat, menor és el nombre de residus, més propici per als productes d'aïllament elèctric (aïllament de filferro i cable) rendiment de resistència a la ruptura elèctrica.
(2) Com més gran sigui la puresa de la matèria primera EPDM (com més baix sigui el contingut de cendra), més útil serà la millora de la resistència a la ruptura elèctrica dels productes d'aïllament elèctric (capa d'aïllament de filferro i cable).
(3) Com més baix sigui el contingut de gel de la matèria primera d'EPDM, més ajuda a millorar la resistència a la ruptura elèctrica dels productes d'aïllament elèctric (aïllament de filferro i cable).
(3) Com més baix sigui el contingut de gel de la matèria primera EPDM, millor serà la resistència a la ruptura dels productes d'aïllament elèctric (aïllament de filferro i cable).
(4) Ajustar la quantitat d'EPDM a la formulació base d'aïllants elèctrics (aïllament de filferro i cable) i complementar-lo amb additius aïllants elèctrics pot millorar significativament la resistència a la ruptura dels aïllants elèctrics (aïllament de filferro i cable).
