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电缆论文:橡胶型氯化聚乙烯应用中若干问题的讨论(2)

北极星电力网技术频道    作者:张坚 许立峰(特变电工股份有限公司新疆线缆厂)   2013/1/6 14:40:10   

 关键词:  电缆 氯化聚乙烯

2.2 改善挤出温度的控制,提高硫化的压力和温度

与天然胶和丁苯胶相比,CPE特性决定其硫化速度慢,生产效率低。我厂根据CPE性质,对挤出设备的模具、机头和螺杆,以及机身等冷却系统进行了改造,确保了CPE挤出时对温度控制的需求。主要针对机身和机头以及螺杆进行了循环水路加装和清理,保证冷却效果,达到温度控制的目的;同时,针对机头和挤出模具,安装了恒温油箱,确保挤出摸具温度恒定。通过以上改造,温度可根据需要进行控制和调整。通过长时间试验数据显示,机头温控:第一段为45~50。c,第二段为50~55。c,第三段为60~ 70。C,机头和模具温度控制在80。c以上,这是科学合理的,并可以提高效率,减少因硫化不充分造成挤出的质量问题。通过以上措施的实施,CPE的生产效率与通用胶相比较,仍然低20% 。通过我厂现有的天然气锅炉的优势,将饱和水蒸汽压力提高到1.3~1.5 MPa,硫化温度升达195—201。C,生产效率得到了有效提高,与同等压力下的天然一丁苯胶比较,生产效率仅低10% ~15% ,突破了CPE生产效率低的瓶颈。

3 产品质量缺陷的分析

在使用CPE前期,我厂和兄弟厂家一样,发生了硫化气泡(绝缘工序尤为严重),护套内层出现针孔的问题,经过分析认为产生针孔的主要原因是胶料没有完全硫化之前,因各类气体挥发而产生了微孔,当气体汇集到一起又无处释放时产生了气泡。原因分析清楚后,知道了带人气体的各种原因:

(1)各类助剂和绝缘线芯的水分蒸发;

(2)各类助剂高温分解后产生小分子产物的挥发气体;

(3)缺失高压冷却水,导致压力的突然释放后,各类分解产物和水分快速挥发,并产生表面的气孔和内层的针孔;

(4)配方中含有容易分解的材料而分解产生了废气。确定以上主要原因后,做了以下几点的改进:

(1)针对CPE粉状树脂特点,须妥善保管,防止受潮。

(2)混炼工序采用密炼机和开炼机交替使用的工艺流程,混橡加硫前须存放24 h;加硫后薄通均化后,使用前12 h仍需要再次薄通均化并干燥,确保使用前充分排出各种材料中的水分。

(3)改进配方组份,提高配方的科学性和合理性。即增加了交联助剂MgO和稳定剂的份数,减少交联剂和增塑剂份数。

(4)加强胶料配方和工艺监督力度,确保硫化充分。

通过以上四个方面的努力,硫化前期出现的气孑L以及硫化后期产生的气泡基本得到了解决。批量生产2个月没有出现这类质量问题。

4 批量使用CPE时应注意的事项

为了使CPE批量生产符合国家标准的产品,满足市场需求,CPE使用过程中应该加强以下几个方面的控制:

(1)保证CPE原材料性能和质量的控制及不受潮。

(2)加强各种配合剂的检验,特别是对杂质和水分的检验,必要时要烘干。

(3)因地制宜地制定科学合理的配方体系,并严格执行。

(4)加强混炼质量控制,确保各种配合剂在成品胶中的分散均匀度。

(5)适当延长开炼时间和温度,保证硫化剂均匀分散和水分充分外排。

(6)保证挤出机机头、机身、模具和硫化时温度和压力的控制和恒定。

(7)必须采用带压力的冷却系统。

5 结束语

通过以上在配方、流程和加工的改进,以及完成了由实验转向批量生产的过程,CPE已成功用于橡套电缆的护套上,达到了替代天然-丁苯胶的目的,适应了新国标的要求。而且CPE橡塑的双重性能保证了其可以与多种橡胶以任何比例进行混炼加工,赋予了CPE多种复合性能,充分利用CPE优点,避免其极性材料电性能的不足。我厂已将CPE和乙丙橡胶等多种橡胶进行共混试验,根据目前试验情况,各项性能指标基本可以满足GB/T 5013—2008标准中IE4要求,但还须进一步完善,相信不久,共混配方完全可以替代纯三元乙丙橡皮。

CPE在性能上的突出表现以及成本上的优势,特别是CPE橡塑的双重特性,必将在电线电缆行业得到充分体现和发挥,并获得广泛的应用。

参考文献:

[1] 金标义,陈莉莉,王 申,等.氯化聚乙烯护套胶的配方与工艺[J].电线电缆,1993(1):30-34.

[2] 苏朝化,汤峰,裴海燕.橡皮绝缘用氯化聚乙烯橡皮护套配方研究[J].电线电缆,2008(6):37-39.

[3] 王文军,肖 刚.煤矿用电缆氯化聚乙烯护套抗撕裂性能研究[J].电线电缆,2009(5):21-23.

[4] GB/T 5013-2008额定电压450/750 kV及以下橡皮绝缘电缆[S].

来源:电线电缆
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