Με τον συμπολυμερισμό αιθυλενίου, προπυλενίου και μη συζευγμένης διολεφίνης του καουτσούκ αιθυλενοπροπυλενοδιενίου (EPDM) ως μονωτικό υλικό σύρματος και καλωδίων έχει περισσότερα από 60 χρόνια ιστορίας. Το EPDM και το πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) και το διασυνδεδεμένο πολυαιθυλένιο (XLPE) και άλλα μονωτικά υλικά έχουν την ίδια αναντικατάστατη θέση και τα μοναδικά του πλεονεκτήματα είναι: μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, καλύτερη αντοχή στο νερό και το οξυγόνο και θερμική σταθερότητα, μεγαλύτερο εύρος θερμοκρασιών λειτουργίας. Καθώς η εφαρμογή του EPDM στον τομέα της ηλεκτρικής μόνωσης είναι ολοένα και πιο εκτεταμένη, οι απαιτήσεις των βασικών δεικτών EPDM είναι επίσης όλο και πιο απαιτητικές, ειδικά σε ορισμένες εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας, ο έλεγχος των βασικών δεικτών του EPDM έχει πιο αυστηρές απαιτήσεις, μόνο όταν οι αντίστοιχοι βασικοί δείκτες βρίσκονται σε λογικό εύρος, έτσι ώστε το EPDM να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις επεξεργασίας, απόδοσης και χρήσης. Πάρτε το EPDM ως παράδειγμα για την κατασκευή μόνωσης καλωδίων και καλωδίων μέσης τάσης, εάν η αντοχή σε εφελκυσμό, η επιμήκυνση σχίσεως, η αντοχή διάσπασης, η διηλεκτρική απώλεια, η αντίσταση όγκου και άλλες σημαντικές μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες του προϊόντος μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις, η πρώτη ύλη EPDM έχει περιεκτικότητα σε αιθυλένιο, αυστηρή περιεκτικότητα σε λεπτομέρεια και άλλα χαρακτηριστικά όρια. Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την αντίσταση στη διάσπαση της μόνωσης σύρματος και καλωδίου EPDM. Εκτός από την προαναφερθείσα περιεκτικότητα σε αιθυλένιο, την περιεκτικότητα σε διολεφίνες και την καθαρότητα, η περιεκτικότητα σε πηκτή στο EPDM, καθώς και η προσαρμογή και η βελτιστοποίηση της φόρμουλας επεξεργασίας έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην αντοχή στη διάσπαση του προϊόντος. Δεν είναι μόνο μεμονωμένοι και μεμονωμένοι παράγοντες επιρροής, αλλά συνεργάζονται επίσης για να έχουν μια συνολική επίδραση στην ηλεκτρική αντίσταση διάσπασης των προϊόντων. Σε αυτή την εργασία, ορισμένοι από τους παράγοντες που επηρεάζουν την αντοχή σε διάσπαση του EPDM επιλέγονται για συστηματική έρευνα και ανάλυση, προκειμένου να παρασχεθεί σημαντική αναφορά για τη σύνθεση προϊόντων EPDM για μόνωση σύρματος και καλωδίων.
1 Επίδραση του περιεχομένου ENB στην αντοχή σε διάσπαση
Περιεκτικότητα ENB (κλάσμα μάζας) <4,5%, και με την αύξηση της περιεκτικότητας σε ENB, η ισχύς διάσπασης του προϊόντος μειώνεται. Περιεκτικότητα ENB (κλάσμα μάζας) ≥4,5% και με την αύξηση της περιεκτικότητας ENB (κλάσμα μάζας), αυξάνεται η ισχύς διάσπασης του προϊόντος.
2. Επίδραση της καθαρότητας του καουτσούκ στην αντοχή στη διάσπαση
Όταν χρησιμοποιείται EPDM στην επεξεργασία ηλεκτρικών μονωτικών υλικών, απαιτείται σε κάποιο βαθμό η καθαρότητα του υλικού. Η καθαρότητα του EPDM εκφράζεται συνήθως ως προς την περιεκτικότητα σε τέφρα, η οποία αποτελείται κυρίως από ανόργανα άλατα που περιέχουν ιόντα μετάλλων (βανάδιο, αλουμίνιο, σίδηρο, νάτριο κ.λπ.) που εισάγονται κατά τον πολυμερισμό και τη μετα-επεξεργασία, καθώς και ξένες ακαθαρσίες. Η παρουσία τέφρας, ισοδύναμη με ένα φυσικό 'ελάττωμα', γίνεται εύκολα μια σημαντική ανακάλυψη στα προϊόντα από καουτσούκ λόγω ηλεκτροπληξίας. Καθώς η περιεκτικότητα σε τέφρα στο EPDM αυξάνεται, η περιεκτικότητα σε μεταλλικά ιόντα στο δείγμα αυξάνεται επίσης και η αντοχή διάσπασης του τελικού προϊόντος μειώνεται. Η τέφρα (ιόντα μετάλλων, ξένες ακαθαρσίες) έχει κάποια επίδραση στην απόδοση ηλεκτρικής διάσπασης του προϊόντος. Λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση των μεταλλικών ιόντων στην αντίσταση διάσπασης του προϊόντος, τα μεταλλικά ιόντα στο δείγμα δοκιμής θα σχηματίσουν ένα εντοπισμένο πεδίο μέσα στο προϊόν υπό τη δράση του εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου, το οποίο θα υπερτεθεί με το εξωτερικό πεδίο για να καταστρέψει το προϊόν. Καθώς η περιεκτικότητα σε μεταλλικά ιόντα στο δείγμα αυξάνεται, η ένταση του εσωτερικού πεδίου αυξάνεται σταδιακά και η πιθανότητα εντοπισμένης συσσωμάτωσης μεταλλικών ιόντων αυξάνεται επίσης, με αποτέλεσμα ασυνήθιστα υψηλές τοπικές εντάσεις πεδίου και όλοι αυτοί οι παράγοντες θα μειώσουν την αντίσταση διάσπασης του προϊόντος. Δεύτερον, εξετάστε την επίδραση των ξένων ακαθαρσιών στην αντοχή στη διάσπαση των προϊόντων, τα προϊόντα από καουτσούκ στις ξένες ακαθαρσίες περιλαμβάνουν κυρίως άμμο και σκουριά κ.λπ. Όταν ένα εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο υψηλής τάσης δρα σε προϊόντα ηλεκτρικής μόνωσης EPDM με 'ελαττώματα', θα είναι σχετικά εύκολο να σπάσει κανείς τα προϊόντα ηλεκτρικής μόνωσης στα 'ελαττώματα', μειώνοντας έτσι την αντίσταση του προϊόντος στην ηλεκτρική βλάβη.
3. Επίδραση της περιεκτικότητας σε γέλη στην αντοχή στη διάσπαση
Το gel είναι μια ειδική δομή «σωματιδίων καουτσούκ» που σχηματίζεται κατά τον πολυμερισμό του EPDM. Λόγω της ειδικής μορφολογίας και δομής του, η αλληλεπίδρασή του με την κανονική μοριακή αλυσίδα στο προϊόν καουτσούκ είναι σχετικά αδύναμη και η ύπαρξή του μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως «ακαθαρσία» που παραμένει στο προϊόν καουτσούκ. '. Για υψηλής ποιότητας προϊόντα ηλεκτρικής μόνωσης EPDM, η περιεκτικότητα σε γέλη μπορεί επίσης να έχει αντίκτυπο στην απόδοση ηλεκτρικής διάσπασης του προϊόντος. Καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε πηκτή στο EPDM, μειώνεται η ισχύς διάσπασης του τελικού προϊόντος. Δεδομένου ότι το πήκτωμα είναι μια δομή με σταυροειδείς δεσμούς, η μορφολογία του είναι σημαντικά διαφορετική από εκείνη των κανονικών μοριακών αλυσίδων EPDM και επομένως λιγότερο συμβατή με τις μοριακές αλυσίδες EPDM. μοριακές αλυσίδες και η αλληλεπίδραση μεταξύ της επιφάνειας γέλης και των κανονικών μοριακών αλυσίδων είναι πιο αδύναμη από αυτή μεταξύ των κανονικών μοριακών αλυσίδων EPDM.
Η επιφάνεια της γέλης δεν είναι απαραίτητα 'γεμισμένη' με μοριακές αλυσίδες EPDM και μπορεί να υπάρχουν κάποια 'κενά'. Δεδομένου ότι η ύπαρξη της γέλης θα επηρεάσει την ομοιογένεια του προϊόντος, το επεξεργασμένο προϊόν θα σχηματίσει μια κλίση πεδίου γύρω από το πήκτωμα υπό τη δράση του εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου υψηλής τάσης. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά μεταξύ της μορφολογίας και της δομής της γέλης και των περιβαλλόντων μοριακών αλυσίδων EPDM, τόσο μεγαλύτερος είναι ο σχηματισμός της βαθμίδας πεδίου, τόσο πιο εύκολο είναι να σπάσει η επιφάνεια της γέλης που έχει ασθενέστερη σχετική δύναμη και μπορεί να υπάρχει ένα «κενό» στο προϊόν. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά μεταξύ των μοριακών αλυσίδων EPDM, τόσο μεγαλύτερη είναι η κλίση πεδίου, τόσο πιο πιθανό είναι να καταστραφεί η επιφάνεια του πηκτώματος όπου η σχετική δύναμη είναι ασθενέστερη και μπορεί να υπάρχουν 'κενά', σχηματίζοντας 'ελαττώματα' στο προϊόν, οδηγώντας στην πρώιμη διάσπαση του δείγματος και επομένως μειώνοντας την απόδοση διάσπασης του δείγματος.
4. Επίδραση της φόρμουλας επεξεργασίας στη δύναμη διάσπασης
Η φόρμουλα επεξεργασίας είναι ένας βασικός κρίκος στη μεταποίηση προϊόντων EPDM σε προϊόντα ηλεκτρικής μόνωσης, αλλά και ένας από τους βασικούς παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση διάσπασης των προϊόντων ηλεκτρικής μόνωσης. Η προσαρμογή και η βελτιστοποίηση της βασικής φόρμουλας επεξεργασίας και η προσθήκη ηλεκτρικών μονωτικών πρόσθετων μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την απόδοση διάσπασης των προϊόντων ηλεκτρικής μόνωσης. Μετά την επεξεργασία της ίδιας πρώτης ύλης EPDM σύμφωνα με διαφορετικούς τύπους, οι μηχανικές ιδιότητες δεν αλλάζουν πολύ και η τελευταία είναι μόνο περίπου 5% υψηλότερη από την πρώτη, αλλά η ηλεκτρική δύναμη διάσπασης έχει σημαντική αλλαγή και η δεύτερη είναι περίπου 60% υψηλότερη από την πρώτη. Ο κύριος λόγος για τη βελτίωση των μηχανικών και ηλεκτρικών ιδιοτήτων είναι ότι ο κατασκευαστής θαλάσσιων καλωδίων έχει βελτιστοποιήσει τη δόση του υπεροξειδίου του διισοπροπυλ βενζολίου κατά την επεξεργασία των προϊόντων, έτσι ώστε οι διπλοί δεσμοί στην πλευρική αλυσίδα του ENB να είναι πλήρως διασταυρωμένοι και οι υπολειπόμενοι διπλοί δεσμοί να μειώνονται και η καολίνη και άλλες πρόσθετες επιφάνειες μπορούν να αυξήσουν την ηλεκτρική δραστηριότητα. απορροφούν τα αγώγιμα ιόντα που παραμένουν στα προϊόντα. Τα παραπάνω δύο σημεία είναι επαρκή για να αποδείξουν τη σημασία της φόρμουλας επεξεργασίας για τη βελτίωση της απόδοσης ηλεκτρικής διάσπασης των προϊόντων ηλεκτρικής μόνωσης EPDM.
5. Συμπέρασμα
(1) Ο διπλός δεσμός στην πλευρική αλυσίδα του τρίτου μονομερούς (ENB) στο EPDM είναι πιο επαρκώς διασταυρωμένος.
(1) EPDM στο τρίτο μονομερές (ENB) στην πλευρική αλυσίδα του διπλού δεσμού, όσο πιο πλήρως διασταυρώνεται, τόσο μικρότερος είναι ο αριθμός των υπολειμμάτων, τόσο πιο ευνοϊκό για τα προϊόντα ηλεκτρικής μόνωσης (μόνωση καλωδίων και καλωδίων) ηλεκτρική αντίσταση κατά της διάσπασης.
(2) Όσο υψηλότερη είναι η καθαρότητα της πρώτης ύλης EPDM (όσο χαμηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε τέφρα), τόσο πιο χρήσιμο για τη βελτίωση των προϊόντων ηλεκτρικής μόνωσης (στρώμα μόνωσης καλωδίων και καλωδίων) αντίσταση ηλεκτρικής διάσπασης.
(3) Όσο χαμηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε γέλη της πρώτης ύλης EPDM, τόσο περισσότερο συμβάλλει στη βελτίωση της αντίστασης ηλεκτρικής διάσπασης των προϊόντων ηλεκτρικής μόνωσης (μόνωση καλωδίων και καλωδίων).
(3) Όσο χαμηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε γέλη της πρώτης ύλης EPDM, τόσο καλύτερη είναι η αντίσταση στη διάσπαση των ηλεκτρικών μονωτικών προϊόντων (μόνωση καλωδίων και καλωδίων).
(4) Η προσαρμογή της ποσότητας EPDM στη σύνθεση βάσης των ηλεκτρικών μονωτών (μόνωση καλωδίων και καλωδίων) και η συμπλήρωσή της με ηλεκτρικά μονωτικά πρόσθετα μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντίσταση διάσπασης των ηλεκτρικών μονωτών (μόνωση καλωδίων και καλωδίων).
