Oleh kopolimerisasi etilena, propilena dan diolefin tidak terkonjugasi getah etilena propilena diena (EPDM) sebagai bahan penebat wayar dan kabel mempunyai lebih daripada 60 tahun sejarah. EPDM dan polivinil klorida (PVC) dan polietilena berkait silang (XLPE) dan bahan penebat lain mempunyai kedudukan yang tidak boleh ditukar ganti yang sama, dan kelebihan uniknya ialah: hayat perkhidmatan yang lebih lama, rintangan yang lebih baik terhadap air dan oksigen dan kestabilan haba, julat suhu operasi yang lebih luas. Memandangkan aplikasi EPDM dalam bidang penebat elektrik semakin meluas, keperluan penunjuk utama EPDM juga semakin menuntut, terutamanya dalam beberapa aplikasi mewah, kawalan penunjuk utama EPDM mempunyai keperluan yang lebih ketat, hanya apabila penunjuk utama yang sepadan berada dalam julat yang munasabah, supaya EPDM memenuhi keperluan pemprosesan, prestasi dan penggunaan. Ambil EPDM sebagai contoh untuk pembuatan wayar voltan sederhana dan penebat kabel, jika kekuatan tegangan, pemanjangan koyakan, kekuatan pecahan, kehilangan dielektrik, kerintangan volum dan lain-lain sifat mekanikal dan elektrik penting produk boleh memenuhi keperluan, kandungan etilena EPDM bahan mentah, kelikatan mooney, kandungan diolefin dan ketulenan dan penunjuk had utama yang lain mesti mempunyai. Terdapat banyak faktor yang mempengaruhi rintangan pecahan wayar EPDM dan penebat kabel. Sebagai tambahan kepada kandungan etilena yang disebutkan di atas, kandungan dan ketulenan diolefin, kandungan gel dalam EPDM, serta pelarasan dan pengoptimuman formula pemprosesan mempunyai kesan penting ke atas rintangan kerosakan produk. Mereka bukan sahaja faktor pengaruh tunggal dan terpencil, tetapi juga bekerjasama untuk memberi kesan menyeluruh terhadap rintangan kerosakan elektrik produk. Dalam makalah ini, beberapa faktor yang mempengaruhi rintangan pecahan EPDM dipilih untuk penyelidikan dan analisis sistematik, bagi menyediakan rujukan penting untuk sintesis produk EPDM untuk penebat wayar dan kabel.
1 Kesan kandungan ENB pada kekuatan pecahan
Kandungan ENB (pecahan jisim) <4.5%, dan dengan peningkatan kandungan ENB, kekuatan pecahan produk berkurangan; Kandungan ENB (pecahan jisim) ≥4.5%, dan dengan peningkatan kandungan ENB (pecahan jisim), kekuatan pecahan produk meningkat.
2. Pengaruh ketulenan getah terhadap kekuatan pecahan
Apabila EPDM digunakan dalam pemprosesan bahan penebat elektrik, ketulenan bahan diperlukan pada tahap tertentu. Ketulenan EPDM biasanya dinyatakan dari segi kandungan abu, yang terutamanya terdiri daripada garam tak organik yang mengandungi ion logam (vanadium, aluminium, besi, natrium, dll.) yang diperkenalkan semasa pempolimeran dan pasca pemprosesan, serta kekotoran asing. Kehadiran abu, bersamaan dengan 'kecacatan' fizikal, mudah menjadi satu kejayaan dalam produk getah dengan kejutan elektrik. Apabila kandungan abu dalam EPDM meningkat, kandungan ion logam dalam sampel juga meningkat, dan kekuatan pecahan produk siap berkurangan. Abu (ion logam, bendasing asing) mempunyai kesan tertentu terhadap prestasi kerosakan elektrik produk. Memandangkan kesan ion logam pada rintangan pecahan produk, ion logam dalam sampel ujian akan membentuk medan setempat di dalam produk di bawah tindakan medan elektrik luaran, yang akan ditindih dengan medan luaran untuk merosakkan produk. Apabila kandungan ion logam dalam sampel meningkat, kekuatan medan dalaman secara beransur-ansur meningkat, dan kemungkinan pengagregatan setempat ion logam juga meningkat, mengakibatkan kekuatan medan tempatan yang luar biasa tinggi, dan semua faktor ini akan mengurangkan rintangan pecahan produk. Kedua, pertimbangkan kesan kekotoran asing pada rintangan pecahan produk, produk getah dalam kekotoran asing terutamanya termasuk pasir dan karat, dsb., biasanya, kekotoran dan produk getah ini adalah keserasian yang sangat lemah, dan kehadirannya untuk produk getah adalah bersamaan dengan 'kecacatan', memusnahkan keseragaman dan integriti produk getah. Apabila medan elektrik voltan tinggi luaran bertindak pada produk penebat elektrik EPDM dengan 'kecacatan', ia akan menjadi agak mudah untuk memecahkan produk penebat elektrik pada 'kecacatan', sekali gus mengurangkan rintangan produk terhadap kerosakan elektrik.
3. Pengaruh kandungan gel terhadap kekuatan pecahan
Gel ialah struktur khas 'zarah getah' yang terbentuk semasa pempolimeran EPDM. Oleh kerana morfologi dan strukturnya yang istimewa, interaksinya dengan rantai molekul biasa dalam produk getah adalah agak lemah, dan kewujudannya juga boleh dianggap sebagai 'kekotoran' yang tinggal dalam produk getah. '. Untuk produk penebat elektrik EPDM berkualiti tinggi, kandungan gel juga mungkin mempunyai kesan ke atas prestasi kerosakan elektrik produk. Apabila kandungan gel dalam EPDM meningkat, kekuatan pecahan produk siap berkurangan. Oleh kerana gel ialah struktur mesh bersilang, morfologinya berbeza dengan ketara daripada rantai molekul EPDM biasa dan oleh itu ia kurang serasi dengan rantai molekul EPDM dan molekul EPDM biasa dengan rantai molekul EPDM biasa. interaksi antara permukaan gel dan rantai molekul normal adalah lebih lemah daripada antara rantai molekul EPDM biasa Daya interaksi antara permukaan gel dan rantai molekul normal adalah lebih lemah daripada antara rantai molekul EPDM biasa, dan permukaan gel tidak semestinya 'diisi' dengan rantai molekul EPDM.
Permukaan gel tidak semestinya 'diisi' dengan rantai molekul EPDM, dan mungkin terdapat beberapa 'jurang'. Oleh kerana kewujudan gel akan menjejaskan kehomogenan produk, produk yang diproses akan membentuk kecerunan medan di sekeliling gel di bawah tindakan medan elektrik voltan tinggi luaran. Lebih besar perbezaan antara morfologi dan struktur gel dan rantai molekul EPDM sekeliling, lebih besar pembentukan kecerunan medan, lebih mudah untuk memecahkan permukaan gel yang mempunyai daya relatif yang lebih lemah dan mungkin terdapat 'jurang' dalam produk. Semakin banyak perbezaan antara rantai molekul EPDM, semakin besar kecerunan medan, semakin besar kemungkinan untuk memusnahkan permukaan gel di mana daya relatifnya lebih lemah dan mungkin terdapat 'jurang', membentuk 'kecacatan' dalam produk, yang membawa kepada pecahan awal sampel, dan dengan itu mengurangkan prestasi pecahan sampel.
4. Pengaruh formula pemprosesan terhadap kekuatan pecahan
Formula pemprosesan ialah pautan utama dalam pemprosesan produk EPDM kepada produk penebat elektrik, tetapi juga salah satu faktor utama yang mempengaruhi prestasi pecahan produk penebat elektrik. Pelarasan dan pengoptimuman formula pemprosesan asas dan penambahan bahan tambahan penebat elektrik boleh meningkatkan prestasi pecahan produk penebat elektrik dengan ketara. Selepas bahan mentah EPDM yang sama diproses mengikut formula yang berbeza, sifat mekanikal tidak banyak berubah, dan yang terakhir hanya kira-kira 5% lebih tinggi daripada yang pertama, tetapi kekuatan kerosakan elektrik mempunyai perubahan yang ketara, dan yang terakhir adalah kira-kira 60% lebih tinggi daripada yang pertama. Sebab utama penambahbaikan sifat mekanikal dan elektrikal ialah pengilang kabel marin telah mengoptimumkan dos diisopropil benzena peroksida semasa pemprosesan produk, supaya ikatan berganda dalam rantaian sisi ENB disambung silang sepenuhnya, dan baki ikatan berganda dikurangkan, dan kaolin dan bahan tambahan penebat elektrik lain ditambah, yang kekal sebagai konduktor, bahan penjerap dan bahan penjerap di permukaan. Dua perkara di atas sudah memadai untuk membuktikan kepentingan formula pemprosesan untuk meningkatkan prestasi kerosakan elektrik produk penebat elektrik EPDM.
5. Kesimpulan
(1) Ikatan berganda dalam rantai sisi monomer ketiga (ENB) dalam EPDM adalah lebih cukup bersilang.
(1) EPDM dalam monomer ketiga (ENB) dalam rantai sisi ikatan berganda, lebih bersilang sepenuhnya, lebih rendah bilangan sisa, lebih kondusif untuk produk penebat elektrik (penebat wayar dan kabel) prestasi rintangan kerosakan elektrik.
(2) Lebih tinggi ketulenan bahan mentah EPDM (lebih rendah kandungan abu), lebih membantu untuk penambahbaikan produk penebat elektrik (lapisan penebat wayar dan kabel) rintangan kerosakan elektrik.
(3) Semakin rendah kandungan gel bahan mentah EPDM, lebih banyak ia membantu untuk meningkatkan produk penebat elektrik (penebat wayar dan kabel) rintangan kerosakan elektrik.
(3) Lebih rendah kandungan gel bahan mentah EPDM, lebih baik rintangan pecahan produk penebat elektrik (penebat wayar dan kabel).
(4) Melaraskan jumlah EPDM dalam rumusan asas penebat elektrik (penebat wayar dan kabel) dan menambahnya dengan bahan tambahan penebat elektrik boleh meningkatkan rintangan pecahan penebat elektrik dengan ketara (penebat wayar dan kabel).
