Os compostos para cables de polietileno reticulado con silano (XLPE) son un tipo de illamento termoestable que se emprega nos cables eléctricos. Prodúcense mediante a reticulación química de moléculas de polietileno mediante compostos de silano, que transforman a estrutura molecular lineal do polietileno nunha rede tridimensional. Este proceso mellora a estabilidade térmica, a resistencia mecánica e as propiedades eléctricas do material, o que o fai axeitado para diversas aplicacións, desde a transmisión de enerxía de baixa e alta tensión ata os sistemas de automoción.
A fabricación de materiais compostos para cables de polietileno reticulado con silano (XLPE) enfróntase a desafíos técnicos críticos, incluíndo o control previo á reticulación, a optimización da retracción térmica, o axuste da cristalinidade e a estabilidade do proceso. Os recentes avances na ciencia dos materiais e nas metodoloxías de produción están a abordar estes obstáculos, mellorando significativamente a calidade do produto e o rendemento do procesamento.
1. Mitigación previa á reticulación e á queimadura
Desafío:No proceso Sioplas, a exposición á humidade durante a mestura e a extrusión das partes A e B pode desencadear reaccións prematuras de hidrólise e condensación. Isto leva a unha reticulación previa incontrolada, o que resulta nunha maior viscosidade da masa fundida, mala fluidez, superficies rugosas e propiedades de illamento comprometidas, como unha menor tensión de ruptura.
Solución:
Integración de aditivos lubricantes:Incorporandomasterbatches a base de silicona, como por exemploAditivo de procesamento a base de silicona de SILIKELYPA-208C mellora eficazmente o fluxo da masa fundida, reduce a adhesión da masa fundida a parafusos e matrices e impide eficazmente a reticulación previa sen afectar a calidade final da reticulación.
Aditivo de silicona LYPA-208Cten un forte rendemento antiprerreticulación sen afectar a calidade final da reticulación.
O masterbatch de silicona LYPA-208C elimina defectos superficiais como a "pel de tiburón" e mellora a suavidade da superficie
O aditivo a base de silicona LYPA-208C reduce significativamente o par de extrusión e evita a sobrecarga do motor
Aditivos de siloxano LYPA-208Caumenta a estabilidade da liña de extrusión e a taxa de saída
Optimización do gradiente de temperatura:A implementación de temperaturas de barril de extrusión segmentado entre 140 °C e 180 °C axuda a minimizar o sobrequecemento localizado. A redución do tempo de residencia en zonas de alta temperatura diminúe aínda máis o risco de reticulación prematura.
Procesamento en dous pasos:Empregar un método de dous pasos, onde o silano se enxerta sobre polietileno antes da extrusión, alivia as presións asociadas ao enxerto en liña, reducindo así a probabilidade de reticulación previa durante a extrusión en comparación cos enfoques dun só paso.
2. Optimización do rendemento da contracción térmica
Desafío:Unha retracción excesiva da capa de illamento supón un risco de deformación estrutural e fallos eléctricos, relacionados coa orientación cristalina e a dinámica de arrefriamento.
Solucións:
Sistemas de refrixeración multietapa:A utilización dunha secuencia de etapas de arrefriamento con auga quente, morna e fría reduce as taxas de cristalización, xestionando eficazmente os gradientes térmicos e reducindo a contracción.
Axuste dos parámetros de extrusiónO uso de extrusoras cunha alta proporción lonxitude-diámetro (≥30:1) prolonga o tempo de retención da masa fundida, o que suprime a cristalización non desexada. O emprego de matrices de compresión para cables máis pequenos (≤6 mm²) minimiza a cristalización inducida pola orientación, o que controla aínda máis a contracción.
Selección de materiais:A adopción de polietileno reticulado con silano en dous pasos permite un control máis fino sobre o comportamento de cristalización, o que contribúe a unha mellora da estabilidade térmica.
3. Equilibrio entre cristalinidade e propiedades mecánicas
Desafío:Unha alta cristalinidade causa fraxilidade, mentres que unha cristalización insuficiente prexudica a resistencia térmica.
Solucións:
Control da temperatura de fusión:Elevar as temperaturas de fusión a 190 °C–210 °C con tempos de permanencia prolongados reduce a nucleación cristalina, aínda que é necesaria unha xestión coidadosa para evitar a reticulación prematura.
Deseño de masterbatch de catalizador:A utilización da extrusión de dobre parafuso garante unha dispersión uniforme dos catalizadores organoestañínicos, optimizando a interacción entre a reticulación e a cristalinidade para mellorar as propiedades mecánicas.
4. Mellora da estabilidade do proceso
Desafío:A sensibilidade ás flutuacións do proceso desencadea inestabilidade da presión de extrusión e defectos superficiais.
Solucións:
Melloras de equipamento:A implementación de sistemas de mestura en tambor de dobre cono garante unha dispersión homoxénea dos aditivos de silano, con duracións de mestura superiores a 2,5 horas para lograr unha consistencia óptima.
Monitorización en tempo real:A monitorización continua da corrente do parafuso e da velocidade de rotación permite axustes rápidos á configuración da temperatura e aos protocolos de limpeza de moldes, mantendo unhas condicións de procesamento estables.
Tendencias da industria e perspectivas de futuro da fabricación de cables XLPE
A integración do procesamento en dous pasos combinado con aditivos funcionais, como os masterbatches a base de silicona, xurdiu como unha estratexia líder para superar os desafíos do procesamento na fabricación de cables XLPE. Segundo se informa, estas innovacións aumentaron o rendemento da produción en máis dun 10-20 % en aplicacións piloto, mellorando a fiabilidade dos cables XLPE nos sectores da transmisión de enerxía e da automoción. De cara ao futuro, os fabricantes están a centrarse na investigación e o desenvolvemento de tecnoloxías de refrixeración adaptativa e controis de procesos intelixentes para perfeccionar aínda máis o rendemento do material XLPE, satisfazendo a crecente demanda de cables de alto rendemento.
Ao adoptar estas estratexias avanzadas de procesamento e innovacións en materiais, os fabricantes poden mellorar significativamente a eficiencia e a calidade da produción de cables XLPE, garantindo a entrega de produtos superiores que satisfagan as demandas en evolución das aplicacións eléctricas modernas.
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.
Desbloquea unha maior produtividade e rendemento do cable: escolleAxudantes de procesamento de silicona SILIKE para as súas solucións de compostos de cables XLPE.
Tanto se o seu obxectivo é optimizar a eficiencia da produción, evitar a reticulación previa en XLPE, eliminar defectos superficiais como a "pel de tiburón", mellorar a estética da superficie ou reducir o tempo de inactividade, os masterbatches de silicona SILIKE proporcionan a vantaxe de rendemento que a súa liña de cables XLPE necesita.
Data de publicación: 10 de abril de 2025
