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、一般的に、基材樹脂、開始剤、シラン、酸化防止剤、重合抑制剤、触媒などから構成される。

（１）ベース樹脂は一般的にメルトインデックス（MI）が２の低密度ポリエチレン（LDPE）樹脂ですが、近年、合成樹脂技術の発展とコスト圧力により、この材料のベース樹脂として直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）も使用されるか、部分的に使用されるようになっています。異なる樹脂は内部高分子構造の違いによりグラフト重合や架橋に大きな影響を与えることが多いため、異なるベース樹脂を使用したり、異なるメーカーの同じ種類の樹脂を使用したりして配合を調整します。
（２）一般的に使用される開始剤はジイソプロピルペルオキシド（DCP）であり、重要なのはその量を把握することである。量が少なすぎるとシラングラフトが不十分になり、多すぎるとポリエチレンの架橋が起こり流動性が低下し、押出成形された絶縁コアの表面が粗くなり、圧縮システムが困難になる。添加する開始剤の量は非常に小さく敏感であるため、均一に分散させることが重要であり、そのため一般的にはシランと一緒に添加される。
（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用いられますが、A2171は加水分解速度が速いため、A2171を選択する人が多くいます。同様に、シラン添加の問題もあります。現在のケーブル材料メーカーは、シランは輸入されるため価格が高くなることから、コスト削減のために添加量の下限を達成しようとしています。
（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耐老化性を確保するために添加されるものであり、シラングラフト化プロセスにおける酸化防止剤はグラフト化反応を抑制する役割を担うため、グラフト化プロセスでは酸化防止剤の添加に注意し、添加量はDCPの量に合わせて選択する必要があります。2段階架橋プロセスでは、ほとんどの酸化防止剤は触媒マスターバッチに添加することができ、グラフト化プロセスへの影響を軽減できます。1段階架橋プロセスでは、酸化防止剤はグラフト化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）重合抑制剤は、グラフト重合および架橋プロセスで発生する副反応を抑制するために添加され、グラフト重合プロセスで架橋防止剤を添加することで、C2C架橋の発生を効果的に低減し、加工流動性を向上させることができる。さらに、同じ条件下でグラフトを添加すると、重合抑制剤上のシランの加水分解が先行し、グラフトされた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を向上させることができる。
（６）触媒は、天然架橋の場合を除いて、有機スズ誘導体であることが多く、最も一般的なのはジブチル錫ジラウレート（DBDTL）で、通常はマスターバッチの形で添加される。２段階プロセスでは、グラフト（A材料）と触媒マスターバッチ（B材料）は別々に包装され、A材料の事前架橋を防ぐために、押出機に添加する前にA材料とB材料を混合する。１段階シラン架橋ポリエチレン絶縁体の場合、包装されたポリエチレンはまだグラフトされていないため、事前架橋の問題はなく、したがって触媒を別々に包装する必要はない。

さらに、市場には複合シランも存在し、これはシラン、開始剤、酸化防止剤、潤滑剤、および銅防止剤を組み合わせたもので、一般的にケーブル工場における一段階シラン架橋法に用いられている。
したがって、シラン架橋ポリエチレン絶縁体の配合は、その組成はそれほど複雑ではなく、関連情報で入手可能ですが、適切な製造配合は、最終的な調整のためにいくつかの調整が必要であり、配合における成分の役割と、それらが性能に及ぼす影響の法則、およびそれらの相互作用を完全に理解する必要があります。
ケーブル材料には多くの種類がありますが、シラン架橋ケーブル材料（2段階または1段階）は、押出成形時に化学プロセスが発生する唯一の種類と考えられています。ポリ塩化ビニル（PVC）ケーブル材料やポリエチレン（PE）ケーブル材料などの他の種類では、押出造粒プロセスは物理的な混合プロセスです。化学架橋や放射線架橋ケーブル材料であっても、押出造粒プロセスでも押出システムケーブルでも、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になります。