Prin etilenă, propilena și copolimerizarea diolefinei neconjugate a cauciucului de dien de etilen propilen (EPDM) ca material de izolare a sârmei și cablurilor are mai mult de 60 de ani de istorie. EPDM și clorură de polivinil (PVC) și polietilenă reticulată (XLPE) și alte materiale izolatoare au aceeași poziție de neînlocuit, iar avantajele sale unice sunt: durata de viață mai lungă, o rezistență mai bună la apă și oxigen și stabilitate termică, o gamă mai largă de temperaturi de funcționare. Deoarece aplicarea EPDM în domeniul izolației electrice este din ce în ce mai extinsă, cerințele indicatorilor cheie EPDM sunt, de asemenea, din ce în ce mai solicitante, în special în unele aplicații de ultimă generație, controlul indicatorilor cheie ai EPDM are cerințe mai stricte, doar atunci când indicatorii cheie corespunzători sunt într-un interval rezonabil, astfel încât EPDM să îndeplinească procesarea, performanța și utilizarea cerințelor. Luați EPDM ca exemplu pentru fabricarea de sârmă medie și izolare a cablurilor, dacă rezistența la tracțiune, alungirea ruperii, rezistența la defalcare, pierderea dielectrică, rezistivitatea volumului și alte proprietăți mecanice și electrice importante ale produsului pot îndeplini cerințele, conținutul de etilen EPDM important, conținutul de money, conținutul de diolefină și puritatea și alți indicatori cheie trebuie să aibă limite stricte. Există mulți factori care afectează rezistența la descompunere a sârmei EPDM și a izolației cablurilor. În plus față de conținutul de etilenă menționat mai sus, conținutul de diolefină și puritatea, conținutul de gel în EPDM, precum și ajustarea și optimizarea formulei de procesare au un impact important asupra rezistenței la defalcare a produsului. Nu sunt doar factori de influență unici și izolați, dar lucrează împreună pentru a avea un efect cuprinzător asupra rezistenței la defalcare electrică a produselor. În această lucrare, unii dintre factorii care afectează rezistența la defalcare a EPDM sunt selectați pentru cercetarea și analiza sistematică, pentru a oferi o referință importantă pentru sinteza produselor EPDM pentru izolarea sârmei și cablurilor.
1 Efectul conținutului ENB asupra puterii defalcării
Conținutul ENB (fracție de masă) <4,5%, și odată cu creșterea conținutului ENB, rezistența la defalcare a produsului scade; Conținutul de ENB (fracție de masă) ≥4,5%și odată cu creșterea conținutului de ENB (fracția de masă), rezistența la defalcare a produsului crește.
2. Influența purității cauciucului asupra rezistenței la defalcare
Când EPDM este utilizat în procesarea materialelor de izolare electrică, puritatea materialului este necesară într -o anumită măsură. Puritatea EPDM este de obicei exprimată în ceea ce privește conținutul de cenușă, care este compus în principal din săruri anorganice care conțin ioni metalici (vanadiu, aluminiu, fier, sodiu etc.) introduse în timpul polimerizării și post-procesare, precum și impurități străine. Prezența cenușii, echivalentă cu un „defect ” fizic, devine cu ușurință o descoperire a produselor de cauciuc prin șoc electric. Pe măsură ce conținutul de cenușă în EPDM crește, conținutul de ioni metalici din eșantion crește și, iar rezistența la defalcare a produsului finit scade. Cenușa (ioni metalici, impurități străine) are un anumit impact asupra performanței de defecțiune electrică a produsului. Având în vedere efectul ionilor metalici asupra rezistenței la defalcare a produsului, ionii metalici din eșantionul de testare vor forma un câmp localizat în interiorul produsului sub acțiunea câmpului electric extern, care va fi suprapus cu câmpul extern pentru a deteriora produsul. Pe măsură ce conținutul de ioni metalici din eșantion crește, rezistența câmpului intern crește treptat, iar posibilitatea agregării localizate a ionilor metalici crește, de asemenea, rezultând în punctele forte ale câmpului local anormal de ridicat și toți acești factori vor reduce rezistența la defalcare a produsului. În al doilea rând, luați în considerare impactul impurităților străine asupra rezistenței la defalcare a produselor, produsele de cauciuc în impuritățile străine includ în principal nisip și rugină, etc. Atunci când un câmp electric extern de înaltă tensiune acționează asupra produselor de izolare electrică EPDM cu defecte ', acesta va fi relativ ușor să traversezi produsele de izolare electrică la' defecte ', reducând astfel rezistența produsului la descompunerea electrică.
3. Influența conținutului de gel asupra puterii defalcării
Gelul este o structură specială a 'particule de cauciuc ' formate în timpul polimerizării EPDM. Datorită morfologiei și structurii sale speciale, interacțiunea sa cu lanțul molecular normal în produsul de cauciuc este relativ slabă, iar existența sa poate fi considerată și ca o „impuritate ” rămasă în produsul de cauciuc. '. For high-quality EPDM electrical insulation products, the gel content may also have an impact on the electrical breakdown performance of the product. As the gel content in EPDM increases, the breakdown strength of the finished product decreases. Since the gel is a crosslinked mesh structure, its morphology is significantly different from that of normal EPDM molecular chains, and therefore it is less compatible with EPDM molecular chains than normal EPDM Lanțurile moleculare și interacțiunea dintre suprafața gelului și lanțurile moleculare normale este mai slabă decât cea dintre lanțurile moleculare EPDM normale.
Suprafața gelului nu este neapărat 'umplută ' cu lanțuri moleculare EPDM și pot exista unele 'goluri '. Deoarece existența gelului va afecta omogenitatea produsului, produsul procesat va forma un gradient de câmp în jurul gelului sub acțiunea câmpului electric extern de înaltă tensiune. Cu cât este mai mare diferența dintre morfologia și structura gelului și lanțurile moleculare EPDM înconjurătoare, cu atât este mai mare formarea gradientului de câmp, cu atât este mai ușor de a rupe suprafața gelului care are o forță relativă mai slabă și poate exista un 'gol ' în produs. Cu cât este mai mare diferența dintre lanțurile moleculare EPDM, cu atât gradientul de câmp este mai mare, cu atât este mai probabil să distrugă suprafața gelului în care forța relativă este mai slabă și poate exista „GAPS ”, formând „defecte ” în produs, ceea ce duce la descompunerea timpurie a eșantionului și, astfel, reducând performanța de descompunere a eșantionului.
4. Influența formulei de procesare asupra rezistenței la defalcare
Formula de procesare este o legătură cheie în procesarea produselor EPDM în produse de izolare electrică, dar și unul dintre factorii cheie care afectează performanța de defalcare a produselor de izolare electrică. Reglarea și optimizarea formulei de procesare de bază și adăugarea de aditivi izolatori electrici pot îmbunătăți semnificativ performanța de descompunere a produselor de izolare electrică. După ce aceeași materie primă EPDM este procesată în funcție de formule diferite, proprietățile mecanice nu se schimbă prea mult, iar cea din urmă este doar cu aproximativ 5% mai mare decât prima, dar rezistența la defalcare electrică are o schimbare semnificativă, iar cea de -a doua este cu aproximativ 60% mai mare decât prima. The main reason for the improvement of mechanical and electrical properties is that the marine cable manufacturer has optimized the dosage of diisopropyl benzene peroxide during the processing of the products, so that the double bonds in the side chain of ENB are fully crosslinked, and the residual double bonds are reduced, and kaolin and other electrical insulating additives are added, which increase the adsorbent surface and activity, and can adsorb the ioni conductivi rămași în produse. Cele două puncte de mai sus sunt suficiente pentru a demonstra importanța formulei de procesare pentru a îmbunătăți performanța de defecțiune electrică a produselor de izolare electrică EPDM.
5.Conclusion
(1) Dubla legătura din lanțul lateral al celui de-al treilea monomer (ENB) în EPDM este mai mult reticulat.
(1) EPDM în cel de-al treilea monomer (ENB) în lanțul lateral al legăturii duble, cu cât este mai complet reticulat, cu atât este mai mic numărul de reziduuri, cu atât este mai favorabil produsului de izolare electrică (izolație de sârmă și cablu) performanță de rezistență la defalcarea electrică.
(2) Cu cât este mai mare puritatea materiei prime EPDM (cu atât conținutul de cenușă), cu atât mai util pentru îmbunătățirea produselor de izolare electrică (strat de izolare a sârmei și cablurilor) rezistență la descompunere electrică.
(3) Cu cât este mai mic conținutul de gel de materie primă EPDM, cu atât ajută la îmbunătățirea produselor de izolare electrică (izolarea sârmei și a cablurilor) rezistența la descompunerea electrică.
(3) Cu cât conținutul de gel este mai mic al materiei prime EPDM, cu atât este mai bună rezistența la defecțiune a produselor de izolare electrică (izolație de sârmă și cablu).
(4) Reglarea cantității de EPDM în formularea de bază a izolatorilor electrici (izolarea sârmei și a cablurilor) și suplimentarea acesteia cu aditivi izolatori electrici poate îmbunătăți semnificativ rezistența la defalcare a izolatorilor electrici (izolație de sârmă și cablu).
