Ved etylen, propylen og ikke-konjugert diolefin kopolymerisering av etylen propylen dien gummi (EPDM) som ledning og kabel isolasjonsmateriale har mer enn 60 års historie. EPDM og polyvinylklorid (PVC) og tverrbundet polyetylen (XLPE) og andre isolasjonsmaterialer har samme uerstattelige posisjon, og dens unike fordeler er: lengre levetid, bedre motstand mot vann og oksygen og termisk stabilitet, et bredere spekter av driftstemperaturer. Ettersom anvendelsen av EPDM innen elektrisk isolasjon er mer og mer omfattende, er kravene til EPDM-nøkkelindikatorer også mer og mer krevende, spesielt i noen avanserte applikasjoner, har kontrollen av nøkkelindikatorer til EPDM strengere krav, bare når de tilsvarende nøkkelindikatorene er innenfor et rimelig område, slik at EPDM-en kan oppfylle kravene til behandling, ytelse og ytelse. Ta EPDM som et eksempel for fremstilling av mellomspent lednings- og kabelisolasjon, hvis strekkfasthet, riveforlengelse, nedbrytningsstyrke, dielektrisk tap, volumresistivitet og andre viktige mekaniske og elektriske egenskaper til produktet kan oppfylle kravene, må råstoffet EPDM-etyleninnhold, mooney-viskositet, diolefin-innhold og annet nøkkelinnhold og renhetsgrad. Det er mange faktorer som påvirker sammenbruddsmotstanden til EPDM-tråd- og kabelisolasjon. I tillegg til ovennevnte etyleninnhold, diolefininnhold og renhet, har gelinnholdet i EPDM, samt justering og optimalisering av prosessformelen en viktig innvirkning på produktets nedbrytningsmotstand. De er ikke bare enkeltstående og isolerte påvirkningsfaktorer, men samarbeider også for å ha en omfattende effekt på produktenes elektriske sammenbruddsmotstand. I denne artikkelen er noen av faktorene som påvirker nedbrytningsmotstanden til EPDM valgt for systematisk forskning og analyse, for å gi viktig referanse for syntese av EPDM-produkter for lednings- og kabelisolasjon.
1 Effekt av ENB-innhold på nedbrytningsstyrke
ENB-innhold (massefraksjon) <4,5 %, og med økningen av ENB-innhold reduseres nedbrytningsstyrken til produktet; ENB-innhold (massefraksjon) ≥4,5 %, og med økningen av ENB-innhold (massefraksjon) øker nedbrytningsstyrken til produktet.
2. Påvirkning av gummirenhet på nedbrytningsstyrke
Når EPDM brukes i bearbeiding av elektriske isolasjonsmaterialer, kreves renheten til materialet til en viss grad. Renheten til EPDM uttrykkes vanligvis i form av askeinnhold, som hovedsakelig er sammensatt av uorganiske salter som inneholder metallioner (vanadium, aluminium, jern, natrium, etc.) introdusert under polymerisering og etterbehandling, samt fremmede urenheter. Tilstedeværelsen av aske, tilsvarende en fysisk «defekt», blir lett et gjennombrudd i gummiproduktene ved elektrisk støt. Når askeinnholdet i EPDM øker, øker også metallioneinnholdet i prøven, og nedbrytningsstyrken til det ferdige produktet avtar. Aske (metallioner, fremmede urenheter) har en viss innvirkning på produktets elektriske nedbrytningsytelse. Tatt i betraktning effekten av metallioner på nedbrytningsmotstanden til produktet, vil metallionene i testprøven danne et lokalisert felt inne i produktet under påvirkning av det eksterne elektriske feltet, som vil bli lagt over det eksterne feltet for å skade produktet. Når innholdet av metallioner i prøven øker, øker den indre feltstyrken gradvis, og muligheten for lokalisert aggregering av metallioner øker også, noe som resulterer i unormalt høye lokale feltstyrker, og alle disse faktorene vil redusere nedbrytningsmotstanden til produktet. For det andre, vurder virkningen av fremmede urenheter på nedbrytningsmotstanden til produkter, gummiprodukter i utenlandske urenheter inkluderer hovedsakelig sand og rust, etc., vanligvis er disse urenhetene og gummiproduktene svært dårlige kompatible, og deres tilstedeværelse for gummiproduktene tilsvarer en 'defekt', som ødelegger jevnheten og integriteten til gummiprodukter. Når et eksternt høyspent elektrisk felt virker på EPDM elektriske isolasjonsprodukter med 'defekter', vil det være relativt enkelt å bryte gjennom de elektriske isolasjonsproduktene ved 'defektene', og dermed redusere produktets motstand mot elektrisk sammenbrudd.
3. Påvirkning av gelinnhold på nedbrytningsstyrke
Gel er en spesiell struktur av 'gummipartikler' dannet under polymerisasjonen av EPDM. På grunn av sin spesielle morfologi og struktur er dens interaksjon med den normale molekylkjeden i gummiproduktet relativt svak, og dens eksistens kan også betraktes som en «urenhet» som er igjen i gummiproduktet. '. For elektriske EPDM-isolasjonsprodukter av høy kvalitet kan gelinnholdet også ha en innvirkning på produktets elektriske nedbrytningsytelse. Ettersom gelinnholdet i EPDM øker, reduseres nedbrytningsstyrken til det ferdige produktet. Siden gelen er en tverrbundet nettstruktur, er dens morfologi betydelig forskjellig fra den for vanlige EPDM-molekylkjeder, og derfor er den mindre kompatibel med DM-EP-kjeder. molekylære kjeder, og samspillet mellom geloverflaten og normale molekylkjeder er svakere enn det mellom vanlige EPDM-molekylkjeder. Samhandlingskraften mellom geloverflaten og de normale molekylkjedene er svakere enn den mellom de normale EPDM-molekylkjedene, og geloverflaten er ikke nødvendigvis 'fylt' med EPDM.
Overflaten på gelen er ikke nødvendigvis 'fylt' med EPDM-molekylkjeder, og det kan være noen 'hull'. Siden eksistensen av gelen vil påvirke homogeniteten til produktet, vil det bearbeidede produktet danne en feltgradient rundt gelen under påvirkning av det eksterne høyspente elektriske feltet. Jo større forskjell det er mellom morfologien og strukturen til gelen og de omkringliggende EPDM-molekylkjedene, jo større dannelsen av feltgradienten er, jo lettere er det å bryte overflaten av gelen som har en svakere relativ kraft og det kan være et «gap» i produktet. Jo større forskjell det er mellom EPDM-molekylkjedene, jo større er feltgradienten, jo mer sannsynlig vil det ødelegge geloverflaten der den relative kraften er svakere og det kan være «hull», som danner «defekter» i produktet, noe som fører til tidlig nedbrytning av prøven, og dermed redusere nedbrytningsytelsen til prøven.
4. Påvirkning av prosesseringsformel på nedbrytningsstyrke
Behandlingsformelen er et nøkkelledd i behandlingen av EPDM-produkter til elektriske isolasjonsprodukter, men også en av nøkkelfaktorene som påvirker sammenbruddsytelsen til elektriske isolasjonsprodukter. Justering og optimalisering av den grunnleggende behandlingsformelen og tilsetning av elektriske isolerende tilsetningsstoffer kan forbedre nedbrytningsytelsen til elektriske isolasjonsprodukter betydelig. Etter at det samme EPDM-råmaterialet er behandlet i henhold til forskjellige formler, endres ikke de mekaniske egenskapene mye, og sistnevnte er bare omtrent 5% høyere enn førstnevnte, men den elektriske nedbrytningsstyrken har en betydelig endring, og sistnevnte er omtrent 60% høyere enn førstnevnte. Hovedårsaken til forbedringen av mekaniske og elektriske egenskaper er at marinkabelprodusenten har optimert doseringen av diisopropylbenzenperoksid under behandlingen av produktene, slik at dobbeltbindingene i sidekjeden til ENB er fullstendig tverrbundet, og de resterende dobbeltbindingene reduseres, og kaolin og andre elektriske isolerende tilsetningsstoffer tilsettes, som øker adsorbenten og absorpsjonsaktiviteten og absorpsjonsevnen. produkter. De to ovennevnte punktene er tilstrekkelige til å bevise viktigheten av prosesseringsformelen for å forbedre ytelsen til elektrisk sammenbrudd av EPDM elektriske isolasjonsprodukter.
5.Konklusjon
(1) Dobbeltbindingen i sidekjeden til den tredje monomeren (ENB) i EPDM er mer tilstrekkelig tverrbundet.
(1) EPDM i den tredje monomeren (ENB) i sidekjeden til dobbeltbindingen, jo mer fullstendig tverrbundet, jo lavere antall rester, desto mer bidrar til elektriske isolasjonsprodukter (tråd- og kabelisolasjon) elektrisk sammenbruddsmotstand.
(2) Jo høyere renheten til EPDM-råmaterialet er (jo lavere askeinnhold), jo mer nyttig for forbedring av elektriske isolasjonsprodukter (tråd- og kabelisolasjonslag) elektrisk sammenbruddsmotstand.
(3) Jo lavere gelinnholdet i EPDM-råmaterialet er, desto mer bidrar det til å forbedre motstanden mot elektriske isolasjonsprodukter (tråd- og kabelisolasjon).
(3) Jo lavere gelinnholdet i EPDM-råmaterialet er, desto bedre motstand mot nedbrytning av elektriske isolasjonsprodukter (tråd- og kabelisolasjon).
(4) Justering av mengden EPDM i grunnformuleringen til elektriske isolatorer (tråd- og kabelisolasjon) og supplering av den med elektriske isolerende tilsetningsstoffer kan forbedre nedbrytningsmotstanden til elektriske isolatorer (tråd- og kabelisolasjon) betydelig.
