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二)、过氧化物交联
过氧化物交联法是通过加入交联剂而引发交联的方法。它主要优点是适合各种电压等级和各种截面的交联聚乙烯绝缘电力电缆生产,特别是35kV及以上的中高压电缆。
由于水蒸汽在交联管内直接与熔融状态的聚乙烯接触,水份会向绝缘内渗透扩散。在电缆冷却过程中,绝缘内部的水蒸汽达到饱和状态而形成微孔,继而引发树枝放电。这是此方法的致命弱点。此外交联管内的压力与温度直接相关。要提高温度,同时增大压力。温度每升高10℃,压力将要增大5kg,这实际上是不可能的。况且,蒸汽交联每小时需要蒸汽200~300公斤,折合电能200~300kW。于是,六十年代起,又出现了一些新的干式交联工艺。
5.硅油交联(FZCV)工艺
1979年、日本藤仓电线公司的鹿间贞吉等人发明了硅油交联(FZCV)。此方法用加压硅油作为加热和冷却媒质。在硅油的压力作用下,电缆可悬浮在硅油中而不致擦管和偏芯。硅油的压力和温度可循环使用。藤仓电线公司于1979年开始用两台FZCV机组生产275kV交联聚乙烯电缆,一举解决了用悬挂式交联机组生产大截面交联聚乙烯电缆高压技术问题。虽然FZCV机组的成本较高,但仍比建造立塔和交联设备经济。
在上述交联方法中,均为外部加热式交联方法。1975年西德的门奇(G.Menger)提出通过导体加热法来缩短交联时间。他用实验证明,每1毫米厚的聚乙烯绝缘,交联时间约1分钟。这样,只有减慢出线速度或增大交联管长度才行。若用1000安培的电流使导体温度升高到200℃,则交联时间缩短20%。
三、、硅烷交联
硅烷交联又称温水交联,1960年英国道康宁公司(Dow—Coning)提出开发的,也称为Sioplas法,即硅烷接枝交联工艺,它是把接枝和挤出分成两个工序进行,步由绝缘料厂将硅烷交联剂与基料在挤出机上接枝和挤出造粒,该料称为A料,同时还提供催化剂和着色剂的母料,称B料。第二步是电缆厂将A,B料以95:5的比例混合。并在普通挤出机上挤包在电缆导体上,再放入70℃~90℃温水中交联也可以在蒸汽房中交联。该工艺投资成本低,可用一般的挤出机进行加工,材料价格适中,得到广泛地应用。
由于硅烷共聚物的制造是在反应釜中进行的,所以它能够确保高的清洁度,而且也避免了接枝时过氧化物残渣的污染问题。硅烷共聚物更为主要的优点是,在聚合反应时因为硅烷共聚单体一次投入,实现了交联晶格的有规则分布,所以所需的硅烷量要比硅烷接枝化合物需要的硅烷的含量低。由于共聚法工艺的和特。
以后又相继开发了固相一步法工艺和固化硅烷工艺。固相一步法工艺是将硅烷通过白碳黑等载体渗吸到PE基料中去。固化硅烷工艺是为了改进硅烷送料方式,可将液态硅烷吸附在多孔性聚丙烯塑料或PE塑料中,形成固化硅烷。这两种均是一步法派生出来。近市场又派生出一种用50%共聚聚料和50%基料掺和而成的共混料,在国内也有较多应用。
到目前为止,已有七种硅烷交联工艺生产方式,其中有三种是派生出来的。这七种方法中,除了Monosil一步法设备投资较多,共聚料材料价格较高外,其余均可利用原有设备进行生产;具有生产工艺简单、成品率高、生产成本低等优点。