Genom eten, propen och icke-konjugerad diolefin sampolymerisation av eten, propen dien gummi (EPDM) som tråd- och kabelisoleringsmaterial har mer än 60 års historia. EPDM och polyvinylklorid (PVC) och tvärbunden polyeten (XLPE) och andra isoleringsmaterial har samma oersättliga position, och dess unika fördelar är: längre livslängd, bättre motståndskraft mot vatten och syre och termisk stabilitet, ett bredare spektrum av driftstemperaturer. Eftersom tillämpningen av EPDM inom området elektrisk isolering är mer och mer omfattande, är kraven på EPDM-nyckelindikatorer också mer och mer krävande, särskilt i vissa avancerade applikationer har kontrollen av nyckelindikatorer för EPDM strängare krav, bara när motsvarande nyckelindikatorer är inom ett rimligt intervall, så att EPDM:n för att uppfylla kraven, prestanda och bearbetning. Ta EPDM som exempel för tillverkning av medelspänningstråds- och kabelisolering, om produktens draghållfasthet, rivtöjning, brotthållfasthet, dielektrisk förlust, volymresistivitet och andra viktiga mekaniska och elektriska egenskaper hos produkten kan uppfylla kraven, måste råmaterialet EPDM-etylenhalt, mooney-viskositet, diolefinhalt och andra viktiga gränsvärden och renhetsfaktorer ha. Det finns många faktorer som påverkar genombrottsmotståndet hos EPDM-ledningar och kabelisolering. Förutom ovan nämnda etenhalt, diolefinhalt och renhet har gelhalten i EPDM, samt justering och optimering av bearbetningsformeln en viktig inverkan på produktens nedbrytningsmotstånd. De är inte bara enskilda och isolerade påverkande faktorer, utan samverkar också för att ha en omfattande effekt på produkternas elektriska genombrottsmotstånd. I denna artikel väljs några av de faktorer som påverkar EPDMs nedbrytningsmotstånd för systematisk forskning och analys, för att ge viktig referens för syntesen av EPDM-produkter för tråd- och kabelisolering.
1 Effekt av ENB-innehåll på nedbrytningsstyrka
ENB-halt (massfraktion) <4,5 %, och med ökningen av ENB-halten minskar produktens nedbrytningsstyrka; ENB-halt (massfraktion) ≥4,5 %, och med ökningen av ENB-halt (massfraktion) ökar produktens nedbrytningsstyrka.
2. Inverkan av gummirenhet på nedbrytningshållfasthet
När EPDM används vid bearbetning av elektriska isoleringsmaterial krävs i viss utsträckning materialets renhet. Renheten hos EPDM uttrycks vanligtvis i termer av askhalt, som huvudsakligen består av oorganiska salter som innehåller metalljoner (vanadin, aluminium, järn, natrium, etc.) som införs under polymerisation och efterbearbetning, samt främmande föroreningar. Förekomsten av aska, motsvarande en fysisk 'defekt', blir lätt ett genombrott i gummiprodukterna genom elektriska stötar. När askhalten i EPDM ökar, ökar också metalljonhalten i provet, och nedbrytningshållfastheten för den färdiga produkten minskar. Aska (metalljoner, främmande föroreningar) har en viss inverkan på produktens elektriska nedbrytningsprestanda. Med tanke på effekten av metalljoner på produktens nedbrytningsmotstånd, kommer metalljonerna i testprovet att bilda ett lokaliserat fält inuti produkten under inverkan av det externa elektriska fältet, som kommer att överlagras med det yttre fältet för att skada produkten. När innehållet av metalljoner i provet ökar, ökar den interna fältstyrkan gradvis, och möjligheten för lokal aggregation av metalljoner ökar också, vilket resulterar i onormalt höga lokala fältstyrkor, och alla dessa faktorer kommer att minska nedbrytningsmotståndet hos produkten. För det andra, överväg inverkan av främmande föroreningar på produkters nedbrytningsmotstånd, gummiprodukter i främmande föroreningar inkluderar huvudsakligen sand och rost, etc., vanligtvis är dessa föroreningar och gummiprodukter mycket dålig kompatibilitet, och deras närvaro för gummiprodukterna motsvarar en 'defekt', vilket förstör enhetligheten och integriteten hos gummiprodukter. När ett externt elektriskt högspänningsfält verkar på EPDM elektriska isoleringsprodukter med 'defekter', blir det relativt lätt att bryta igenom de elektriska isoleringsprodukterna vid 'defekterna', vilket minskar produktens motståndskraft mot elektriskt genombrott.
3. Gelhaltens inverkan på nedbrytningsstyrkan
Gel är en speciell struktur av 'gummipartiklar' som bildas under polymerisationen av EPDM. På grund av dess speciella morfologi och struktur är dess interaktion med den normala molekylkedjan i gummiprodukten relativt svag, och dess existens kan också betraktas som en 'förorening' som finns kvar i gummiprodukten. '. För högkvalitativa EPDM elektriska isoleringsprodukter kan gelhalten också ha en inverkan på produktens elektriska nedbrytningsprestanda. När gelhalten i EPDM ökar, minskar nedbrytningsstyrkan hos den färdiga produkten. Eftersom gelén är en tvärbunden nätstruktur skiljer sig dess morfologi avsevärt från den för normala EPDM-molekylkedjor, och därför är den mindre kompatibel med DM-EP-kedjor. molekylkedjor, och interaktionen mellan gelytan och normala molekylkedjor är svagare än den mellan normala EPDM-molekylkedjor. Interaktionskraften mellan gelytan och de normala molekylkedjorna är svagare än den mellan de normala EPDM-molekylkedjorna, och gelytan är inte nödvändigtvis 'fylld' med EPDM-kedjor.
Ytan på gelén är inte nödvändigtvis 'fylld' med EPDM-molekylkedjor, och det kan finnas vissa 'luckor'. Eftersom förekomsten av gelen kommer att påverka produktens homogenitet, kommer den bearbetade produkten att bilda en fältgradient runt gelén under inverkan av det yttre elektriska högspänningsfältet. Ju större skillnad det är mellan gelens morfologi och struktur och de omgivande EPDM-molekylkedjorna, desto större bildandet av fältgradienten är, desto lättare är det att bryta ytan på gelén som har en svagare relativ kraft och det kan finnas ett 'gap' i produkten. Ju större skillnad det är mellan EPDM-molekylkedjorna, desto större är fältgradienten, desto mer sannolikt att gelytan förstörs där den relativa kraften är svagare och det kan finnas 'luckor', som bildar 'defekter' i produkten, vilket leder till tidig nedbrytning av provet, och därmed minskar provets nedbrytningsprestanda.
4. Bearbetningsformelns inverkan på nedbrytningsstyrkan
Processformeln är en nyckellänk i bearbetningen av EPDM-produkter till elektriska isoleringsprodukter, men också en av nyckelfaktorerna som påverkar nedbrytningsprestandan hos elektriska isoleringsprodukter. Justering och optimering av den grundläggande bearbetningsformeln och tillägg av elektriska isolerande tillsatser kan avsevärt förbättra nedbrytningsprestandan hos elektriska isoleringsprodukter. Efter att samma EPDM-råmaterial bearbetats enligt olika formler förändras inte de mekaniska egenskaperna mycket, och den senare är bara cirka 5% högre än den förra, men den elektriska nedbrytningsstyrkan har en betydande förändring, och den senare är cirka 60% högre än den förra. Huvudskälet till förbättringen av mekaniska och elektriska egenskaper är att marinkabeltillverkaren har optimerat doseringen av diisopropylbensenperoxid under bearbetningen av produkterna, så att dubbelbindningarna i sidokedjan av ENB är helt tvärbundna, och de kvarvarande dubbelbindningarna reduceras, och kaolin och andra elektriska isolerande tillsatser tillsätts, vilket ökar adsorbenten och absorptionsmedlet, vilket ökar adsorbenten och absorptionsmedlet. produkter. Ovanstående två punkter är tillräckliga för att bevisa vikten av bearbetningsformeln för att förbättra den elektriska nedbrytningsprestandan hos EPDM-elektriska isoleringsprodukter.
5. Slutsats
(1) Dubbelbindningen i sidokedjan av den tredje monomeren (ENB) i EPDM är mer tillräckligt tvärbunden.
(1) EPDM i den tredje monomeren (ENB) i sidokedjan av dubbelbindningen, ju mer fullständigt tvärbunden, desto lägre antal rester, desto mer gynnsam för elektriska isoleringsprodukter (tråd- och kabelisolering) motståndskraft mot elektrisk genombrott.
(2) Ju högre renhet av EPDM-råmaterial (ju lägre askinnehåll), desto mer användbart för förbättring av elektriska isoleringsprodukter (tråd- och kabelisoleringsskikt) elektriskt genombrottsmotstånd.
(3) Ju lägre gelinnehållet i EPDM-råmaterialet är, desto mer hjälper det till att förbättra motståndet mot elektriska isoleringsprodukter (tråd- och kabelisolering).
(3) Ju lägre gelinnehåll i EPDM-råmaterialet är, desto bättre motståndskraft mot nedbrytning av elektriska isoleringsprodukter (tråd- och kabelisolering).
(4) Att justera mängden EPDM i basformuleringen av elektriska isolatorer (tråd- och kabelisolering) och komplettera den med elektriska isolerande tillsatser kan avsevärt förbättra genombrottsmotståndet hos elektriska isolatorer (tråd- och kabelisolering).
