एथिलीन, प्रोपलीन और गैर-संयुग्मित डायोलेफ़िन द्वारा एथिलीन प्रोपलीन डायन रबर (ईपीडीएम) के तार और केबल इन्सुलेशन सामग्री के रूप में कोपोलिमराइजेशन का इतिहास 60 से अधिक वर्षों का है। ईपीडीएम और पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) और क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन (एक्सएलपीई) और अन्य इंसुलेटिंग सामग्रियों की एक ही अपूरणीय स्थिति है, और इसके अद्वितीय फायदे हैं: लंबे समय तक सेवा जीवन, पानी और ऑक्सीजन और थर्मल स्थिरता के लिए बेहतर प्रतिरोध, ऑपरेटिंग तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला। चूंकि विद्युत इन्सुलेशन के क्षेत्र में ईपीडीएम का अनुप्रयोग अधिक से अधिक व्यापक है, ईपीडीएम प्रमुख संकेतकों की आवश्यकताएं भी अधिक से अधिक मांग वाली हैं, विशेष रूप से कुछ उच्च-अंत अनुप्रयोगों में, ईपीडीएम के प्रमुख संकेतकों के नियंत्रण में अधिक कठोर आवश्यकताएं होती हैं, केवल जब संबंधित प्रमुख संकेतक उचित सीमा में होते हैं, ताकि ईपीडीएम आवश्यकताओं के प्रसंस्करण, प्रदर्शन और उपयोग को पूरा कर सके। मध्यम-वोल्टेज तार और केबल इन्सुलेशन के निर्माण के लिए ईपीडीएम को एक उदाहरण के रूप में लें, यदि उत्पाद की तन्य शक्ति, फाड़ बढ़ाव, टूटने की ताकत, ढांकता हुआ नुकसान, वॉल्यूम प्रतिरोधकता और अन्य महत्वपूर्ण यांत्रिक और विद्युत गुण आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं, तो कच्चे माल ईपीडीएम एथिलीन सामग्री, मूनी चिपचिपाहट, डायोलेफिन सामग्री और शुद्धता और अन्य प्रमुख संकेतकों की सख्त सीमाएं होनी चाहिए। ईपीडीएम तार और केबल इन्सुलेशन के टूटने के प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कई कारक हैं। उपर्युक्त एथिलीन सामग्री, डायोलेफ़िन सामग्री और शुद्धता के अलावा, ईपीडीएम में जेल सामग्री, साथ ही प्रसंस्करण सूत्र के समायोजन और अनुकूलन का उत्पाद के टूटने के प्रतिरोध पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। वे न केवल एकल और पृथक प्रभावकारी कारक हैं, बल्कि उत्पादों के विद्युत विखंडन प्रतिरोध पर व्यापक प्रभाव डालने के लिए एक साथ काम करते हैं। इस पेपर में, तार और केबल इन्सुलेशन के लिए ईपीडीएम उत्पादों के संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण संदर्भ प्रदान करने के लिए, ईपीडीएम के टूटने के प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कुछ कारकों को व्यवस्थित अनुसंधान और विश्लेषण के लिए चुना गया है।
1 ब्रेकडाउन ताकत पर ईएनबी सामग्री का प्रभाव
ईएनबी सामग्री (द्रव्यमान अंश) <4.5%, और ईएनबी सामग्री की वृद्धि के साथ, उत्पाद की टूटने की ताकत कम हो जाती है; ईएनबी सामग्री (द्रव्यमान अंश) ≥4.5%, और ईएनबी सामग्री (द्रव्यमान अंश) की वृद्धि के साथ, उत्पाद की टूटने की ताकत बढ़ जाती है।
2. टूटने की ताकत पर रबर की शुद्धता का प्रभाव
जब ईपीडीएम का उपयोग विद्युत इन्सुलेट सामग्री के प्रसंस्करण में किया जाता है, तो सामग्री की शुद्धता एक निश्चित सीमा तक आवश्यक होती है। ईपीडीएम की शुद्धता आमतौर पर राख सामग्री के संदर्भ में व्यक्त की जाती है, जो मुख्य रूप से पोलीमराइजेशन और पोस्ट-प्रोसेसिंग के दौरान पेश किए गए धातु आयनों (वैनेडियम, एल्यूमीनियम, लोहा, सोडियम, आदि) वाले अकार्बनिक लवणों के साथ-साथ विदेशी अशुद्धियों से बनी होती है। राख की उपस्थिति, एक भौतिक 'दोष' के बराबर, आसानी से बिजली के झटके से रबर उत्पादों में एक सफलता बन जाती है। जैसे-जैसे ईपीडीएम में राख की मात्रा बढ़ती है, नमूने में धातु आयन की मात्रा भी बढ़ती है, और तैयार उत्पाद की टूटने की ताकत कम हो जाती है। राख (धातु आयन, विदेशी अशुद्धियाँ) का उत्पाद के विद्युत विखंडन प्रदर्शन पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है। उत्पाद के टूटने के प्रतिरोध पर धातु आयनों के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, परीक्षण नमूने में धातु आयन बाहरी विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत उत्पाद के अंदर एक स्थानीय क्षेत्र बनाएंगे, जो उत्पाद को नुकसान पहुंचाने के लिए बाहरी क्षेत्र के साथ लगाया जाएगा। जैसे-जैसे नमूने में धातु आयनों की सामग्री बढ़ती है, आंतरिक क्षेत्र की ताकत धीरे-धीरे बढ़ती है, और धातु आयनों के स्थानीय एकत्रीकरण की संभावना भी बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप असामान्य रूप से उच्च स्थानीय क्षेत्र की ताकत होती है, और ये सभी कारक उत्पाद के टूटने के प्रतिरोध को कम कर देंगे। दूसरे, उत्पादों के टूटने के प्रतिरोध पर विदेशी अशुद्धियों के प्रभाव पर विचार करें, विदेशी अशुद्धियों में रबर उत्पादों में मुख्य रूप से रेत और जंग आदि शामिल हैं, आमतौर पर, इन अशुद्धियों और रबर उत्पादों में बहुत खराब संगतता होती है, और रबर उत्पादों के लिए उनकी उपस्थिति 'दोष' के बराबर होती है, जो रबर उत्पादों की एकरूपता और अखंडता को नष्ट कर देती है। जब कोई बाहरी उच्च-वोल्टेज विद्युत क्षेत्र 'दोषों' वाले ईपीडीएम विद्युत इन्सुलेशन उत्पादों पर कार्य करता है, तो 'दोषों' पर विद्युत इन्सुलेशन उत्पादों को तोड़ना अपेक्षाकृत आसान होगा, जिससे विद्युत टूटने के प्रति उत्पाद का प्रतिरोध कम हो जाएगा।
3. टूटने की ताकत पर जेल सामग्री का प्रभाव
जेल ईपीडीएम के पोलीमराइजेशन के दौरान बनने वाले 'रबर कणों' की एक विशेष संरचना है। इसकी विशेष आकृति विज्ञान और संरचना के कारण, रबर उत्पाद में सामान्य आणविक श्रृंखला के साथ इसकी बातचीत अपेक्षाकृत कमजोर है, और इसके अस्तित्व को रबर उत्पाद में शेष 'अशुद्धता' के रूप में भी माना जा सकता है। '। उच्च गुणवत्ता वाले ईपीडीएम विद्युत इन्सुलेशन उत्पादों के लिए, जेल सामग्री उत्पाद के विद्युत ब्रेकडाउन प्रदर्शन पर भी प्रभाव डाल सकती है। जैसे-जैसे ईपीडीएम में जेल सामग्री बढ़ती है, तैयार उत्पाद की ब्रेकडाउन ताकत कम हो जाती है। चूंकि जेल एक क्रॉसलिंक्ड जाल संरचना है, इसकी आकृति विज्ञान सामान्य ईपीडीएम आणविक श्रृंखलाओं से काफी अलग है, और इसलिए यह सामान्य ईपीडीएम आणविक श्रृंखलाओं की तुलना में ईपीडीएम आणविक श्रृंखलाओं के साथ कम संगत है, और जेल सतह और सामान्य आणविक श्रृंखलाओं के बीच बातचीत उससे कमजोर है। सामान्य ईपीडीएम आणविक श्रृंखलाओं के बीच जेल सतह और सामान्य आणविक श्रृंखलाओं के बीच परस्पर क्रिया बल सामान्य ईपीडीएम आणविक श्रृंखलाओं की तुलना में कमजोर होता है, और जेल की सतह आवश्यक रूप से ईपीडीएम आणविक श्रृंखलाओं से 'भरी' नहीं होती है।
जेल की सतह आवश्यक रूप से ईपीडीएम आणविक श्रृंखलाओं से 'भरी' नहीं है, और कुछ 'अंतराल' हो सकते हैं। चूंकि जेल का अस्तित्व उत्पाद की एकरूपता को प्रभावित करेगा, संसाधित उत्पाद बाहरी उच्च-वोल्टेज विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत जेल के चारों ओर एक क्षेत्र ढाल बनाएगा। जेल और आसपास की ईपीडीएम आणविक श्रृंखलाओं की आकृति विज्ञान और संरचना के बीच अंतर जितना अधिक होगा, क्षेत्र ढाल का गठन उतना ही अधिक होगा, जेल की सतह को तोड़ना उतना ही आसान होगा जिसमें कमजोर सापेक्ष बल होगा और उत्पाद में 'अंतराल' हो सकता है। ईपीडीएम आणविक श्रृंखलाओं के बीच अंतर जितना अधिक होगा, क्षेत्र ढाल उतना ही अधिक होगा, जेल सतह के नष्ट होने की संभावना उतनी ही अधिक होगी जहां सापेक्ष बल कमजोर है और 'अंतराल' हो सकते हैं, जिससे उत्पाद में 'दोष' बन सकते हैं, जिससे नमूना जल्दी टूट जाएगा, और इस प्रकार नमूने के टूटने का प्रदर्शन कम हो जाएगा।
4. ब्रेकडाउन ताकत पर प्रसंस्करण सूत्र का प्रभाव
प्रसंस्करण सूत्र ईपीडीएम उत्पादों के विद्युत इन्सुलेशन उत्पादों में प्रसंस्करण में एक महत्वपूर्ण कड़ी है, लेकिन विद्युत इन्सुलेशन उत्पादों के टूटने के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारकों में से एक है। बुनियादी प्रसंस्करण सूत्र का समायोजन और अनुकूलन और विद्युत इन्सुलेटिंग एडिटिव्स को जोड़ने से विद्युत इन्सुलेशन उत्पादों के टूटने के प्रदर्शन में काफी सुधार हो सकता है। एक ही ईपीडीएम कच्चे माल को अलग-अलग फॉर्मूलों के अनुसार संसाधित करने के बाद, यांत्रिक गुणों में ज्यादा बदलाव नहीं होता है, और बाद वाला पहले की तुलना में केवल 5% अधिक होता है, लेकिन इलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन ताकत में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है, और बाद वाला पहले की तुलना में लगभग 60% अधिक होता है। यांत्रिक और विद्युत गुणों में सुधार का मुख्य कारण यह है कि समुद्री केबल निर्माता ने उत्पादों के प्रसंस्करण के दौरान डायसोप्रोपाइल बेंजीन पेरोक्साइड की खुराक को अनुकूलित किया है, ताकि ईएनबी की साइड चेन में डबल बॉन्ड पूरी तरह से क्रॉसलिंक हो जाएं, और अवशिष्ट डबल बॉन्ड कम हो जाएं, और काओलिन और अन्य विद्युत इन्सुलेटिंग एडिटिव्स जोड़े जाएं, जो सोखने वाली सतह और गतिविधि को बढ़ाते हैं, और उत्पादों में शेष प्रवाहकीय आयनों को सोख सकते हैं। उपरोक्त दो बिंदु ईपीडीएम विद्युत इन्सुलेशन उत्पादों के विद्युत ब्रेकडाउन प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए प्रसंस्करण सूत्र के महत्व को साबित करने के लिए पर्याप्त हैं।
5। उपसंहार
(1) ईपीडीएम में तीसरे मोनोमर (ईएनबी) की साइड चेन में डबल बॉन्ड अधिक पर्याप्त रूप से क्रॉस-लिंक्ड है।
(1) डबल बॉन्ड की साइड चेन में तीसरे मोनोमर (ईएनबी) में ईपीडीएम, जितना अधिक पूरी तरह से क्रॉस-लिंक्ड होगा, अवशेषों की संख्या उतनी ही कम होगी, विद्युत इन्सुलेशन उत्पादों (तार और केबल इन्सुलेशन) के इलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन प्रतिरोध प्रदर्शन के लिए अधिक अनुकूल होगा।
(2) ईपीडीएम कच्चे माल की शुद्धता जितनी अधिक होगी (राख सामग्री जितनी कम होगी), इलेक्ट्रिक इन्सुलेशन उत्पादों (तार और केबल इन्सुलेशन परत) इलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन प्रतिरोध में सुधार के लिए उतना ही अधिक सहायक होगा।
(3) ईपीडीएम कच्चे माल की जेल सामग्री जितनी कम होगी, उतना ही यह इलेक्ट्रिक इन्सुलेशन उत्पादों (तार और केबल इन्सुलेशन) के इलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन प्रतिरोध को बेहतर बनाने में मदद करता है।
(3) ईपीडीएम कच्चे माल की जेल सामग्री जितनी कम होगी, विद्युत इन्सुलेशन उत्पादों (तार और केबल इन्सुलेशन) का टूटना प्रतिरोध उतना ही बेहतर होगा।
(4) इलेक्ट्रिकल इंसुलेटर (तार और केबल इन्सुलेशन) के बेस फॉर्मूलेशन में ईपीडीएम की मात्रा को समायोजित करने और इसे इलेक्ट्रिकल इंसुलेटिंग एडिटिव्स के साथ पूरक करने से इलेक्ट्रिकल इंसुलेटर (तार और केबल इन्सुलेशन) के टूटने के प्रतिरोध में काफी सुधार हो सकता है।
