Pola copolimerización de etileno, propileno e diolefina non conxugada de caucho etileno propileno dieno (EPDM) como material de illamento de fíos e cables ten máis de 60 anos de historia. EPDM e cloruro de polivinilo (PVC) e polietileno reticulado (XLPE) e outros materiais illantes teñen a mesma posición insubstituíble, e as súas vantaxes únicas son: maior vida útil, mellor resistencia á auga e osíxeno e estabilidade térmica, unha gama máis ampla de temperaturas de funcionamento. Como a aplicación de EPDM no campo do illamento eléctrico é cada vez máis extensa, os requisitos dos indicadores clave de EPDM tamén son cada vez máis esixentes, especialmente nalgunhas aplicacións de gama alta, o control dos indicadores clave de EPDM ten requisitos máis estritos, só cando os indicadores clave correspondentes están nun rango razoable, para que o EPDM cumpra os requisitos de procesamento, rendemento e uso. Tome EPDM como exemplo para a fabricación de illamento de cables e fíos de media tensión, se a resistencia á tracción, o alongamento á rotura, a resistencia á ruptura, a perda dieléctrica, a resistividade de volume e outras propiedades mecánicas e eléctricas importantes do produto poden cumprir os requisitos, a materia prima EPDM contido de etileno, viscosidade mooney, contido de diolefina e pureza e outros indicadores de límite estritos. Hai moitos factores que afectan a resistencia á rotura do illamento dos cables e fíos EPDM. Ademais do contido de etileno mencionado anteriormente, contido de diolefina e pureza, o contido de xel en EPDM, así como o axuste e optimización da fórmula de procesamento teñen un impacto importante na resistencia á degradación do produto. Non son só factores de influencia únicos e illados, senón que tamén traballan xuntos para ter un efecto completo sobre a resistencia á avaría eléctrica dos produtos. Neste traballo, selecciónanse algúns dos factores que afectan á resistencia á rotura do EPDM para a investigación e análise sistemática, co fin de proporcionar unha referencia importante para a síntese de produtos de EPDM para illamento de fíos e cables.
1 Efecto do contido ENB sobre a resistencia á avaría
Contido de ENB (fracción de masa) <4,5%, e co aumento do contido de ENB, a resistencia á degradación do produto diminúe; Contido de ENB (fracción de masa) ≥4,5%, e co aumento do contido de ENB (fracción de masa), a resistencia á ruptura do produto aumenta.
2. Influencia da pureza do caucho na resistencia á ruptura
Cando se usa EPDM no procesamento de materiais illantes eléctricos, a pureza do material é necesaria ata certo punto. A pureza do EPDM adoita expresarse en termos de contido de cinzas, que está composta principalmente por sales inorgánicas que conteñen ións metálicos (vanadio, aluminio, ferro, sodio, etc.) introducidos durante a polimerización e o post-procesamento, así como impurezas estrañas. A presenza de cinzas, equivalente a un 'defecto' físico, convértese facilmente nun avance nos produtos de caucho por descarga eléctrica. A medida que aumenta o contido de cinzas en EPDM, o contido de ións metálicos na mostra tamén aumenta e a resistencia á ruptura do produto acabado diminúe. As cinzas (ións metálicos, impurezas estrañas) teñen un certo impacto no rendemento da avaría eléctrica do produto. Tendo en conta o efecto dos ións metálicos sobre a resistencia á ruptura do produto, os ións metálicos da mostra de proba formarán un campo localizado no interior do produto baixo a acción do campo eléctrico externo, que se superpoñerá co campo externo para danar o produto. A medida que aumenta o contido de ións metálicos na mostra, a intensidade do campo interno aumenta gradualmente e tamén aumenta a posibilidade de agregación localizada de ións metálicos, o que resulta en intensidades de campo locais anormalmente altas, e todos estes factores reducirán a resistencia á ruptura do produto. En segundo lugar, considere o impacto das impurezas estrañas sobre a resistencia á ruptura dos produtos, os produtos de caucho nas impurezas estrañas inclúen principalmente area e ferruxe, etc., normalmente, estas impurezas e produtos de caucho son moi pobres, e a súa presenza para os produtos de caucho é equivalente a un 'defecto', destruíndo a uniformidade e integridade dos produtos de caucho. Cando un campo eléctrico externo de alta tensión actúa sobre produtos de illamento eléctrico EPDM con 'defectos', será relativamente fácil romper os produtos de illamento eléctrico nos 'defectos', reducindo así a resistencia do produto á avaría eléctrica.
3. Influencia do contido en xel na forza de descomposición
O xel é unha estrutura especial de 'partículas de caucho' formadas durante a polimerización de EPDM. Debido á súa morfoloxía e estrutura especiais, a súa interacción coa cadea molecular normal do produto de caucho é relativamente débil, e a súa existencia tamén pode considerarse como unha 'impureza' que queda no produto de caucho. '. Para produtos de illamento eléctrico EPDM de alta calidade, o contido en xel tamén pode ter un impacto no rendemento da avaría eléctrica do produto. A medida que aumenta o contido en xel en EPDM, a resistencia á ruptura do produto acabado diminúe. Dado que o xel é unha estrutura de malla entrecruzada, a súa morfoloxía é significativamente diferente da das cadeas moleculares normais de EPDM e, polo tanto, é menos compatible que as cadeas moleculares EPDM e as cadeas moleculares normais. a superficie do xel e as cadeas moleculares normais é máis débil que a entre as cadeas moleculares normais de EPDM. A forza de interacción entre a superficie do xel e as cadeas moleculares normais é máis débil que a entre as cadeas moleculares normais de EPDM, e a superficie do xel non está necesariamente 'chea' de cadeas moleculares de EPDM.
A superficie do xel non está necesariamente 'chea' con cadeas moleculares de EPDM, e pode haber algunhas 'lagoas'. Dado que a existencia do xel afectará á homoxeneidade do produto, o produto procesado formará un gradiente de campo ao redor do xel baixo a acción do campo eléctrico externo de alta tensión. Canto maior sexa a diferenza entre a morfoloxía e a estrutura do xel e as cadeas moleculares de EPDM circundantes, maior será a formación do gradiente de campo, máis fácil será romper a superficie do xel que ten unha forza relativa máis débil e pode haber un 'oco' no produto. Canto maior sexa a diferenza entre as cadeas moleculares de EPDM, maior será o gradiente de campo, máis probabilidades de destruír a superficie do xel, onde a forza relativa é máis débil e pode haber 'lagoas', formando 'defectos' no produto, o que leva á ruptura temperá da mostra e, polo tanto, reduce o rendemento da ruptura da mostra.
4. Influencia da fórmula de procesamento na resistencia á rotura
A fórmula de procesamento é un vínculo clave no procesamento de produtos EPDM en produtos de illamento eléctrico, pero tamén un dos factores clave que afectan o rendemento de avaría dos produtos de illamento eléctrico. O axuste e a optimización da fórmula básica de procesamento e a adición de aditivos de illamento eléctrico poden mellorar significativamente o rendemento de avaría dos produtos de illamento eléctrico. Despois de que a mesma materia prima de EPDM sexa procesada segundo diferentes fórmulas, as propiedades mecánicas non cambian moito, e esta última é só un 5% máis alta que a primeira, pero a resistencia á ruptura eléctrica ten un cambio significativo e esta última é un 60% máis alta que a primeira. O principal motivo da mellora das propiedades mecánicas e eléctricas é que o fabricante de cables mariños optimizou a dosificación de peróxido de diisopropilbenceno durante o procesamento dos produtos, de modo que os dobres enlaces na cadea lateral de ENB están totalmente entrecruzados, e os dobres enlaces residuais redúcense e o caolín e outros illantes eléctricos engádense aditivos, adsorbentes e aumentan a actividade adsorbente e condutora. permanecendo nos produtos. Os dous puntos anteriores son suficientes para demostrar a importancia da fórmula de procesamento para mellorar o rendemento de avaría eléctrica dos produtos de illamento eléctrico de EPDM.
5.Conclusión
(1) O dobre enlace na cadea lateral do terceiro monómero (ENB) en EPDM está máis suficientemente entrecruzado.
(1) EPDM no terceiro monómero (ENB) na cadea lateral do dobre enlace, canto máis totalmente entrecruzado, menor será o número de residuos, máis propicio para produtos de illamento eléctrico (illamento de fíos e cables) o rendemento da resistencia á avaría eléctrica.
(2) Canto maior sexa a pureza da materia prima de EPDM (canto menor sexa o contido de cinzas), máis útil será a mellora dos produtos de illamento eléctrico (capa de illamento de fíos e cables) a resistencia á avaría eléctrica.
(3) Canto menor sexa o contido de xel da materia prima de EPDM, máis axuda a mellorar a resistencia á avaría eléctrica dos produtos de illamento eléctrico (illamento de fíos e cables).
(3) Canto menor sexa o contido de xel da materia prima de EPDM, mellor será a resistencia á rotura dos produtos de illamento eléctrico (illamento de fíos e cables).
(4) Axustar a cantidade de EPDM na formulación base de illantes eléctricos (illamento de fíos e cables) e complementala con aditivos illantes eléctricos pode mellorar significativamente a resistencia á avaría dos illantes eléctricos (illamento de fíos e cables).
