Sa pamamagitan ng ethylene, propylene at non-conjugated diolefin copolymerization ng ethylene propylene diene rubber (EPDM) bilang wire at cable insulation material ay may higit sa 60 taon ng kasaysayan. Ang EPDM at polyvinyl chloride (PVC) at cross-linked polyethylene (XLPE) at iba pang mga insulating material ay may parehong hindi maaaring palitan na posisyon, at ang mga natatanging bentahe nito ay: mas mahabang buhay ng serbisyo, mas mahusay na paglaban sa tubig at oxygen at thermal stability, isang mas malawak na hanay ng mga operating temperatura. Dahil ang aplikasyon ng EPDM sa larangan ng pagkakabukod ng kuryente ay higit at mas malawak, ang mga kinakailangan ng mga pangunahing tagapagpahiwatig ng EPDM ay higit na hinihingi, lalo na sa ilang mga high-end na aplikasyon, ang kontrol ng mga pangunahing tagapagpahiwatig ng EPDM ay may mas mahigpit na mga kinakailangan, kapag ang mga kaukulang key indicator ay nasa isang makatwirang hanay, upang ang EPDM ay matugunan ang pagproseso, pagganap at paggamit ng mga kinakailangan. Kunin ang EPDM bilang isang halimbawa para sa paggawa ng medium-voltage wire at cable insulation, kung ang tensile strength, tearing elongation, breakdown strength, dielectric loss, volume resistivity at iba pang mahahalagang mekanikal at elektrikal na katangian ng produkto ay maaaring matugunan ang mga kinakailangan, ang raw material EPDM ethylene content, mooney viscosity, diolefin content at kadalisayan at iba pang mga pangunahing tagapagpahiwatig ng limitasyon ay dapat magkaroon. Mayroong maraming mga kadahilanan na nakakaapekto sa breakdown resistance ng EPDM wire at cable insulation. Bilang karagdagan sa nabanggit sa itaas na nilalaman ng ethylene, nilalaman ng diolefin at kadalisayan, ang nilalaman ng gel sa EPDM, pati na rin ang pagsasaayos at pag-optimize ng formula sa pagpoproseso ay may mahalagang epekto sa paglaban sa pagkasira ng produkto. Ang mga ito ay hindi lamang nag-iisa at nakahiwalay na mga salik na nakakaimpluwensya, ngunit nagtutulungan din upang magkaroon ng komprehensibong epekto sa electrical breakdown resistance ng mga produkto. Sa papel na ito, ang ilan sa mga salik na nakakaapekto sa breakdown resistance ng EPDM ay pinili para sa sistematikong pananaliksik at pagsusuri, upang makapagbigay ng mahalagang sanggunian para sa synthesis ng mga produkto ng EPDM para sa wire at cable insulation.
1 Epekto ng nilalaman ng ENB sa lakas ng pagkasira
ENB content (mass fraction) <4.5%, at sa pagtaas ng ENB content, bumababa ang breakdown strength ng produkto; ENB content (mass fraction) ≥4.5%, at sa pagtaas ng ENB content (mass fraction), tumataas ang breakdown strength ng produkto.
2. Impluwensiya ng kadalisayan ng goma sa lakas ng pagkasira
Kapag ang EPDM ay ginagamit sa pagproseso ng mga de-koryenteng insulating materyales, ang kadalisayan ng materyal ay kinakailangan sa isang tiyak na lawak. Ang kadalisayan ng EPDM ay karaniwang ipinahayag sa mga tuntunin ng nilalaman ng abo, na higit sa lahat ay binubuo ng mga inorganikong asing-gamot na naglalaman ng mga ion ng metal (vanadium, aluminyo, bakal, sodium, atbp.) na ipinakilala sa panahon ng polymerization at post-processing, pati na rin ang mga dayuhang impurities. Ang pagkakaroon ng abo, na katumbas ng isang pisikal na 'depekto', ay madaling maging isang pambihirang tagumpay sa mga produktong goma sa pamamagitan ng electric shock. Habang tumataas ang nilalaman ng abo sa EPDM, tumataas din ang nilalaman ng metal ion sa sample, at bumababa ang lakas ng pagkasira ng tapos na produkto. Ang abo (metal ions, foreign impurities) ay may tiyak na epekto sa electrical breakdown performance ng produkto. Isinasaalang-alang ang epekto ng mga metal ions sa breakdown resistance ng produkto, ang mga metal ions sa test sample ay bubuo ng localized field sa loob ng produkto sa ilalim ng pagkilos ng external electric field, na ipapatong sa external field para makapinsala sa produkto. Habang tumataas ang nilalaman ng mga metal ions sa sample, unti-unting tumataas ang internal field strength, at tumataas din ang posibilidad ng localized aggregation ng metal ions, na nagreresulta sa abnormally high local field strengths, at lahat ng mga salik na ito ay magbabawas sa breakdown resistance ng produkto. Pangalawa, isaalang-alang ang epekto ng mga dayuhang impurities sa breakdown resistance ng mga produkto, ang mga produktong goma sa mga dayuhang impurities ay higit sa lahat ay kinabibilangan ng buhangin at kalawang, atbp., kadalasan, ang mga impurities at mga produktong goma na ito ay napakahina ng compatibility, at ang kanilang presensya para sa mga produktong goma ay katumbas ng isang 'depekto', na sumisira sa pagkakapareho at integridad ng mga produktong goma. Kapag ang isang panlabas na mataas na boltahe na electric field ay kumikilos sa mga produktong EPDM electrical insulation na may 'mga depekto', magiging medyo madaling masira ang mga produktong insulation ng kuryente sa 'mga depekto', kaya binabawasan ang resistensya ng produkto sa pagkasira ng kuryente.
3. Impluwensiya ng nilalaman ng gel sa lakas ng pagkasira
Ang gel ay isang espesyal na istraktura ng 'mga particle ng goma' na nabuo sa panahon ng polymerization ng EPDM. Dahil sa espesyal na morpolohiya at istraktura nito, ang pakikipag-ugnayan nito sa normal na molecular chain sa produktong goma ay medyo mahina, at ang pagkakaroon nito ay maaari ding ituring bilang isang 'karumihan' na natitira sa produktong goma. '. Para sa mga de-kalidad na produktong elektrikal na insulation ng EPDM, ang nilalaman ng gel ay maaari ding magkaroon ng epekto sa pagganap ng pagkasira ng kuryente ng produkto. Habang tumataas ang nilalaman ng gel sa EPDM, bumababa ang lakas ng pagkasira ng tapos na produkto. Dahil ang gel ay isang crosslinked mesh na istraktura, ang morpolohiya nito ay makabuluhang naiiba mula sa normal na EPDM molecular chain, at samakatuwid ito ay hindi gaanong tugma sa EPDM na molecular chain, at samakatuwid ito ay hindi gaanong tugma sa EPDM na molecular chain, at samakatuwid ito ay hindi gaanong tugma sa EPDM na molecular chain, at samakatuwid, ito ay hindi gaanong tugma sa EPDM na molecular chain, at samakatuwid, ito ay mas mababa kaysa sa normal na EPDM na molecular chain sa EPDM chain, at ito ay hindi gaanong tugma sa EPDM na molecular chain. ang interaksyon sa pagitan ng gel surface at normal na molecular chain ay mas mahina kaysa sa pagitan ng normal na EPDM molecular chain.
Ang ibabaw ng gel ay hindi kinakailangang 'puno' ng EPDM molecular chain, at maaaring may ilang 'gaps'. Dahil ang pagkakaroon ng gel ay makakaapekto sa homogeneity ng produkto, ang naprosesong produkto ay bubuo ng field gradient sa paligid ng gel sa ilalim ng pagkilos ng panlabas na high-voltage electric field. Kung mas malaki ang pagkakaiba sa pagitan ng morpolohiya at istraktura ng gel at ng nakapaligid na EPDM molecular chain, mas malaki ang pagkakabuo ng field gradient, mas madaling masira ang ibabaw ng gel na may mas mahinang relatibong puwersa at maaaring mayroong 'gap' sa produkto. Kung mas malaki ang pagkakaiba sa pagitan ng mga molecular chain ng EPDM, mas malaki ang field gradient, mas malamang na sirain ang ibabaw ng gel kung saan mas mahina ang relatibong puwersa at maaaring may mga 'gaps', na bumubuo ng 'mga depekto' sa produkto, na humahantong sa maagang pagkasira ng sample, at sa gayon ay binabawasan ang pagganap ng pagkasira ng sample.
4. Impluwensiya ng processing formula sa breakdown strength
Ang pagpoproseso ng formula ay isang mahalagang link sa pagproseso ng mga produkto ng EPDM sa mga produktong elektrikal na pagkakabukod, ngunit isa rin sa mga pangunahing salik na nakakaapekto sa pagkasira ng pagganap ng mga produktong elektrikal na pagkakabukod. Ang pagsasaayos at pag-optimize ng pangunahing formula sa pagproseso at ang pagdaragdag ng mga de-koryenteng insulating additives ay maaaring makabuluhang mapabuti ang pagganap ng pagkasira ng mga produktong elektrikal na pagkakabukod. Matapos maproseso ang parehong hilaw na materyal ng EPDM ayon sa iba't ibang mga formula, ang mga mekanikal na katangian ay hindi nagbabago, at ang huli ay halos 5% na mas mataas kaysa sa una, ngunit ang lakas ng pagkasira ng kuryente ay may makabuluhang pagbabago, at ang huli ay halos 60% na mas mataas kaysa sa una. Ang pangunahing dahilan para sa pagpapabuti ng mekanikal at elektrikal na mga katangian ay na ang tagagawa ng marine cable ay na-optimize ang dosis ng diisopropyl benzene peroxide sa panahon ng pagproseso ng mga produkto, upang ang mga double bond sa gilid ng chain ng ENB ay ganap na magka-crosslink, at ang mga natitirang double bond ay nabawasan, at ang kaolin at iba pang mga electrical insulating additives ay idinagdag, na nananatili ang mga adsorbent at maaaring lumalabas sa mga produkto. Ang dalawang puntos sa itaas ay sapat na upang patunayan ang kahalagahan ng formula sa pagpoproseso upang mapabuti ang pagganap ng pagkasira ng kuryente ng mga produktong elektrikal na pagkakabukod ng EPDM.
5.Konklusyon
(1) Ang double bond sa side chain ng ikatlong monomer (ENB) sa EPDM ay mas sapat na cross-linked.
(1) EPDM sa ikatlong monomer (ENB) sa side chain ng double bond, mas ganap na cross-linked, mas mababa ang bilang ng mga residues, mas kaaya-aya sa electrical insulation products (wire at cable insulation) electric breakdown resistance performance.
(2) Kung mas mataas ang kadalisayan ng hilaw na materyal ng EPDM (mas mababa ang nilalaman ng abo), mas kapaki-pakinabang para sa pagpapabuti ng mga produktong electric insulation (wire at cable insulation layer) electric breakdown resistance.
(3) Kung mas mababa ang nilalaman ng gel ng hilaw na materyal ng EPDM, mas nakakatulong ito upang mapabuti ang mga produktong pagkakabukod ng kuryente (kawad at pagkakabukod ng cable) na paglaban sa pagkasira ng kuryente.
(3) Kung mas mababa ang nilalaman ng gel ng hilaw na materyal ng EPDM, mas mahusay ang paglaban sa pagkasira ng mga produktong elektrikal na pagkakabukod (kawad at pagkakabukod ng cable).
(4) Ang pagsasaayos ng dami ng EPDM sa base formulation ng electrical insulators (wire at cable insulation) at pagdaragdag nito ng electrical insulating additives ay maaaring makabuluhang mapabuti ang breakdown resistance ng electrical insulators (wire at cable insulation).
