Etileno, propileno ir nekonjuguoto diolefino kopolimerizacija iš etileno propileno kaučiuko (EPDM), kaip vielos ir kabelių izoliacinės medžiagos, turi daugiau nei 60 metų istoriją. EPDM ir polivinilchlorido (PVC) ir kryžminio polietileno (XLPE) ir kitos izoliacinės medžiagos turi tą pačią nepakeičiamą vietą, o išskirtiniai jo pranašumai: ilgesnis tarnavimo laikas, geresnis atsparumas vandeniui ir deguoniui bei terminis stabilumas, platesnis darbo temperatūrų diapazonas. Kadangi EPDM taikymas elektros izoliacijos srityje yra vis platesnis, EPDM pagrindinių rodiklių reikalavimai taip pat yra vis griežtesni, ypač kai kuriose aukščiausios klasės programose, pagrindinių EPDM rodiklių valdymui keliami griežtesni reikalavimai tik tada, kai atitinkami pagrindiniai rodikliai yra protingame diapazone, kad EPDM atitiktų apdorojimo, veikimo ir naudojimo reikalavimus. Paimkite EPDM kaip vidutinės įtampos laidų ir kabelių izoliacijos gamybos pavyzdį, jei gaminio tempiamasis stipris, plyšimo pailgėjimas, lūžio stipris, dielektriniai nuostoliai, tūrinė savitoji varža ir kitos svarbios gaminio mechaninės ir elektrinės savybės gali atitikti reikalavimus, žaliavos EPDM etileno kiekis, molio klampumas, diolefinų kiekis ir grynumas bei kiti pagrindiniai rodikliai turi turėti griežtas ribas. Yra daug veiksnių, turinčių įtakos EPDM laidų ir kabelių izoliacijos atsparumui gedimui. Be aukščiau nurodyto etileno kiekio, diolefino kiekio ir grynumo, gelio kiekis EPDM, taip pat apdorojimo formulės koregavimas ir optimizavimas turi didelę įtaką produkto atsparumui skilimui. Jie yra ne tik pavieniai ir pavieniai įtakojantys veiksniai, bet ir veikia kartu, kad visapusiškai paveiktų gaminių atsparumą elektros gedimams. Šiame darbe kai kurie veiksniai, turintys įtakos EPDM atsparumui irimui, atrinkti sisteminiam tyrimui ir analizei, siekiant suteikti svarbią informaciją EPDM gaminių, skirtų laidų ir kabelių izoliacijai, sintezei.
1 ENB turinio įtaka gedimo stiprumui
ENB kiekis (masės dalis) <4,5%, o didėjant ENB kiekiui, mažėja gaminio skilimo stipris; ENB kiekis (masės dalis) ≥4,5%, o didėjant ENB kiekiui (masės dalis), didėja produkto skilimo stiprumas.
2. Gumos grynumo įtaka skilimo stiprumui
Kai EPDM naudojamas apdorojant elektros izoliacines medžiagas, tam tikru mastu reikalingas medžiagos grynumas. EPDM grynumas dažniausiai išreiškiamas pelenų kiekiu, kurį daugiausia sudaro neorganinės druskos, turinčios metalo jonų (vanadžio, aliuminio, geležies, natrio ir kt.), patekusių polimerizacijos ir tolesnio apdorojimo metu, taip pat pašalinių priemaišų. Pelenų buvimas, prilygstantis fiziniam 'defektui', lengvai tampa gumos gaminių proveržiu elektros šoko metu. Didėjant pelenų kiekiui EPDM, didėja ir metalo jonų kiekis mėginyje, mažėja gatavo produkto skilimo stipris. Pelenai (metalo jonai, pašalinės priemaišos) turi tam tikros įtakos gaminio elektriniam gedimui. Atsižvelgiant į metalo jonų poveikį gaminio atsparumui skilimui, metalo jonai bandomajame pavyzdyje, veikiant išoriniam elektriniam laukui, gaminio viduje suformuos lokalizuotą lauką, kuris bus uždėtas išoriniu lauku, kad sugadintų gaminį. Didėjant metalo jonų kiekiui mėginyje, vidinis lauko stiprumas palaipsniui didėja, taip pat didėja lokalios metalo jonų agregacijos galimybė, todėl vietinis lauko stiprumas bus neįprastai didelis, o visi šie veiksniai sumažins gaminio atsparumą skilimui. Antra, atsižvelkite į pašalinių priemaišų poveikį gaminių atsparumui skilimui, gumos gaminiuose svetimose priemaišose daugiausia yra smėlio ir rūdžių ir kt., Paprastai šios priemaišos ir gumos gaminiai yra labai prastai suderinami, o jų buvimas gumos gaminiams prilygsta 'defektui', naikinančiam gumos gaminių vienodumą ir vientisumą. Kai išorinis aukštos įtampos elektrinis laukas paveiks EPDM elektros izoliacijos gaminius su 'defektais', bus gana nesunku prasibrauti pro elektros izoliacijos gaminius ties 'defektais', taip sumažinant gaminio atsparumą elektros gedimui.
3. Gelio kiekio įtaka skilimo stiprumui
Gelis yra speciali 'gumos dalelių' struktūra, susidaranti EPDM polimerizacijos metu. Dėl ypatingos morfologijos ir struktūros jo sąveika su normalia gumos gaminio molekuline grandine yra gana silpna, o jos buvimas taip pat gali būti vertinamas kaip gumos gaminyje likusi 'priemaiša'. '. Aukštos kokybės EPDM elektrinės izoliacijos gaminiuose gelio kiekis taip pat gali turėti įtakos gaminio elektriniam gedimui. Didėjant gelio kiekiui EPDM, mažėja gatavo produkto skilimo stiprumas. Kadangi gelis yra tinklinio tinklo struktūra, jo morfologija gerokai skiriasi nuo įprastų EPDM molekulinių grandinių, todėl ji mažiau suderinama su EPDM molekuline grandine, EPDM sąveika. gelio paviršius ir normalios molekulinės grandinės yra silpnesnės nei tarp įprastų EPDM molekulinių grandinių Sąveikos jėga tarp gelio paviršiaus ir normalių molekulinių grandinių yra silpnesnė nei tarp įprastų EPDM molekulinių grandinių, o gelio paviršius nebūtinai yra 'užpildytas' EPDM molekulinėmis grandinėmis.
Gelio paviršius nebūtinai yra 'užpildytas' EPDM molekulių grandinių ir gali būti 'tarpų'. Kadangi gelio buvimas turės įtakos produkto homogeniškumui, apdorotas produktas aplink gelį suformuos lauko gradientą, veikiant išoriniam aukštos įtampos elektriniam laukui. Kuo didesnis skirtumas tarp gelio ir aplinkinių EPDM molekulinių grandinių morfologijos ir struktūros, tuo didesnis lauko gradiento susidarymas, tuo lengviau sulaužyti gelio paviršių, kurio santykinė jėga yra silpnesnė ir gaminyje gali atsirasti 'tarpelis'. Kuo didesnis skirtumas tarp EPDM molekulinių grandinių, tuo didesnis lauko gradientas, tuo didesnė tikimybė, kad bus suardytas gelio paviršius, kur santykinė jėga yra silpnesnė ir gali atsirasti 'tarpų', formuojant gaminyje 'defektus', o tai lemia ankstyvą mėginio suirimą ir taip sumažina mėginio skilimo efektyvumą.
4. Apdorojimo formulės įtaka skilimo stiprumui
Apdorojimo formulė yra pagrindinė grandis perdirbant EPDM gaminius į elektros izoliacijos gaminius, bet taip pat vienas iš pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos elektros izoliacijos gaminių gedimui. Pagrindinės apdorojimo formulės reguliavimas ir optimizavimas bei elektros izoliacinių priedų pridėjimas gali žymiai pagerinti elektros izoliacijos gaminių gedimo charakteristikas. Tą pačią EPDM žaliavą apdorojant pagal skirtingas formules, mechaninės savybės labai nesikeičia, o pastaroji tik apie 5% didesnė už pirmąją, tačiau stipriai pakinta elektrinis lūžio stiprumas, o pastarasis yra apie 60% didesnis už pirmąją. Pagrindinė mechaninių ir elektrinių savybių gerinimo priežastis yra ta, kad jūrinių kabelių gamintojas optimizavo diizopropilo benzeno peroksido dozavimą gaminių apdorojimo metu, kad dvigubos jungtys šoninėje ENB grandinėje būtų visiškai susietos, o liekamieji dvigubi ryšiai sumažėtų, o kaolino ir kitų elektros izoliacinių priedų, kurie padidina paviršiaus aktyvumą ir aktyvumą, gali padidėti. gaminiuose. Pirmiau minėtų dviejų punktų pakanka norint įrodyti apdorojimo formulės svarbą siekiant pagerinti EPDM elektros izoliacijos gaminių elektrinį gedimą.
5.Išvada
(1) EPDM trečiojo monomero (ENB) šoninėje grandinėje dviguba jungtis yra pakankamai susieta.
(1) EPDM, esantis trečiajame monomere (ENB) dvigubos jungties šoninėje grandinėje, kuo daugiau skersinių ryšių, tuo mažesnis likučių skaičius, tuo palankesnis elektros izoliacijos gaminių (laidų ir kabelių izoliacijos) atsparumas elektros gedimui.
(2) Kuo aukštesnis EPDM žaliavos grynumas (kuo mažesnis pelenų kiekis), tuo labiau padeda pagerinti elektros izoliacijos gaminių (laidų ir kabelių izoliacijos sluoksnio) atsparumą elektros skilimui.
(3) Kuo mažesnis gelio kiekis EPDM žaliavoje, tuo labiau jis padeda pagerinti elektros izoliacijos gaminių (laidų ir kabelių izoliacijos) atsparumą elektros gedimui.
(3) Kuo mažesnis gelio kiekis EPDM žaliavoje, tuo didesnis elektros izoliacijos gaminių atsparumas gedimui (laidų ir kabelių izoliacija).
(4) Pakoreguojant EPDM kiekį pagrindinėje elektros izoliatorių formulėje (laidų ir kabelių izoliacija) ir papildant jį elektros izoliaciniais priedais, galima žymiai pagerinti elektros izoliatorių atsparumą gedimui (laidų ir kabelių izoliaciją).
