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1.蒸汽交聯(lián)(SCP)
蒸汽交聯(lián)制造技術(shù)是以橡皮連續(xù)硫化技術(shù)為背景演化而來的一種“古老”的交聯(lián)方法。此方法是以壓力為15~20kg/cm2,溫度180~200℃的過熱水蒸汽為加熱和加壓媒質(zhì),使聚乙烯實現(xiàn)交聯(lián)。蒸汽交聯(lián)是美國GE公司于1957年研究成功的。日本住友電氣公司于1959年引進了這項技術(shù),并于1960年投產(chǎn)。
由于水蒸汽在交聯(lián)管內(nèi)直接與熔融狀態(tài)的聚乙烯接觸,水份會向絕緣內(nèi)滲透擴散。在電纜冷卻過程中,絕緣內(nèi)部的水蒸汽達到飽和狀態(tài)而形成微孔,繼而引發(fā)樹枝放電。這是此方法的致命弱點。此外交聯(lián)管內(nèi)的壓力與溫度直接相關(guān)。要提高溫度,同時增大壓力。溫度每升高10℃,壓力將要增大5kg,這實際上是不可能的。況且,蒸汽交聯(lián)每小時需要蒸汽200~300公斤,折合電能200~300kW。于是,六十年代起,又出現(xiàn)了一些新的干式交聯(lián)工藝。
1967年4月,住友電氣公司又申請了一份專利,提出整個交聯(lián)機組由輻射加熱部分、予冷卻部分和水冷卻部分組成,輻射加熱部分分成兩個區(qū)域,每個區(qū)域能各自立控制溫度。在長期交聯(lián)反應(yīng)過程中,交聯(lián)管內(nèi)壁形成了一層過氧化物沉積的黑色污垢,這就是一層自然形成的紅外線發(fā)射的黑體,在其它國家RCP工藝就為一般電熱干式交聯(lián)工藝所代替,稱CCV懸掛式交聯(lián)工藝
加熱和預冷卻部分用氮氣保護。在加熱交聯(lián)管內(nèi),氮氣的主要作用是作為傳熱媒質(zhì),保護聚乙烯在較高溫度下表面不發(fā)生氧化降解,對絕緣施加壓力可使不發(fā)生或少發(fā)生氣隙,流動的氮氣還可帶走大量的由冷卻水揮發(fā)出來的水分和交聯(lián)反應(yīng)中過氧化物分解出來的水分。
MDCV法采用水平式交聯(lián)管。此交聯(lián)管緊裝在擠出機頭上。擠出模子長達20米。擠出絕緣線芯時,向管內(nèi)充入潤滑油,并使聚乙烯在此模具內(nèi)發(fā)生交聯(lián)。
MDCV法的特點是設(shè)備投資少。占地面積小,能穩(wěn)定地生產(chǎn)大截面電纜,生產(chǎn)速度與CCV交聯(lián)機組相當,產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高,電纜的交流擊穿場強比蒸汽交聯(lián)電纜高60%~70%。不過,當需要生產(chǎn)不同規(guī)格的電纜時,要更換整個長承模,靈活性不強,因此在世界上推廣不快。
但也存在以下缺點:(1)接枝聚乙烯容易與空氣中水分發(fā)生先期交聯(lián),縮短了貯存時間,一般貯存期為半年。(2)接枝聚乙烯與催化劑母料的混合物,貯存期一般不超過3h,所以需要邊混合邊擠塑。(3)由于二步法通過多次的混合,容易導致雜質(zhì)的混入,故只能用于10kV及以下電纜絕緣的制造。
制得的硅烷交聯(lián)聚乙烯料具有以下優(yōu)點:
(1)貯存穩(wěn)定性好,存貯時間一般可超過一年,而接枝產(chǎn)品只有六個月。
(2)共聚法交聯(lián)聚乙烯加工過程中,混入的游離物及雜質(zhì)極少,因而提高了電纜絕緣性能和機械性能。
(3)它在普通的擠塑機上加工時,產(chǎn)生的氣體較少,成型加工穩(wěn)定性好。
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