Els compostos de cable de polietilè reticulat amb silà (XLPE) són un tipus d'aïllament termoestable que s'utilitza en cables elèctrics. Es produeixen reticulant químicament molècules de polietilè mitjançant compostos de silà, que transformen l'estructura molecular lineal del polietilè en una xarxa tridimensional. Aquest procés millora l'estabilitat tèrmica, la resistència mecànica i les propietats elèctriques del material, fent-lo adequat per a diverses aplicacions, des de la transmissió d'energia de baixa i alta tensió fins als sistemes d'automoció.
Reptes i solucions de processament per a materials compostos de cable XLPE reticulats amb silà
La fabricació de materials compostos de polietilè reticulat amb silà (XLPE) per a cables s'enfronta a reptes tècnics crítics, com ara el control previ a la reticulació, l'optimització de la contracció tèrmica, l'ajust de la cristal·linitat i l'estabilitat del procés. Els avenços recents en la ciència de materials i les metodologies de producció estan abordant aquests obstacles, millorant significativament la qualitat del producte i el rendiment del processament.
1. Mitigació prèvia a la reticulació i la cremació
Repte:En el procés Sioplas, l'exposició a la humitat durant la barreja i l'extrusió de les parts A i B pot desencadenar reaccions prematures d'hidròlisi i condensació. Això condueix a una reticulació prèvia incontrolada, que resulta en una viscositat de la fosa més alta, una fluïdesa deficient, superfícies rugoses i propietats d'aïllament compromeses, com ara una tensió de ruptura més baixa.
Solució:
Integració d'additius lubricants:Incorporantmasterbatchs a base de silicona, com araAdditiu de processament a base de silicona de SILIKEEl LYPA-208C millora eficaçment el flux de la fosa, redueix l'adherència de la fosa als cargols i matrius i evita eficaçment la reticulació prèvia sense afectar la qualitat final de la reticulació.
Additiu de silicona LYPA-208Cté un fort rendiment anti-pre-reticulació sense afectar la qualitat final de la reticulació.
El masterbatch de silicona LYPA-208C elimina defectes superficials com la "pell de tauró" i millora la suavitat de la superfície.
L'additiu a base de silicona LYPA-208C redueix significativament el parell d'extrusió i evita la sobrecàrrega del motor
Additius de siloxà LYPA-208Caugmenta l'estabilitat de la línia d'extrusió i la velocitat de producció
Optimització del gradient de temperatura:La implementació de temperatures de barril d'extrusió segmentades entre 140 °C i 180 °C ajuda a minimitzar el sobreescalfament localitzat. La reducció del temps de residència a les zones d'alta temperatura disminueix encara més el risc de reticulació prematura.
Processament en dos passos:L'ús d'un mètode de dos passos, on el silà s'empelta sobre polietilè abans de l'extrusió, alleuja les pressions associades a l'empelt en línia, reduint així la probabilitat de reticulació prèvia durant l'extrusió en comparació amb els enfocaments d'un sol pas.
2. Optimització del rendiment de la contracció tèrmica
Repte:Una contracció excessiva de la capa d'aïllament comporta un risc de deformació estructural i fallades elèctriques, relacionades amb l'orientació cristal·lina i la dinàmica de refredament.
Solucions:
Sistemes de refrigeració multietapa:La utilització d'una seqüència d'etapes de refredament amb aigua calenta, tèbia i freda alenteix les taxes de cristal·lització, gestionant eficaçment els gradients tèrmics i reduint la contracció.
Ajust dels paràmetres d'extrusióL'ús d'extrusores amb una alta relació longitud-diàmetre (≥30:1) allarga el temps de retenció de la fosa, suprimint la cristal·lització no desitjada. L'ús de matrius de compressió per a cables més petits (≤6 mm²) minimitza la cristal·lització induïda per l'orientació, controlant encara més la contracció.
Selecció de materials:L'adopció de polietilè reticulat amb silà en dos passos permet un control més precís sobre el comportament de cristal·lització, contribuint a una millor estabilitat tèrmica.
3. Equilibri entre la cristal·linitat i les propietats mecàniques
Repte:Una cristal·linitat elevada provoca fragilitat, mentre que una cristal·lització insuficient minva la resistència tèrmica.
Solucions:
Control de la temperatura de fusió:L'augment de les temperatures de fusió a 190 °C–210 °C amb temps de permanència prolongats redueix la nucleació dels cristalls, tot i que cal una gestió acurada per evitar la reticulació prematura.
Disseny de Masterbatch de catalitzador:L'ús de l'extrusió de doble cargol garanteix una dispersió uniforme dels catalitzadors d'organoestany, optimitzant la interacció entre la reticulació i la cristal·linitat per millorar les propietats mecàniques.
4. Millora de l'estabilitat del procés
Repte:La sensibilitat a les fluctuacions del procés desencadena inestabilitat de la pressió d'extrusió i defectes superficials.
Solucions:
Millores d'equipament:La implementació de sistemes de barreja de tambor de doble con garanteix una dispersió homogènia dels additius de silà, amb durades de barreja superiors a 2,5 hores per aconseguir una consistència òptima.
Monitorització en temps real:La monitorització contínua del corrent del cargol i la velocitat de rotació permet ajustaments ràpids a la configuració de la temperatura i als protocols de neteja del motlle, mantenint unes condicions de processament estables.
Tendències de la indústria i perspectives de futur de la fabricació de cables XLPE
La integració del processament en dos passos combinat amb additius funcionals, com ara masterbatches a base de silicona, ha emergit com una estratègia líder per superar els reptes del processament en la fabricació de cables XLPE. Segons s'ha informat, aquestes innovacions han augmentat els rendiments de producció en més d'un 10-20% en aplicacions pilot, millorant la fiabilitat dels cables XLPE en els sectors de la transmissió d'energia i l'automoció. De cara al futur, els fabricants se centren en la investigació i el desenvolupament de tecnologies de refrigeració adaptatives i controls de processos intel·ligents per perfeccionar encara més el rendiment del material XLPE, satisfent la creixent demanda de cables d'alt rendiment.
En adoptar aquestes estratègies de processament avançades i innovacions en materials, els fabricants poden millorar significativament l'eficiència i la qualitat de la producció de cables XLPE, garantint el lliurament de productes superiors que satisfacin les demandes en evolució de les aplicacions elèctriques modernes.
For the method to optimize XLPE cable processing and surface performance, contact SILIKE Tel: +86-28-83625089 or via email: amy.wang@silike.cn, or visit the website www.siliketech.com to learn more. Chengdu SILIKE Technology Co., Ltd – A pioneering Chinese silicone additive specialist with many years of expertise in wire and cable compounds.
Desbloqueja una major productivitat i rendiment del cable: triaAjudants de processament de silicona SILIKE per a les vostres solucions de compostos de cables XLPE.
Tant si voleu optimitzar l'eficiència de la producció, evitar la reticulació prèvia en XLPE, eliminar defectes superficials com la "pell de tauró", millorar l'estètica de la superfície o reduir el temps d'inactivitat, els masterbatches de silicona SILIKE proporcionen l'avantatge de rendiment que necessita la vostra línia de cable XLPE.
Data de publicació: 10 d'abril de 2025
