Etüleen-propüleen-dieenkummi (EPDM) etüleen-, propüleen- ja konjugeerimata diolefiinide kopolümerisatsioonil traadi ja kaabli isolatsioonimaterjalina on rohkem kui 60 aastat ajalugu. EPDM-il ja polüvinüülkloriidil (PVC) ning ristseotud polüetüleenil (XLPE) ja muudel isoleermaterjalidel on sama asendamatu positsioon ning selle ainulaadseteks eelisteks on: pikem kasutusiga, parem vastupidavus veele ja hapnikule ning termiline stabiilsus, laiem töötemperatuuride vahemik. Kuna EPDM-i rakendamine elektriisolatsiooni valdkonnas on üha ulatuslikum, on ka EPDM-i võtmeindikaatorite nõuded üha nõudlikumad, eriti mõnes tipptasemel rakenduses, on EPDM-i võtmenäitajate juhtimisel rangemad nõuded ainult siis, kui vastavad võtmenäitajad on mõistlikus vahemikus, et EPDM vastaks nõuete töötlemisele, jõudlusele ja kasutamisele. Võtke EPDM näitena keskpinge juhtmete ja kaablite isolatsiooni valmistamisel, kui toote tõmbetugevus, rebenemispikenemine, purunemistugevus, dielektriline kadu, mahutakistus ja muud olulised mehaanilised ja elektrilised omadused peavad vastama nõuetele, peavad tooraine EPDM etüleenisisaldusel, Mooney viskoossusel, diolefiinisisaldusel ja puhtusel ning muudel võtmenäitajatel olema ranged piirid. EPDM-traadi ja kaabli isolatsiooni purunemiskindlust mõjutavad paljud tegurid. Lisaks ülalmainitud etüleenisisaldusele, diolefiinisisaldusele ja puhtusele on toote lagunemiskindlusele oluline mõju EPDM-i geelisisaldus, samuti töötlemisvalemi reguleerimine ja optimeerimine. Need ei ole ainult üksikud ja isoleeritud mõjutegurid, vaid töötavad koos, et avaldada igakülgset mõju toodete elektrilisele läbilöögikindlusele. Käesolevas artiklis valitakse süstemaatiliseks uurimiseks ja analüüsiks välja mõned EPDM-i purunemiskindlust mõjutavad tegurid, et pakkuda olulist viidet traadi ja kaabli isolatsiooni EPDM-toodete sünteesiks.
1 ENB sisalduse mõju läbilöögitugevusele
ENB sisaldus (massiosa) <4,5% ja ENB sisalduse suurenemisega toote lagunemistugevus väheneb; ENB sisaldus (massiosa) ≥4,5% ja ENB sisalduse (massiosa) suurenemisega toote lagunemistugevus suureneb.
2. Kummi puhtuse mõju lagunemistugevusele
Kui EPDM-i kasutatakse elektriisolatsioonimaterjalide töötlemisel, on materjali puhtus teatud määral nõutav. EPDM-i puhtust väljendatakse tavaliselt tuhasisalduses, mis koosneb peamiselt polümerisatsiooni ja järeltöötluse käigus sisestatud metalliioone (vanaadium, alumiinium, raud, naatrium jne) sisaldavatest anorgaanilistest sooladest ning võõrlisanditest. Füüsilise 'defektiga' samaväärne tuha olemasolu muutub kummitoodetes elektrilöögi tõttu kergesti läbimurdeks. Kui tuhasisaldus EPDM-is suureneb, suureneb ka metalliioonide sisaldus proovis ning valmistoote lagunemistugevus väheneb. Tuhk (metalliioonid, võõrlisandid) avaldab teatud mõju toote elektrilisele purunemisele. Arvestades metalliioonide mõju toote purunemistakistusele, moodustavad uuritavas proovis olevad metalliioonid toote sees välise elektrivälja toimel lokaliseeritud välja, mis kattub välise väljaga, et toodet kahjustada. Kui metalliioonide sisaldus proovis suureneb, suureneb järk-järgult sisemine väljatugevus ja suureneb ka metalliioonide lokaalse agregatsiooni võimalus, mille tulemuseks on ebanormaalselt kõrged lokaalsed väljatugevused ning kõik need tegurid vähendavad toote purunemiskindlust. Teiseks võtke arvesse välismaiste lisandite mõju toodete lagunemiskindlusele, välismaistes lisandites sisalduvad kummitooted sisaldavad peamiselt liiva ja roostet jne, tavaliselt on need lisandid ja kummitooted väga halvasti ühilduvad ning nende olemasolu kummitoodete puhul võrdub 'defektiga', mis hävitab kummitoodete ühtluse ja terviklikkuse. Kui väline kõrgepinge elektriväli mõjutab 'defektidega' EPDM elektriisolatsioonitooteid, on 'defektide' juurest elektriisolatsioonitoodetest suhteliselt lihtne läbi murda, vähendades nii toote vastupidavust elektrikatkestusele.
3. Geeli sisalduse mõju lagunemistugevusele
Geel on 'kummiosakeste' spetsiaalne struktuur, mis moodustub EPDM polümerisatsiooni käigus. Tänu oma erilisele morfoloogiale ja struktuurile on selle interaktsioon kummitoote normaalse molekulaarahelaga suhteliselt nõrk ning selle olemasolu võib käsitleda ka kummitootesse jääva 'lisandina'. '. Kvaliteetsete EPDM-i elektriisolatsioonitoodete puhul võib geeli sisaldus mõjutada ka toote elektrilist läbilöögivõimet. Kui geelisisaldus EPDM-is suureneb, siis lõpptoote lagunemistugevus väheneb. Kuna geel on ristseotud võrkstruktuur, erineb selle morfoloogia oluliselt tavaliste EPDM-i molekulaarahelate omast ja seetõttu on see vähem ühilduv EPDM-i molekulaarahelaga, EPDM-i molekulaarahelaga. geeli pind ja normaalsed molekulaarahelad on nõrgemad kui tavaliste EPDM-i molekulaarahelate oma. Geeli pinna ja normaalsete molekulaarahelate vaheline vastasmõju on nõrgem kui tavaliste EPDM-i molekulaarahelate vahel ning geeli pind ei pruugi olla EPDM-i molekulaarahelatega 'täidetud'.
Geeli pind ei pruugi olla 'täidetud' EPDM molekulaarahelatega ja seal võib olla 'lünki'. Kuna geeli olemasolu mõjutab toote homogeensust, moodustab töödeldud toode välise kõrgepinge elektrivälja toimel geeli ümber väljagradiendi. Mida suurem on erinevus geeli ja ümbritsevate EPDM-i molekulaarahelate morfoloogia ja struktuuri vahel, seda suurem on väljagradiendi moodustumine, seda lihtsam on lõhkuda geeli pinda, mille suhteline jõud on nõrgem ja tootes võib tekkida 'lünk'. Mida suurem on erinevus EPDM molekulaarahelate vahel, seda suurem on välja gradient, seda tõenäolisem on geeli pinna hävitamine, kus suhteline jõud on nõrgem ja võib esineda 'lünki', moodustades tootes 'defekte', mis viib proovi varajase lagunemiseni ja vähendab seega proovi lagunemisvõimet.
4. Töötlemisvalemi mõju läbilöögitugevusele
Töötlemisvalem on peamiseks lüliks EPDM-toodete töötlemisel elektriisolatsioonitoodeteks, aga ka üks peamisi tegureid, mis mõjutab elektriisolatsioonitoodete purunemisomadusi. Töötlemise põhivalemi reguleerimine ja optimeerimine ning elektriisolatsioonilisandite lisamine võib oluliselt parandada elektriisolatsioonitoodete läbilöögivõimet. Pärast sama EPDM-i tooraine töötlemist erinevate valemite järgi ei muutu mehaanilised omadused palju ja viimane on esimesest vaid umbes 5% kõrgem, kuid elektriline läbilöögitugevus on oluliselt muutunud ja viimane on umbes 60% kõrgem kui esimene. Mehaaniliste ja elektriliste omaduste paranemise peamiseks põhjuseks on see, et merekaablite tootja on optimeerinud diisopropüülbenseenperoksiidi doseerimist toodete töötlemisel nii, et ENB külgahela kaksiksidemed on täielikult ristseotud ja jääksidemed vähenevad ning kaoliini ja muid elektriisolatsiooni lisandeid on lisatud, mis suurendavad pindade aktiivsust ja juhtivust. toodetes. Ülaltoodud kaks punkti on piisavad, et tõestada töötlemisvalemi tähtsust EPDM-i elektriisolatsioonitoodete elektrilise purunemise parandamisel.
5.Järeldus
(1) EPDM-i kolmanda monomeeri (ENB) külgahela kaksikside on piisavalt ristseotud.
(1) EPDM kaksiksideme külgahelas kolmandas monomeeris (ENB), mida täielikumalt ristseotud, seda väiksem on jääkide arv, seda soodsam on elektriisolatsioonitoodete (juhtmete ja kaablite isolatsioon) elektriline purunemiskindlus.
(2) Mida kõrgem on EPDM-i tooraine puhtus (mida madalam on tuhasisaldus), seda rohkem on abi elektriisolatsioonitoodete (traadi ja kaabli isolatsioonikihi) elektrilise läbilöögikindluse parandamisel.
(3) Mida madalam on EPDM-i tooraine geelisisaldus, seda rohkem aitab see parandada elektriisolatsioonitoodete (traadi ja kaabli isolatsioon) elektrilist purunemiskindlust.
(3) Mida madalam on EPDM-i tooraine geelisisaldus, seda parem on elektriisolatsioonitoodete (traadi ja kaabli isolatsioon) purunemiskindlus.
(4) EPDM-i koguse reguleerimine elektriisolaatorite põhikoostises (juhtmete ja kaablite isolatsioon) ja selle täiendamine elektriisolatsioonilisanditega võib oluliselt parandada elektriisolaatorite (juhtmete ja kaablite isolatsioon) läbilöögikindlust.
