Ved ethylen, propylen og ikke-konjugeret diolefin copolymerisation af ethylen propylen dien gummi (EPDM) som lednings- og kabelisoleringsmateriale har mere end 60 års historie. EPDM og polyvinylchlorid (PVC) og tværbundet polyethylen (XLPE) og andre isoleringsmaterialer har den samme uerstattelige position, og dens unikke fordele er: længere levetid, bedre modstandsdygtighed over for vand og ilt og termisk stabilitet, et bredere udvalg af driftstemperaturer. Da anvendelsen af EPDM inden for elektrisk isolering er mere og mere omfattende, er kravene til EPDM-nøgleindikatorer også mere og mere krævende, især i nogle avancerede applikationer har styringen af nøgleindikatorer for EPDM strengere krav, kun når de tilsvarende nøgleindikatorer er inden for et rimeligt område, så EPDM'en kan opfylde kravene til behandling, ydeevne og ydeevne. Tag EPDM som et eksempel til fremstilling af mellemspændingstråd- og kabelisolering, hvis trækstyrke, riveforlængelse, nedbrydningsstyrke, dielektrisk tab, volumenmodstand og andre vigtige mekaniske og elektriske egenskaber for produktet kan opfylde kravene, skal råmaterialet EPDM-ethylenindhold, mooney-viskositet, diolefinindhold og andre nøglegrænser og renhedsgrader have. Der er mange faktorer, der påvirker nedbrydningsmodstanden af EPDM-ledninger og -kabelisolering. Udover ovennævnte ethylenindhold, diolefinindhold og renhed har gelindholdet i EPDM samt justering og optimering af forarbejdningsformlen en vigtig indflydelse på produktets nedbrydningsmodstand. De er ikke kun enkeltstående og isolerede påvirkningsfaktorer, men arbejder også sammen for at have en omfattende effekt på produkternes elektriske nedbrudsmodstand. I denne artikel er nogle af de faktorer, der påvirker nedbrydningsmodstanden af EPDM, udvalgt til systematisk forskning og analyse for at give en vigtig reference til syntesen af EPDM-produkter til lednings- og kabelisolering.
1 Effekt af ENB-indhold på nedbrydningsstyrke
ENB-indhold (massefraktion) <4,5 %, og med stigningen af ENB-indhold falder produktets nedbrydningsstyrke; ENB-indhold (massefraktion) ≥4,5 %, og med stigningen af ENB-indhold (massefraktion) øges nedbrydningsstyrken af produktet.
2. Indflydelse af gummirenhed på nedbrydningsstyrke
Når EPDM anvendes til forarbejdning af elektriske isoleringsmaterialer, kræves materialets renhed i et vist omfang. Renheden af EPDM udtrykkes sædvanligvis i form af askeindhold, som hovedsageligt er sammensat af uorganiske salte indeholdende metalioner (vanadium, aluminium, jern, natrium osv.), der indføres under polymerisation og efterbehandling, samt fremmede urenheder. Tilstedeværelsen af aske, svarende til en fysisk 'defekt', bliver let et gennembrud i gummiprodukterne ved elektrisk stød. Efterhånden som askeindholdet i EPDM stiger, stiger metalionindholdet i prøven også, og nedbrydningsstyrken af det færdige produkt falder. Aske (metalioner, fremmede urenheder) har en vis indflydelse på produktets elektriske nedbrydningsevne. I betragtning af virkningen af metalioner på produktets nedbrydningsmodstand, vil metalionerne i testprøven danne et lokaliseret felt inde i produktet under påvirkning af det eksterne elektriske felt, som vil blive overlejret med det eksterne felt for at beskadige produktet. Efterhånden som indholdet af metalioner i prøven stiger, øges den indre feltstyrke gradvist, og muligheden for lokaliseret aggregering af metalioner øges også, hvilket resulterer i unormalt høje lokale feltstyrker, og alle disse faktorer vil reducere produktets nedbrydningsmodstand. For det andet skal du overveje virkningen af fremmede urenheder på produkters nedbrydningsmodstand, gummiprodukter i de fremmede urenheder omfatter hovedsageligt sand og rust osv., normalt er disse urenheder og gummiprodukter meget dårlige foreneligheder, og deres tilstedeværelse for gummiprodukterne svarer til en 'defekt', hvilket ødelægger ensartetheden og integriteten af gummiprodukter. Når et eksternt højspændingselektrisk felt virker på EPDM elektriske isoleringsprodukter med 'defekter', vil det være relativt nemt at bryde igennem de elektriske isoleringsprodukter ved 'defekterne', hvilket reducerer produktets modstand mod elektrisk nedbrud.
3. Gelindholdets indflydelse på nedbrydningsstyrken
Gel er en speciel struktur af 'gummipartikler' dannet under polymerisationen af EPDM. På grund af dens særlige morfologi og struktur er dens interaktion med den normale molekylære kæde i gummiproduktet relativt svag, og dens eksistens kan også betragtes som en 'urenhed' tilbage i gummiproduktet. '. For elektriske EPDM-isoleringsprodukter af høj kvalitet kan gelindholdet også have indflydelse på produktets elektriske nedbrydningsevne. Når gelindholdet i EPDM stiger, falder nedbrydningsstyrken af det færdige produkt. Da gelen er en tværbundet mesh-struktur, er dens morfologi væsentligt forskellig fra den for normale EPDM-molekylkæder, og derfor er den mindre kompatibel med DM-EP-kæder. molekylære kæder, og interaktionen mellem geloverfladen og normale molekylære kæder er svagere end den mellem normale EPDM-molekylkæder. Interaktionskraften mellem geloverfladen og de normale molekylære kæder er svagere end den mellem de normale EPDM-molekylkæder, og geloverfladen er ikke nødvendigvis 'fyldt' med EPDM.
Overfladen af gelen er ikke nødvendigvis 'fyldt' med EPDM molekylære kæder, og der kan være nogle 'huller'. Da tilstedeværelsen af gelen vil påvirke produktets homogenitet, vil det forarbejdede produkt danne en feltgradient omkring gelen under påvirkning af det eksterne højspændingselektriske felt. Jo større forskel der er mellem gelens morfologi og struktur og de omgivende EPDM-molekylkæder, jo større er dannelsen af feltgradienten, jo lettere er det at bryde overfladen af gelen, som har en svagere relativ kraft, og der kan være et 'gab' i produktet. Jo mere forskellen mellem EPDM-molekylkæderne er, jo større feltgradient er, jo større sandsynlighed for at ødelægge geloverfladen, hvor den relative kraft er svagere, og der kan være 'huller', der danner 'defekter' i produktet, hvilket fører til den tidlige nedbrydning af prøven og dermed reducerer prøvens nedbrydningsevne.
4. Behandlingsformlens indflydelse på nedbrydningsstyrken
Forarbejdningsformlen er et nøgleled i forarbejdningen af EPDM-produkter til elektriske isoleringsprodukter, men også en af nøglefaktorerne, der påvirker elektriske isoleringsprodukters nedbrydningsevne. Justering og optimering af den grundlæggende behandlingsformel og tilsætning af elektriske isolerende additiver kan forbedre nedbrydningsydelsen af elektriske isoleringsprodukter betydeligt. Efter at det samme EPDM-råmateriale er behandlet efter forskellige formler, ændres de mekaniske egenskaber ikke meget, og sidstnævnte er kun omkring 5% højere end førstnævnte, men den elektriske nedbrydningsstyrke har en betydelig ændring, og sidstnævnte er omkring 60% højere end førstnævnte. Hovedårsagen til forbedringen af de mekaniske og elektriske egenskaber er, at marinkabelproducenten har optimeret doseringen af diisopropylbenzenperoxid under forarbejdningen af produkterne, så dobbeltbindingerne i sidekæden af ENB er fuldt tværbundne, og de resterende dobbeltbindinger reduceres, og kaolin og andre elektriske isolerende additiver tilsættes, hvilket øger adsorbenten og absorptionsevnen, som forbliver adsorberende og absorberende. produkter. Ovenstående to punkter er tilstrækkelige til at bevise vigtigheden af behandlingsformlen for at forbedre den elektriske nedbrudsydelse af EPDM elektriske isoleringsprodukter.
5.Konklusion
(1) Dobbeltbindingen i sidekæden af den tredje monomer (ENB) i EPDM er mere tilstrækkeligt tværbundet.
(1) EPDM i den tredje monomer (ENB) i sidekæden af dobbeltbindingen, jo mere fuldstændig tværbundet, jo lavere antal rester, jo mere befordrende for elektriske isoleringsprodukter (tråd- og kabelisolering) modstandsdygtighed over for elektrisk nedbrud.
(2) Jo højere renhed af EPDM-råmateriale (jo lavere askeindhold), jo mere nyttigt til forbedring af elektriske isoleringsprodukter (tråd- og kabelisoleringslag) elektrisk nedbrudsmodstand.
(3) Jo lavere gelindholdet i EPDM-råmaterialet er, jo mere hjælper det med at forbedre modstanden mod elektriske isoleringsprodukter (tråd- og kabelisolering).
(3) Jo lavere gelindholdet i EPDM-råmaterialet er, jo bedre modstandsdygtighed over for nedbrydning af elektriske isoleringsprodukter (tråd- og kabelisolering).
(4) Justering af mængden af EPDM i basisformuleringen af elektriske isolatorer (tråd- og kabelisolering) og supplering af den med elektriske isoleringsadditiver kan forbedre nedbrydningsmodstanden for elektriske isolatorer (tråd- og kabelisolering) markant.
