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线性低密度聚乙烯一步法硅烷交联 - 无图版
919730 --- 2008-08-02 09:44:48
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一、线性低密度聚乙烯的加工特点
线性低密度聚乙烯与低密度聚乙烯一样具有很好的熔融流动性,有更小的减切敏感性,因为它的分子量分布较窄,且具有短支链(不像LDPE具有长支链)。它的物理力学性能主要取决于平均分子量、分子量分布、短链支化程度、短链长度和结晶度。在剪切过程中(如挤塑),线性低密度聚乙烯熔体黏度很大,应而相对于同样熔融指数的低密度聚乙烯难于加工,在加工中易发生熔体破裂,挤出物表面常表现为“鲨鱼皮” 状,光洁度不好。在熔体拉伸是,线性低密度聚乙烯熔体在各种拉伸速度下都表现的黏度小,拉伸强度底,这也是由于线性低密度聚乙烯的短支链决定的,而LDPE熔体在拉伸时,长支链发生缠结,表现为拉伸速度大,熔体粘度与拉伸强度也大,所以线性低密度聚乙烯的流变性是剪切是发硬,拉伸而稀软。
二、线性低密度聚乙烯一步法硅烷交联的加工特点
因线性低密度聚乙烯(LLDPE) 在加工时易发生熔体破裂,挤出物表面因发生熔体破裂,常表现为“鲨鱼皮”状,光洁度不好。在注入交联硅烷剂挤出时。其熔体拉伸是,未形成网状的交联聚乙烯熔体在各种拉伸速度下仍都表现的黏度小,拉伸强度底,这也是由于未交联的线性低密度聚乙烯短支链决定的,所以未交联的线性低密度聚乙烯的流变性仍是剪切是发硬,拉伸而稀软。针对这些特点,挤制线性低密度聚乙烯一步法硅烷交联绝缘料时往往加入一定量的改性树脂和加工改性剂以及优化挤塑工艺,以改善LLDPE的加工性能。
三、线性低密度聚乙烯一步法硅烷交联挤出设备、工艺特点
3、1线性低密度聚乙烯(LLDPE) 一步法硅烷交联绝缘料对挤出设备有一定的要求,如挤出机的功率要大,螺杆螺槽要深,螺杆的长经比最好要达到30:1,螺杆压缩比要达到2.8左右,还要有分段冷却水槽,注入硅烷系统需配有流动称重,精度较高控制器,以保证硅烷注入具有稳定性,同时要与主机处于联动状态,另外还需配置自动控温的螺杆冷却水系统,导体预热与抽真空装置等。
3、2线性低密度聚乙烯一步法硅烷交联属于化学交联的一种,其原理是把有机硅化合物如乙烯基三甲氧基硅烷接枝到聚乙烯主链上,在过氧化物DCP的触发下,利用硅烷水解而实现交联。硅烷水解是在温水或水蒸气中进行的。在此过程中,水仅仅作为一种媒介。交联时,水分子通过聚合物分子间隙与接枝在聚合物链上的硅烷发生置换反应,形成—SI—O—SI—交叉链。线性低密度聚乙烯一步法硅烷交联(见下页图示)
3、3模具应用为挤管式,配模具时的背压要小,模套与模芯的间隙要大,模口的隙距要宽。挤出拉伸比要控制在1.6左右。这样有利于消除“鲨鱼皮”现象,减少熔体分裂。使绝缘表面趋向于光亮平滑。
3、4挤塑机控温范围如下表。
<DIV align=center>区域 | 螺杆 冷却水 | 加料段 | 塑化段 | 挤出段 | 法兰段 | 机头 |
温度(℃) | 80 | 130~160 | 160~200 | 200~220 | 220 | 220~240 |
从上表可以看出,挤塑机的温度控制范围并不是太大,特别是螺杆冷却水的温度不能过高或太低,如控制不好会造成出胶量的不稳定,引起硅烷注入不稳定。
3、5注入硅烷与色母料比例及检测情况如下表:
材料 | 重量(%) | 热延伸(%) | 热收缩(%) |
LLDPE | 97.75 | 75 | 4 |
硅烷 | 1.25 | ||
色母料 | 1 |
从上表可以看出,硅烷的注入比例较小,只有1.25%。如注入比例低于1.20%,就会使绝缘性能中热延伸指标趋向于175不合格;而当硅烷注入高于1.3%~1.35%时,易使未接枝的硅烷残留在螺杆与机筒上,使其与线性低密度聚乙烯之间打滑,当时间累计到一定时候,硅烷与其结晶后被挤出,造成绝缘表面呈桔子皮状。特别是当螺杆升降速时,因机筒与螺杆之间的摩擦力改变就更容易带出,造成出胶量的极不稳定,而引起绝缘击穿,同时还浪费材料。故取1.25%,可使交联度达到70%左右,绝缘性能指标全部能符合标准要求。
3、6利用现有的LDPE一步法硅烷交联生产线挤制存在的问题及解决方法
现在有些电缆厂家仍利用现有的LDPE绝缘一步法硅烷生产线的挤出机与模具来挤线性低密度聚乙烯一步法硅烷交联绝缘,往往需要提高机身温度(
1) 、电缆厂家利用低密度聚乙烯一步法硅烷交联的挤出机,可在较低温度下挤塑。相对于其的模具,应具有较小的压缩比,模具与模芯的间隙要大,模口的隙距要宽,这样有利于消除“鲨鱼皮”现象,使绝缘表面光亮平滑。
2) 、通过减少冷却水槽与模头间的距离,提高第一段冷却水的温度(一般为
3) 放慢线速度,螺杆转速一般不超过30转/分,这样挤出的绝缘表面会比较光亮、光滑,同时要注意挤出机电机的工作情况,可以更安全的生产。
结束语
由于LLDPE一步法硅烷交联与LDPE一步法硅烷交联相比,具有优异的机械物理性能,因此有条件的厂家将会逐渐用LLDPE一步法硅烷交联来替代LDPE一步法硅烷交联电缆绝缘。尽管其挤出工艺如处理不当,会引起绝缘表面质量差,但只要正确掌握LLDPE一步法硅烷交联挤出加工的特性,就完全可以解决上述现象。
[ludiyuanyi 在 2008-9-20 7:46:36 编辑过]
zwgcxj1975 --- 2008-08-02 14:55:06
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luoluyou --- 2008-09-11 21:40:36
3
谢谢,学习了
阿卜 --- 2008-09-15 13:40:18
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我们也在用交联聚乙烯,不错的帖子学习了
liuwen364 --- 2008-12-14 15:32:00
5
不错,
musical --- 2009-04-15 10:27:52
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小截面电缆使用一步法时,质量较难控制。
lion --- 2009-06-22 17:44:53
7
谢谢
华伦线缆 --- 2009-06-23 09:11:28
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HYDLDGX --- 2009-06-23 14:20:42
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bjplaschem --- 2009-07-10 11:42:13
10
学习了,谢谢
另外,我有硅烷A-171
付英朋 --- 2009-07-17 09:50:25
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宝源电工 --- 2010-05-10 14:06:52
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