www.korsil.ru

info@korsil.ru

+7 (495) 231-34-90

 

ОДНОСТАДИЙНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СШИВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ СУХОГО СИЛАНОВОГО КОНЦЕНТРАТА (DSE) ДЛЯ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ

 

1. Показано, что для изготовления электроизоляции и оболочек кабелей наиболее экономически эффективным методом является использование силановой сшивающей технологии.

Снижение капитальных вложений и эксплуатационных затрат связаны с улучшением в трёх основных направлениях :

-         Введение  силановых сшивающих агентов

-         Увеличение скорости сшивания

-         Длительные безъаварийные рабочие испытания

 

2. Разработки группы OSiSpecialities в области технологии полиэтиленовой сшивки привели к улучшению одностадийного процесса с использованием сухого Силанового концентрата в гранулированном виде.

Эта новая концепция будет отвечать основным Европейским техническим требованиям для производства оболочек кабелей, сшиваемых силаном и отверждаемых влагой.

 

СУХОЙ СИЛАНОВЫЙ КОНЦЕНТРАТ содержит силановые сшивающие агенты (Силан, пероксид, катаризатор конденсации) и полный стабилизационный набор (например, термостабилизатор, антиоксидант и ингибитор для меди), конретные составы содержат другие технологические добавки (например, вещества для улучшения технологических свойств).

Разработано Сентябрь 1993

Последний пересмотр «8 апреля 1994

МА 207

 

3. Преимущества нового процесса

 

-         Позволяет использовать стандартный экструдер 20-25 L/D

-         Подача твердого сырья заменяет инжекцию жидкого Силанового сшивающего агенты и увеличивает безопасность процесса (пожаробезопасность)

-         Прямой выпуск эструдера, отсутствие эффектов проскальзывания или выдавливания  Силана

-         Пониженное предварительное сшивание при кратковременных остановках (например, при переналадке)

-         Стабильные результаты после отверждения нагреванием независимо от числа оборотов машины,  отсутствие колебательного эффекта

-         Позволяет использовать сухие полимерные смеси (например, полиэтилен низкой плотности + линейный полиэтилен низкой плотности / полиэтилен высокой плотности)

-         Пригоден для использования также с конкурентными по стоимости полимерами или компаундами (например, нестабилизированный полиэтилен)

-         Требует низкие капиталовложения.

 

4. Введение и переработка  продуктa DSE

 

Для стандартной смолы низкой плотности (индекс течения расплава 0,2 г/10 мин, плотность 0,923 г/куб.см) или линейного полиэтилена низкой плотности (индекс течения расплава 2,8 г/10 мин, плотность 0,918 г/куб.см) рекомендуемая доза составляет 4,5% продукта DSE-40-735.

 

5. Сшивание

 

Кабеля отверждаются в присутствии влаги. Время отверждения зависит от содержания влаги, температуры и толщины. Сшивание линейного полиэтилена низкой плотности  продуктом DSE-40-735 (см. Приложение А) происходит при комнатной температуре.

 

6. Типичный температурный профиль

 

Цилиндр                                170/190/210/210°C

Головка                                 210°C

Червяк                                   50°C  максимум

Шнек                                      нейтральный или частично охлажденный

                                               до конца зоны червяка

 

7. Дозирование  и  подача

 

-         Рекомендуются весовые дозаторы, а также  объёмные

-         Группа Osi Specialities  обеспечит Вас рекомендациями по специально разработанным  аппаратам для подачи и дозировки.

 

8. Обращение  и хранение

 

-         Смотрите Листы безопасности, прилагаемые к поставляемому продукту

-         Никогда не сушите продукт DSA Silcats  и не подвергайте его действию температур свыше 30°C

-         Правила безопасности такие же как и для жидкого продукта  Silcats  (пары силанов).  См. Листы безопасности.

-         Используйте только эластичные механические конвейерные ленты между барабаном  (упаковка) и загрузкой экструдера.

-         Убедительно рекомендуется использовать азотные оболочки (для исключения контакта с влагой) в подающей системе: барабан – конвейер – питатель – загрузочная воронка.

-         В зоне между загрузочным бункером и червяком следует поддерживать температуру ниже 60°C.

 

 Упаковка

 

Стандартными отгрузочными контейнерами являются стальные барабаны ёмкостью 100 или 200л.

 

Условия хранения  Время/температура

 

6 месяцев/ ниже 30°C.

 

Пример использования Silcat DSЕ-40-735

 

Silcat DSЕ-40-735 - гранулированная форма продукта Silcat VS-735/1, содержащая 40% сшивающего агента.

 

НЕКОТОРЫЕ КОМБИНАЦИИ ПОЛИМЕРОВ

 

Полимер	А	B	C	D
Полиэтилен низкой плотности (Escorene LD166BA, индекс расплава 0,3 г/10мин, плотность 0,923 г/куб.см)	100	-	75	75
Линейный полиэтилен низкой плотности (Escorene LL1004YB, индекс расплава 2,8 г/10мин, плотность 0,918 г/куб.см)	-	100	25	-
Полиэтилен  высокой плотности (Lupolen 5031 L, индекс расплава   _ г/10мин, плотность 0,945 г/куб.см)	-	-	-	25

   

Преимущества  полимерных  комбинаций:

 

А         Отличное  поведение  при  сополимеризации

В         Быстрое  отверждение.  Отсутствие разрыва  расплава  при нагреве  головки вплоть до 300°C.

С         Отличные механические  свойства

D         Очень гладкая поверхность кабеля,  высокие  механические  свойства.

 

Типичные  механические  свойства  смесей  на  основе  полиэтилена высокого давления и линейного полиэтилена  высокого давления

 

A	Полиэтилен низкой плотности Escorene LD 166BA Silcat DSE 40-735	95,50% 4,50%
B	Полиэтилен низкой плотности Escorene LL 1004 YB Silcat DSE 40-735	95,50% 4,50%
C	Полиэтилен низкой плотности Escorene LD 166BA Линейный полиэтилен низкой плотности Escorene LL1004YB Silcat DSE 40-735	71,00% 24,50% 4,505
D	Полиэтилен низкой плотности Escorene LD 166BA Полиэтилен высокой плотности Lupolen 5031 L Silcat DSE 40-735	71,50% 24,50% 4,50%

 

	A	B	C	D
Усадка 200°C, 20 Ньютон/кв.см 15 мин 5 мин	20% -6%	45% -7%	25% -6%	30% 0%
Разрывная прочность, МПа Удлинение, %	18,2 330	18,5 404	19,9 404	18,9 516

 

 

Приложение А

Результаты экструзии и  скорости  отверждения

Результаты экструзии

Тип экструдера ЕР 90/25Д  с Qu60/k и червяком, обработанном силаном

Линейный полиэтилен низкой плотности Escorene LL1004YB

Полиэтилен низкой плотности Escorene LD 166BA

Cухой силановый концентрат DSE  Silcat DSE 735/1

 

Рис.1. Зависимость производительности и обратного давления от скорости шнека.

Подписи к рисунку :1 -время сшивания (мин’),  2 – производительность (кг/час), 3 – обратное давление (бар), 4 – производительность для LL1004 YB, 5 – обратное давление для LL1004YB, 6 – производительность для LD166BA,  7 – обратное давление для LD166BA .

Рис.2. Содержание геля в зависимости от скорости шнека.

 Подписи к рисунку: 1 – скорость шнека (мин’),  2 – содержание геля (%), 3 – LL1004YB, 4-LD166BA/

 

Рис.3.Скорость сшивания в воде при 80°C.

Подписи к рисунку :  1-время сшивания, 2- усадка (%), 3-LL1004 (толщина, 1,45мм ),  4- LD 116BA (толщина 1,3мм),  5 – LL1004 YB (толщина 1,2 мм).

 

Рис.4.Скорость сшивания при обычных условиях.

Подписи к рисунку : 1 – скорость сшивания (сутки), 2 – усадка (%),3-LL1004 (толщина, 1,2мм ),  4- LL1004 (толщина 1,45мм),  5 – LD 166BA (толщина 1,45 мм).

 

Рис.5. Влияние толщины на скорость сшивания в обычных условиях.

Подписи к рисунку: 1 – скорость сшивания (сутки), 2 – усадка (%),  3-LL1004 (толщина, 1,00мм ),  4- LL 1004 (толщина 1,2мм),  5 – LL1004 YB (толщина 1,45 мм),  6 – LL 1004 (толщина 1,56мм) .

  

Приложение 2

 

Силановые  сшивающие  агенты группы OSi Specialities

 

Суммарный перечень продуктов* 

Продукт	Описание
Силан А-171	Стандартный винилтриметoксисилан для сополимеризации
Силан А-151	Стандартный винилтриметoксисилан для сополимеризаци
Silcat  604	Модифицированный А-171 для улучшения текучести полимеризуемой смеси и снижения загрязнённости технологического оборудования
Silcat  C	Продукт высокой чистоты для силановой сополимеризации
Silcat 17	Двойной состав, включающий силан и катализатор сшивания, используемый при сшивании влагой полиэтилена и сополимеров
Silox	Двойной состав, включающий силан и инициатор радикальной полимеризации, для сшивания полиэтиленовой изоляции кабелей (система Sioplas E)
Silcat  R	Стандартный силановый сшивающий агент для одностадийного процесса на основе А-171, содержащий пероксид и катализатор конденсации. Применение: Для силовых кабелей следует применять стабилизированные полимеры низкой плотности в процессе Monosil
Silcat  VS-761	Стандартный силановый сшивающий агент для одностадийного процесса на основе А-171, содержащий пероксид и катализатор конденсации. Специально подобран состав для сшивания полиэтилена высокой плотности. Отвечает требованиям BGA для питьевой воды. Применение: Трубы для горячей воды со стабилизатором  маточная смесь VS-760/1 (полный набор стабилизаторов: антиоксидант, термостабилизатор, деактиватор металла)
Silcat  835	Вместо Silcat R для более высокотемпературных процессов и повышенной стабильности при хранении в сравнении с Silcat R. Применение: Cиловые кабели со стабилизированным полиэтиленом низкой плотности.
Silcat  735/1	Силановый сшивающий агент для одностадийного процесса. Полный набор стабилизаторов (термостабилизатор, антиоксидант, ингибитор меди). Применение:  Силовой кабель низкого и среднего напряжения.
Silcat  DSE 40-735	Гранулированная форма Silcat VS-735/1  содержащая 40% сшивающего агента.
Silcat DSE 40-870	Сшивающий агент для наполненных гидроокисями алюминия и магния компаундов пониженной горючести; содержит 40% сшивающего агента VS-870.  Продукт также может использоваться  для кабелей с изоляцией из сшиваемого силаном  этилен-пропиленового каучука.  Продукт полностью стабилизирован и содержит защиту от реакции меди.

* Индивидуальные  информационный листы можно получить в  коммерческих  офисах группы  OSi.

 

Приложение С.

Перечень  продуктов,  выпускаемых  в  жидкой  или  твёрдой  (DSE) форме

 

Продукт	Жидкость	Сополимер этилена и винилацетата  DSE	Силан	Пероксид	Катализатор	Антиоксидант	Деактиватор металла
Silcat  R	x	-	x	x	x	-	-
DSE Silcat  R	-	x	x	x	x	-	-
Silcat VS-835	x	-	x	x	x	-	-
Silcat DSE 40-835	-	x	x	x	x	-	-
Silcat VS-712	x	-	x	x	x	н.а..	-
Silcat  DSE 40-712	-	х	х	х	x	. н.а..	-
Silcat  VS-733	х	-	х	х	x	о.а.	-
Silcat DSE 40-733	-	х	х	х	x	о.а.	-
Silcat  735/1	х	-	х	х	х	н.а..	н.а..
Silcat  DSE 40-735	-	х	х	х	х	н.а..	н.а..
Silcat  VS-80	х	-	х	х	х	н.а..	н.а..
Silcat DSE 40-80	-	х	х	х	х	н.а..	н.а..

 

Примечание:  н.а.  – неокрашивающий антиоксидант или деактиватор металла

                         о.а. – окрашивающий антиоксидант