Ved ethylen-, propylen- og ikke-konjugeret diolefin-copolymerisation af ethylenpropylen Diene Rubber (EPDM) som tråd- og kabelisoleringsmateriale har mere end 60 års historie. EPDM og polyvinylchlorid (PVC) og tværbundet polyethylen (XLPE) og andre isolerende materialer har den samme uerstattelige position, og dens unikke fordele er: længere levetid, bedre modstand mod vand og ilt og termisk stabilitet, en bredere række operationstemperaturer. 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, kontrol af nøgleindikatorer for EPDM har strengere krav, kun når de tilsvarende nøgleindikatorer er i et rimeligt interval, så at EPDM til at imødekomme behandlingen, ydeevne og anvendelse af kravene. Tag EPDM som et eksempel til fremstilling af mellemspændingstråd og kabelisolering, hvis trækstyrken, rivning af forlængelse, nedbrydningsstyrke, dielektrisk tab, volumenresistivitet og andet vigtigt mekanisk og elektrisk egenskaber af produktet kan opfylde kravene, skal råmaterialet EPDM ethylenindhold, Mooney-viskositet, DIOLEF-indhold og rensning og andre nøgler have strenge frister. Der er mange faktorer, der påvirker nedbrydningsmodstanden for EPDM -ledning og kabelisolering. Ud over ovennævnte ethylenindhold, diolefinindhold og renhed har gelindholdet i EPDM såvel som justering og optimering af behandlingsformelen en vigtig indflydelse på produktets nedbrydningsmodstand. De er ikke kun enkelt og isolerede påvirkningsfaktorer, men arbejder også sammen for at have en omfattende effekt på produkternes elektriske nedbrydningsmodstand. I dette dokument vælges nogle af de faktorer, der påvirker nedbrydningsmodstanden for EPDM, til systematisk forskning og analyse for at tilvejebringe vigtig reference til syntese af EPDM -produkter til tråd og kabelisolering.
1 Effekt af ENB -indhold på nedbrydningsstyrke
ENB -indhold (massefraktion) <4,5%, og med stigningen i ENB -indhold falder produktets nedbrydningsstyrke; ENB -indhold (massefraktion) ≥4,5%, og med stigningen i ENB -indhold (massefraktion) stiger produktets nedbrydningsstyrke.
2. Indflydelse af gummi -renhed på nedbrydningsstyrke
Når EPDM anvendes til behandling af elektriske isoleringsmaterialer, kræves materialets renhed til en vis grad. Renheden af EPDM udtrykkes normalt med hensyn til askeindhold, som hovedsageligt er sammensat af uorganiske salte, der indeholder metalioner (vanadium, aluminium, jern, natrium osv.), Der blev indført under polymerisation og efterbehandling samt udenlandske urenheder. Tilstedeværelsen af aske, svarende til en fysisk 'defekt ', bliver let et gennembrud i gummiprodukterne af elektrisk stød. Når askindholdet i EPDM øges, øges metalionindholdet i prøven også, og nedbrydningsstyrken for det færdige produkt falder. Ash (metalioner, udenlandske urenheder) har en vis indflydelse på produktets elektriske nedbrydning. I betragtning af effekten af metalioner på produktets nedbrydningsmodstand vil metalionerne i testprøven danne et lokaliseret felt inde i produktet under virkningen af det eksterne elektriske felt, som overlejres med det ydre felt for at skade produktet. Når indholdet af metalioner i prøven øges, øges den indre feltstyrke gradvist, og muligheden for lokal 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 udenlandske urenheder på nedbrydningsmodstanden for produkter, gummiprodukter i de udenlandske urenheder inkluderer hovedsageligt sand og rust osv., Normalt er disse urenheder og gummiprodukter meget dårlig kompatibilitet, og deres tilstedeværelse for gummiprodukterne svarer til en 'defekt ', der ødelægger ensartethed og integritet af gummiprodukter. Når et eksternt højspændingselektrisk felt virker på EPDM-elektriske isoleringsprodukter med 'defekter ', vil det være relativt let at bryde igennem de elektriske isoleringsprodukter ved 'defekterne ', hvilket reducerer produktets modstand mod elektrisk sammenbrud.
3. Indflydelse af gelindhold på nedbrydningsstyrke
Gel er en speciel struktur af 'gummipartikler ' dannet under polymerisationen af EPDM. På grund af sin specielle morfologi og struktur er dens interaktion med den normale molekylære kæde i gummiproduktet relativt svag, og dets eksistens kan også betragtes som en 'urenhed ', der er tilbage i gummiproduktet. '. For high-quality EPDM electrical insulation products, the gel content may also have an impact on the electrical breakdown performance of the product. As the gel content in EPDM increases, the breakdown strength of the finished product decreases. Since the gel is a crosslinked mesh structure, its morphology is significantly different from that of normal EPDM molecular chains, and therefore it is less compatible with EPDM molecular chains than normal EPDM -molekylkæder og interaktionen mellem geloverfladen og normale molekylkæder er svagere end den mellem normale EPDM -molekylkæder.
Geloverfladen er ikke nødvendigvis 'fyldt ' med EPDM -molekylkæder, og der kan være nogle 'huller '. Da eksistensen af gelen vil påvirke produktets homogenitet, vil det forarbejdede produkt danne en feltgradient omkring gelen under virkningen af det eksterne højspændings elektriske felt. Jo større forskellen mellem morfologien og strukturen af gelen og de omgivende EPDM -molekylkæder, jo større er dannelsen af feltgradienten, jo lettere er det at bryde overfladen af gelen, der har en svagere relativ kraft, og der kan være en 'gap ' i produktet. Jo mere forskellen mellem EPDM -molekylkæderne er, jo større er feltgradienten, desto mere sandsynligt at ødelægge geloverfladen, hvor den relative kraft er svagere, og der kan være 'huller ', danner 'defekter ' i produktet, hvilket fører til den tidlige opdeling af prøven og dermed reducerer nedbrydningsens ydelse af prøven.
4. Indflydelse af behandlingsformel på nedbrydningsstyrke
Behandlingsformel er et nøglelink i behandlingen af EPDM -produkter til elektriske isoleringsprodukter, men også en af de vigtigste faktorer, der påvirker nedbrydningsydelsen for elektriske isoleringsprodukter. Justering og optimering af den grundlæggende behandlingsformel og tilsætning af elektriske isolerende tilsætningsstoffer kan forbedre nedbrydningsydelsen for elektriske isoleringsprodukter markant. Efter det samme EPDM -råmateriale behandles i henhold til forskellige formler, ændrer de mekaniske egenskaber ikke meget, og sidstnævnte er kun ca. 5% højere end den førstnævnte, men den elektriske nedbrydningsstyrke har en betydelig ændring, og sidstnævnte er ca. 60% højere end førstnævnte. The main reason for the improvement of mechanical and electrical properties is that the marine cable manufacturer has optimized the dosage of diisopropyl benzene peroxide during the processing of the products, so that the double bonds in the side chain of ENB are fully crosslinked, and the residual double bonds are reduced, and kaolin and other electrical insulating additives are added, which increase the adsorbent surface and activity, and can adsorberer de ledende ioner, der er tilbage i produkterne. Ovenstående to punkter er tilstrækkelige til at bevise vigtigheden af behandlingsformel til at forbedre den elektriske opdelingsydelse af EPDM -elektriske isoleringsprodukter.
5. Konklusion
(1) Dobbeltbindingen i sidekæden af den tredje monomer (ENB) i EPDM er mere tilstrækkelig tværbundet.
(1) EPDM i den tredje monomer (ENB) i sidekæden af dobbeltbindingen, jo mere fuldt tværbundet, jo lavere er antallet af rester, jo mere befordrende for elektriske isoleringsprodukter (tråd og kabelisolering) elektrisk nedbrydningsmodstandspræstation.
(2) Jo højere renhed af EPDM -råmateriale (jo lavere askindholdet) er, desto mere nyttigt til forbedring af elektriske isoleringsprodukter (tråd- og kabelisoleringslag) elektrisk nedbrydningsmodstand.
(3) Jo lavere gelindholdet i EPDM -råmateriale, jo mere hjælper det med at forbedre de elektriske isoleringsprodukter (ledning og kabelisolering) elektrisk nedbrydningsmodstand.
(3) Jo lavere gelindholdet i EPDM -råmaterialet, jo bedre er nedbrydningsmodstanden for elektriske isoleringsprodukter (ledning og kabelisolering).
(4) Justering af mængden af EPDM i basisformuleringen af elektriske isolatorer (tråd- og kabelisolering) og supplering af den med elektriske isolerende tilsætningsstoffer kan forbedre nedbrydningsmodstanden for elektriske isolatorer markant (tråd- og kabelisolering).
