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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。
1.蒸汽交联(SCP)
蒸汽交联制造技术是以橡皮连续硫化技术为背景演化而来的一种“古老”的交联方法。此方法是以压力为15~20kg/cm2,温度180~200℃的过热水蒸汽为加热和加压媒质,使聚乙烯实现交联。蒸汽交联是美国GE公司于1957年研究成功的。日本住友电气公司于1959年引进了这项技术,并于1960年投产。
3.长承模(MDCV)交联
长承模交联是美国阿纳康达电线电缆公司(Ana.conda)于1959年发明的,同年便申请了专利,称为MCP工艺。后来由于电线电缆行业竞争十分激烈,该公司退出了交联聚乙烯电缆制造竞争,而使这种新工艺未能付诸实用。1971年大日本电线电缆公司和三菱石油化学公司合作,购买了阿纳康达公司的专利,使此法得以实现,称为MDCV工艺。1973年大日日本电线电缆公司申请了MDCV工艺的专利。MDCV的原文含义是“三菱一大日连续交联法”,而技术上的含义是长承模交联工艺法。
4.加压熔盐交联(PLCV)工艺
此方法初是由意大利卡莱罗公司(Careillo)发明。1976年8月,该公司与英国通用工程公司合作研究,使之用于制造交联聚乙烯绝缘电力电缆。1977年英国通用工程公司的杰拉乐德·斯马特(Gerald Smaa_rt)发表了这项成果,并向英国BICC公司出售了台设备。PLCV系统中所用的盐与橡皮硫化的LCM法所用的盐一样,是由53%的硝酸钾、40%的亚硝酸钠和7%的硝酸钠组成的无机盐混合物。
这种混合物在145~150℃时熔化,直到540℃时,性能仍然稳定。熔盐交联管是密封的,并加3—4大气压的压力,熔盐温度200~250℃。冷却段也采用加压方式。熔盐段长度40m,冷却段长20m。熔盐的传热性好,故生产速度快。产品质量好,生产成本为罐式硫化的31~34%,耗电量为蒸汽连续硫化的14.5%。该工艺现已较多地用在橡套生产线中。
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。