シラン架橋ポリエチレンケーブル絶縁化合物

シラン架橋ポリエチレンケーブル材料の配合は、一般に基材樹脂、開始剤、シラン、酸化防止剤、重合禁止剤、触媒などから構成されます。

(1) ベース樹脂は、メルトインデックス（MI）が 2 の低密度ポリエチレン（LDPE）樹脂が一般的ですが、最近では合成樹脂技術の発展とコストのプレッシャーにより、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）も使用されています。この材料のベース樹脂として使用または部分的に使用されます。異なる樹脂は、内部高分子構造の違いによりグラフト化や架橋に大きな影響を与えることが多いため、異なるベース樹脂または異なるメーカーの同じ種類の樹脂を使用することで配合が変更されます。
(2) 一般的に使用される開始剤は過酸化ジイソプロピル (DCP) です。重要なのは問題の量を把握することです。シラングラフトを引き起こすには少なすぎると十分ではありません。ポリエチレンの架橋が多すぎると流動性が低下し、押出絶縁コアの表面が粗くなり、システムを絞るのが困難になります。添加される開始剤の量は非常に少量で敏感であるため、均一に分散させることが重要であるため、通常はシランと一緒に添加されます。
(3) シランとしては、ビニルトリメトキシシラン (A2171) やビニルトリエトキシシラン (A2151) などのビニル不飽和シランが一般的に使用されます。A2171 は加水分解速度が速いため、A2171 を選択する人が多くなります。同様に、シランの添加にも問題があり、現在のケーブル材料メーカーはコスト削減のためにその下限を達成しようとしています。シランは輸入品であるため、価格がより高価です。
(4) 酸化防止剤はポリエチレン加工の安定性とケーブルの老化防止を確保するために添加され、シラングラフトプロセスにおける酸化防止剤はグラフト反応を阻害する役割があるため、グラフトプロセスでは酸化防止剤を添加します。選択に一致する DCP の量を考慮して追加される量に注意してください。 2 段階の架橋プロセスでは、ほとんどの酸化防止剤を触媒マスター バッチに添加できるため、グラフト化プロセスへの影響を軽減できます。ワンステップ架橋プロセスでは、酸化防止剤がグラフトプロセス全体に存在するため、種類と量の選択がより重要になります。一般的に使用される酸化防止剤は、1010、168、330 などです。
(5) 副反応が発生するグラフトおよび架橋プロセスを抑制するために重合禁止剤が添加されます。グラフトプロセスで架橋防止剤を添加すると、C2C 架橋の発生を効果的に低減でき、それによって改善されます。加工の流動性、さらに、同じ条件でグラフトを添加すると、重合禁止剤によるシランの加水分解が先行してグラフト化ポリエチレンの加水分解を低減し、グラフト材料の長期安定性が向上します。
(6) 触媒は有機スズ誘導体 (天然架橋を除く) であることが多く、最も一般的なのはジブチルスズ ジラウレート (DBDTL) で、通常はマスターバッチの形で添加されます。 2 段階のプロセスでは、グラフト (A 材料) と触媒マスター バッチ (B 材料) が別々に包装され、A 材料と B 材料は押出機に添加される前に一緒に混合されて、A 材料の事前架橋を防ぎます。ワンステップシラン架橋ポリエチレン絶縁体の場合、パッケージ内のポリエチレンはまだグラフト化されていないため、事前架橋の問題はなく、したがって触媒を別個にパッケージする必要はありません。

さらに、シラン、開始剤、酸化防止剤、一部の潤滑剤および銅防止剤を組み合わせた複合シランが市販されており、一般にケーブル プラントの一段階シラン架橋法で使用されます。
したがって、シラン架橋ポリエチレン絶縁材の配合は、その組成がそれほど複雑であるとは考えられておらず、関連情報で入手できますが、適切な製造配合は、最終的に仕上げるためにいくつかの調整が必要であり、完全な調整が必要です。配合における成分の役割と、それらが性能に及ぼす影響と相互影響の法則についての理解。
さまざまな種類のケーブル材料の中で、シラン架橋ケーブル材料 (2 段階または 1 段階) は、押出成形で発生する化学プロセスの唯一の種類であると考えられています。その他の種類には、ポリ塩化ビニル (PVC) ケーブル材料やポリエチレン（PE）ケーブル材料の場合、押出造粒プロセスは物理的な混合プロセスであり、化学架橋および照射架橋ケーブル材料であっても、押出造粒プロセスまたは押出システムケーブルのいずれにおいても、化学プロセスは発生しません。したがって、比較すると、シラン架橋ケーブル材料とケーブル絶縁押出成形の製造では、プロセス制御がより重要です。