一.高壓電纜國產(chǎn)化趨勢及國內(nèi)市場的前景分析
電力電纜是電線電纜工業(yè)中一個重要的組成部分，在電力電纜領(lǐng)域內(nèi)：1～10kV屬于低壓電纜、10～35kV屬于中壓電纜、110～220kV屬于高壓電纜、500kV屬于超高壓電纜。
國外從二十世紀(jì)七十年代開始生產(chǎn)高壓交聯(lián)聚乙烯電力電纜，目前國外超高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣塑料和超高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜能夠達(dá)到500kV以上的耐壓等級。國外超高壓聚乙烯絕緣電纜已經(jīng)非常成熟并建立了從聚乙烯基料、高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣塑料到高壓交聯(lián)聚乙烯電纜的完整體系.
我國的電線電纜工業(yè)相對起步較晚，但是發(fā)展迅速。自1991年正式國產(chǎn)以來通過17年多的積累和發(fā)展，除超高壓等級外我國高壓電力電纜制造已經(jīng)相當(dāng)成熟，國產(chǎn)高壓交聯(lián)電纜已建立完善評價體系，17年多的實(shí)際運(yùn)行情況已經(jīng)證明我國高壓電力電纜具有高穩(wěn)定性。
以我國現(xiàn)在的電纜市場行情，行業(yè)需求的發(fā)展趨勢所向，當(dāng)務(wù)之急是提高電纜的科技含量，提高技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的高端化。110KV及以上的高壓交聯(lián)電纜是我國目前電線電纜的急需品種。
此外，國家“十一五”期間國家的能源政策將發(fā)生一些重大變化，合理解決國家電力資源不平衡問題和總體降低電纜運(yùn)行成本將成為“十一五”主題之一，特別是金融風(fēng)暴之后，政府拉動內(nèi)需計(jì)劃中的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可能會提前，這些變化將給我國高壓交聯(lián)電力電纜帶來巨大的發(fā)展機(jī)遇。
在生產(chǎn)裝備、市場和機(jī)遇都具有的前提下，大力發(fā)展國產(chǎn)高壓電纜品種有以下幾個意義：
1．改變我國低端低利產(chǎn)品富裕，中高級產(chǎn)品缺乏的現(xiàn)狀；
2．完成國產(chǎn)電纜升級換代和企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整；
3．把整個高壓電纜產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化作為一個拉動內(nèi)需的有效手段。
二.高壓電纜用絕緣料國內(nèi)市場的前景預(yù)測
我國高壓交聯(lián)電力電纜使用量的急劇增加必將帶動高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣料市場的快速發(fā)展。我們依據(jù)高壓交聯(lián)電力電纜的市場的發(fā)展需要對我國高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣料做了一個預(yù)測如下：
表1 高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣市場預(yù)測
|
年份 |
高壓交聯(lián)電纜
總量（千米） |
高壓交聯(lián)電纜
產(chǎn)值（億元） |
高壓交聯(lián)絕緣料
用量（噸） |
|
2004 |
3500 |
14 |
10000 |
|
2005 |
4500 |
18 |
12500 |
|
2006 |
7000 |
28 |
22500 |
|
2007 |
10000 |
40 |
28000 |
|
2008 |
12000 |
48 |
33500 |
|
2009 |
15000 |
60 |
42000 |
|
2010 |
18000 |
72 |
50000 |
三.高壓電纜用絕緣料技術(shù)特性分析
我們收集了國外同類產(chǎn)品說明書及實(shí)樣，并同現(xiàn)有的國產(chǎn)中壓絕緣料進(jìn)行了性能比對，同時還收集了高壓電纜國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11017.1-2002附錄對材料要求（具體見表2），并分析了IEC國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)和國家高壓電纜標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)數(shù)據(jù)詳見表3：
表2 國內(nèi)中壓電力電纜用可交聯(lián)聚乙烯塑料與高壓電纜國標(biāo)
及國外高壓產(chǎn)品性能實(shí)測值對照表
|
指 標(biāo) 名 稱 |
計(jì)量單位 |
高壓電纜
國家標(biāo)準(zhǔn)附錄 |
國外高壓產(chǎn)品 |
國內(nèi)中壓產(chǎn)品 |
|
1.20℃體積電阻率 |
≥1.0×1015 |
5.0×1016 |
6.5×1016 | |
|
2.介電強(qiáng)度50 Hz |
kV/mm |
≥22 |
34 |
35 |
|
3.介電常數(shù)50 Hz |
|
≤2.35 |
2.30 |
2.30 |
|
4.介質(zhì)損耗因數(shù)50 Hz |
|
≤5×10-4 |
0.0003 |
0.0003 |
|
5.拉伸強(qiáng)度 |
MPa |
≥17 |
21.2 |
19.6 |
|
6.斷裂伸長率 |
% |
≥500 |
496 |
518 |
|
7.熱延伸試驗(yàn)
試驗(yàn)溫度
載荷時間
機(jī)械壓力
載荷下最大伸長率
冷卻后最大永久伸長率 |
%
% |
200℃
15min
0.2MPa
≤100
≤10 |
200℃
15min
0.2MPa
50
2 |
200℃
15min
0.2MPa
52
1 |
|
8.凝膠含量 |
% |
≥82 |
82 |
85 |
|
9.雜質(zhì)含量≥100μm |
個 |
0 |
0 |
2 |
表3 國際電工委員會IEC標(biāo)準(zhǔn)和國家高壓電纜標(biāo)準(zhǔn)電纜要求對照表
|
序號 |
項(xiàng) 目 |
單位 |
GB/T 11017.2-2002 |
IEC 60840-1999 |
|
1 |
密度（23℃） |
|
0.922±0.002 |
0.922±0.002 |
|
2 |
老化前抗張強(qiáng)度 |
MPa |
≥17 |
≥17 |
|
3 |
老化前斷裂伸長率 |
% |
≥500 |
≥500 |
|
4 |
熱延伸試驗(yàn)
(200℃，0.2MPa，15min)
載荷下最大伸長率
冷卻后最大永久伸長率 |
%
% |
≤100
≤10 |
≤100
≤10 |
|
5 |
凝膠含量 |
% |
≥82 |
≥82 |
|
6 |
介電常數(shù) |
|
≤2.35 |
≤2.35 |
|
7 |
介質(zhì)損耗因數(shù) |
|
≤0.0005 |
≤0.0005 |
|
8 |
介電強(qiáng)度 |
|
≥22 |
≥22 |
|
9 |
體積電阻率（23℃） |
Ω.m |
≥1.0×1014 |
≥1.0×1014 |
|
10 |
雜質(zhì)水平 |
|
雜質(zhì)含量≥100μm
0顆 |
雜質(zhì)最大尺寸
（1000g樣片中）
≤0.10 mm |
從這些數(shù)據(jù)比對我們可以看出：高壓電纜用絕緣料與常規(guī)中低壓絕緣料相比，其關(guān)鍵在于雜質(zhì)水平的提高，這個提高主要體現(xiàn)在兩個方面：一是雜質(zhì)的最小尺寸要求變小，下表列出了國家電纜標(biāo)準(zhǔn)對于電纜用材料雜質(zhì)的要求；二是雜質(zhì)種類要求的變化，高壓電纜用絕緣料要求控制凝膠的大小。具體如下：
表4 高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣與中低壓交聯(lián)聚乙烯絕緣要求比對表
|
項(xiàng) 目 |
高壓絕緣料 |
中低壓絕緣料 |
|
原料熔融指數(shù) |
2.0±0.1g/10min |
2.0±0.1g/10min |
|
凝膠、雜質(zhì) |
等同處理 |
重點(diǎn)控制雜質(zhì) |
|
原料產(chǎn)品穩(wěn)定性要求 |
非常高 |
高 |
|
最大雜質(zhì)尺寸 |
≤0.10 mm |
≤0.125mm |
以上我們可以看出高壓電纜用聚乙烯基料至少滿足最大雜質(zhì)尺寸必須小于0.10mm要求，但目前我們的聚乙烯基料還達(dá)不到這個水準(zhǔn)。國標(biāo)中提出的這個要求僅僅是高壓交聯(lián)絕緣料的基本要求，從我們對國外產(chǎn)品的研究我們可以知道：國外高壓交聯(lián)絕緣料相對我們目前的產(chǎn)品主要在電性能、雜質(zhì)水平、雜質(zhì)種類、聚合物分子量的穩(wěn)定性方面有大幅度的提高。目前國外能夠達(dá)到的水平如下（7-10為明顯提高項(xiàng)目）：
表5 國外當(dāng)前高壓聚乙烯聚乙烯絕緣塑料水平（可用于220KV高壓電纜）
|
序號 |
項(xiàng) 目 |
單位 |
性能指標(biāo) |
|
1 |
密度(23℃)（基料） |
kg/m3 |
0.922±0.002 |
|
2 |
老化前抗張強(qiáng)度(250±50mm/min) |
MPa |
≥17 |
|
3 |
老化前斷裂伸長率(250±50mm/min) |
% |
500 |
|
4 |
熱延伸試驗(yàn)(200℃;)
負(fù)荷伸長率
永久變形率 |
%
% |
≤100
≤10 |
|
5 |
凝膠含量 |
% |
≥82 |
|
6 |
介電常數(shù) |
|
≤2.35 |
|
7 |
介質(zhì)損耗角正切 tgδ |
|
≤3×10-4 |
|
8 |
短時工頻擊穿強(qiáng)度
(較小的平板電極直徑25mm:升壓速度500V/s) |
kV/mm |
≥25 |
|
9 |
體積電阻率 (23℃ ) |
Ω·cm |
≥1.0×1017 |
|
10 |
雜質(zhì)最大尺寸(1000g的樣品中) |
mm |
≤0.05 |
由此可見，對基料和絕緣料雜質(zhì)的檢測和控制是開發(fā)高壓電纜用絕緣材料的關(guān)鍵。但是凈化僅靠雜質(zhì)過濾和控制是不夠的，國產(chǎn)高壓絕緣材料若要正真達(dá)到國際先進(jìn)水準(zhǔn)，還需要石化企業(yè)對高潔凈程度基料的開發(fā)以及電纜制造企業(yè)的支持。高壓絕緣材料的國產(chǎn)化離不開上下游企業(yè)的通力合作。
四.國產(chǎn)高壓電纜絕緣料開發(fā)的現(xiàn)狀、開發(fā)難點(diǎn)及潛在優(yōu)勢
與電力電纜相配套我國國產(chǎn)交聯(lián)聚乙烯絕緣料雖然也經(jīng)歷了數(shù)年的發(fā)展，但是目前我國國產(chǎn)交聯(lián)聚乙烯絕緣料的最高耐壓等級僅達(dá)到35kV，35kV及以上高耐壓等級的交聯(lián)聚乙烯絕緣料長期被進(jìn)口產(chǎn)品占據(jù)，我國國產(chǎn)高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣料的發(fā)展完全滯后于高壓電力電纜的發(fā)展。造成這一現(xiàn)象的主要原因有：
1．我國長期以來中低壓電纜市場占據(jù)主導(dǎo)地位，對高壓電纜產(chǎn)業(yè)鏈缺乏重視和研究。其后果便是高壓電纜用絕緣料的技術(shù)匱乏，無法與國外的材料競爭。這導(dǎo)致國內(nèi)電纜廠家在真正需要生產(chǎn)高壓電纜的時候，只有依賴進(jìn)口。在金融危機(jī)，外國實(shí)行貿(mào)易保護(hù)的今天，這個問題有可能繼續(xù)被放大。
2．國內(nèi)缺乏高凈化、穩(wěn)定的聚乙烯基料，全世界也只有少數(shù)幾家企業(yè)能夠提供。聚乙烯基料是發(fā)展高壓電纜用絕緣料的一個關(guān)鍵問題，擁有超凈的高壓聚乙烯是高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣料產(chǎn)業(yè)化的前提。
但是，我們也應(yīng)該看到，我國擁有廣闊的高壓電纜市場，一但解決了絕緣料技術(shù)上和基料上的問題，對于拉動內(nèi)需、發(fā)展經(jīng)濟(jì)乃至促進(jìn)民族工業(yè)的發(fā)展都是十分有利的。
五.新上化的高壓電纜絕緣料研發(fā)思路
作為一個從事電線電纜用材料加工改性多年的企業(yè)，我公司有著對中低壓電線電纜用絕緣材料豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，早在2006年就開始對高壓交聯(lián)電纜用材料的探索和研究。
不同于中低壓絕緣材料，對高壓絕緣材料的開發(fā)并沒有一個可以參照的模式，我們從機(jī)理出發(fā)，在中壓絕緣料的基礎(chǔ)上，建立以下的開發(fā)思路：
1．用一定的手段去除原料中雜質(zhì)
2．用雜質(zhì)檢測設(shè)備對產(chǎn)品進(jìn)行中控
3．采取適當(dāng)?shù)奈锪陷斔头绞?/FONT>
4．在產(chǎn)品或原料非封閉的區(qū)域進(jìn)行空氣凈化處理
5．用最終的雜質(zhì)檢測結(jié)果決定產(chǎn)品的耐壓等級
此外，工藝路線要在中試中確認(rèn)，裝備按研究的結(jié)果和設(shè)備制造廠共同設(shè)計(jì)，同主要原料供應(yīng)商形成同步研究課題，建立對應(yīng)的品控指標(biāo)。
對高壓絕緣料的生產(chǎn)其實(shí)就是一個過程控制，它是把風(fēng)險留在材料廠家的必然選擇。同一工藝、同一設(shè)備生產(chǎn)出的產(chǎn)品并不一定全是合格的高壓絕緣料，合格的成品最終是測試出來的。
六.新上化的高壓電纜絕緣料研發(fā)現(xiàn)狀
1、雜質(zhì)檢驗(yàn)方法的研究
針對高壓電纜用絕緣材料的雜質(zhì)檢測，研究了一套雜質(zhì)檢驗(yàn)方法。采用CCD成像原理在線對用產(chǎn)品擠出的薄帶進(jìn)行線掃描，利用雜質(zhì)灰度的變化對雜質(zhì)進(jìn)行高精度的表征，不僅能夠適時反應(yīng)雜質(zhì)種類、大小、現(xiàn)狀和數(shù)量還可以根據(jù)檢驗(yàn)的結(jié)果對產(chǎn)品進(jìn)行等級歸類。原理圖如下：
圖1 在線雜質(zhì)檢測原理示意圖
圖2 國產(chǎn)某聚乙烯原料雜質(zhì)檢測結(jié)果
2、雜質(zhì)類型、生成的原因、去除的方法及全過程的控制研究
雜質(zhì)類型可細(xì)分為雜質(zhì)、金屬和凝膠，生成的原因各不相同，雜質(zhì)主要存在于基料中，可以用過濾和對基料選擇的方式去除，金屬主要在物料風(fēng)送時被引入，去除方法可以從輸送方式著手。
（1）過濾工藝
下面是我們采用不同過濾目數(shù)濾網(wǎng)對國內(nèi)某一聚乙烯雜質(zhì)大小測試結(jié)果的一些試驗(yàn)數(shù)據(jù)：
表6 經(jīng)過不同過濾網(wǎng)過濾后的雜質(zhì)檢測情況
|
濾網(wǎng)目數(shù) |
雜質(zhì)>0.25mm |
雜質(zhì)0.25～0.125mm |
雜質(zhì)>0.10mm |
|
200 |
0 |
5 |
17 |
|
300 |
0 |
2 |
1 |
|
400 |
0 |
0 |
0 |
|
500 |
0 |
0 |
0 |
下面是過濾前后雜質(zhì)形貌、大小和數(shù)量的變化情況，我們可以看到通過我們的過濾設(shè)計(jì)，雜質(zhì)個數(shù)大大減少，大的聚乙烯凝膠被過濾，這很好的說明了過濾效果。
圖3 過濾前雜質(zhì)形貌圖 圖4 過濾后雜質(zhì)形貌圖
（2）基料選擇
雜質(zhì)去除方法的另外一個途徑是對基料的選擇，能否獲得合適的原料是研制高壓電纜絕緣材料的關(guān)鍵之一，通過分析國外產(chǎn)品和原料并與國外原料廠專家進(jìn)行交流，我們針對高壓電纜用絕緣材料提出了下面的要求：
表7 高壓電纜用絕緣材料對聚乙烯原料要求
|
序號 |
項(xiàng) 目 |
單位 |
性能指標(biāo) |
|
1 |
原料密度(23℃) |
|
0.922±0.002 |
|
2 |
原料熔融指數(shù)(190℃/2.16kg) |
g/10min |
2.0±0.1 |
|
3 |
老化前抗張強(qiáng)度(250±50mm/min) |
% |
≥17 |
|
4 |
老化前斷裂伸長率(250±50mm/min) |
% |
500 |
|
7 |
介電常數(shù) |
|
≤2.35 |
|
8 |
介質(zhì)損耗因數(shù) tgδ |
|
≤3×10-4 |
|
9 |
短時工頻擊穿強(qiáng)度
(較小的平板電極直徑25mm:升壓速度500V/s) |
kV/mm |
≥25 |
|
10 |
體積電阻率 (23℃ ) |
Ω·cm |
≥1.0×1017 |
|
11 |
雜質(zhì)最大尺寸(1000g的樣品中)
凝膠 ≥100μm
50~99μm
金屬 ≥100μm
50~99μm
雜質(zhì) ≥100μm
50~99μm |
顆
|
0
≤20
0
≤4
0
≤8 |
（3）高凈化度生產(chǎn)環(huán)境
高凈化度生產(chǎn)環(huán)境是生產(chǎn)高壓電纜用絕緣材料的重要條件。根據(jù)下表我們可以看出這樣的凈化級別可以滿足高壓電纜用絕緣材料實(shí)際生產(chǎn)的需要。
表8 凈化級別及對應(yīng)雜質(zhì)尺寸表（數(shù)據(jù)來源：ISO 14644-1）
|
Class |
Number of particles per Cubic Meter by Micrometer size | |||||
|
|
0,1 mm |
0,2 mm |
0,3 mm |
0,5 mm |
1 mm |
5 mm |
|
ISO 1 |
10 |
2 |
|
|
|
|
|
ISO 2 |
100 |
24 |
10 |
4 |
|
|
|
ISO 3 |
1000 |
237 |
102 |
35 |
8 |
|
|
ISO 4 |
10000 |
2370 |
1020 |
352 |
83 |
|
|
ISO 5 |
100000 |
23700 |
10200 |
3520 |
832 |
29 |
|
ISO 6 |
1000000 |
237000 |
102000 |
35200 |
8320 |
293 |
|
ISO 7 |
|
|
|
352000 |
83200 |
2930 |
|
ISO 8 |
|
|
|
3520000 |
832000 |
29300 |
|
ISO 9 |
|
|
|
35200000 |
8320000 |
293000 |
在我們的中試建設(shè)中，對高壓電纜用絕緣材料提出了生產(chǎn)環(huán)境10000級，包裝、送料口1000級的生產(chǎn)環(huán)境要求。
?。?）物料產(chǎn)品輸送
針對金屬雜質(zhì)的問題，我們把風(fēng)輸時物料有可能接觸到的金屬管道內(nèi)表面都做了特殊的處理，使其在長期輸送作業(yè)時，盡可能減少金屬雜質(zhì)的產(chǎn)生。此外，輸送用風(fēng)也經(jīng)過了幾道過濾系統(tǒng)，同樣起到了減少雜質(zhì)引入的作用。
通過雜質(zhì)去除方法的研究，結(jié)合原料、凈化和輸送我們的獲得穩(wěn)定的過程控制，保證了高壓電纜用絕緣材料的低雜質(zhì)性。
3、配方和工藝技術(shù)研究
?。?）過氧化物的使用和選擇
和中低壓電纜用材料一樣，對于高壓交聯(lián)電纜用絕緣材料的原料，國內(nèi)外依然普遍采用具有優(yōu)良介電性能的聚乙烯，交聯(lián)的方式則是采取能夠給聚乙烯提供均勻高交聯(lián)度的化學(xué)交聯(lián)方式。
化學(xué)交聯(lián)需要添加過氧化物。過氧化物在添加之前，需要經(jīng)過沉淀過濾和濾網(wǎng)過濾兩道工序。在過氧化物的選擇方面，除了常規(guī)的性能外，還需要注重過氧化物的半衰期對應(yīng)溫度的關(guān)系，我們需要過氧化物能在200到400℃之間的某個溫度加速分解，在半衰期對溫度的曲線上呈現(xiàn)一個拐點(diǎn)，此類過氧化物對于生產(chǎn)高壓電纜有著重要的意義。
高壓電纜的絕緣層通常很厚，成纜過程中通過溫度梯度變化的硫化管，絕緣層內(nèi)外層溫度不一致，造成成纜后絕緣層內(nèi)部會出現(xiàn)晶相分離，采用具有某一溫度分解拐點(diǎn)的過氧化物，可以使絕緣層在硫化管內(nèi)交聯(lián)時有一個緩沖過程，會在內(nèi)外層達(dá)到熱平衡后一起交聯(lián)，從而減少晶相分離的可能，起到防止物理性能降低的作用。
（2）抗氧劑的研究
在化學(xué)交聯(lián)產(chǎn)品加工的整個工藝過程中，抗氧劑的加入量很關(guān)鍵，加的少產(chǎn)品熱老化性能不能通過，加的多會使過氧化物的活性降低，對最終形成熱固性高分子后，產(chǎn)品的交聯(lián)度會有影響。我們研究了復(fù)配抗氧劑在高壓絕緣料中的使用，復(fù)配抗氧劑中液體抗氧劑和固體抗氧劑的作用各不相同，相對而言，液體抗氧劑傾向于聚乙烯改性過程中的抗老化，固體抗氧劑傾向于聚乙烯混合物成為制品后的抗老化，兩者之間又有協(xié)同抗氧化作用。
之所以這么做，是為了在不損失材料交聯(lián)活性的同時，盡可能的減少抗氧劑的添加量，因?yàn)榭寡鮿┰谌廴诓煌耆珪r扮演了雜質(zhì)的角色。
?。?）加工性能調(diào)節(jié)
在確定產(chǎn)品交聯(lián)劑體系以后，我們進(jìn)行了配方加工性能的研究。對于交聯(lián)聚乙烯絕緣塑料最重要的加工因素是體系的交聯(lián)反應(yīng)活化能和加工流變曲線。我們使用差動熱分析儀在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下以10℃/min的升溫速率研究了不同過氧化物含量體系（按序號遞增次序過氧化物含量依次遞增）的反應(yīng)動力學(xué)，計(jì)算體系反應(yīng)活化能（E）和一分鐘半衰期溫度（T1/2）結(jié)果如下：
表9 不同過氧化物含量體系的活化能和半衰期
|
樣品
序號 |
活化能 E
kJ /mol |
一分鐘半衰期溫度
T1/2 ℃ |
|
1 |
173.4 |
172.8 |
|
2 |
172.2 |
172.8 |
|
3 |
170.9 |
171.6 |
|
4 |
168.1 |
171.3 |
|
5 |
163.7 |
172.9 |
|
國外產(chǎn)品 |
164.9 |
171.1 |
我們最終選定了4號配方調(diào)節(jié)方案，這個配方通過樹脂和其它助劑的配合微量調(diào)低了過氧化物的加入量，從而微量降低了產(chǎn)品的交聯(lián)度，改善了過氧化物分解產(chǎn)物對交聯(lián)電纜產(chǎn)生的不良影響（微孔）。我們還研究了此配方交聯(lián)流變曲線的硫化時間和平衡扭矩，最終目的使加工性能滿足交聯(lián)聚乙烯電纜的使用要求。
圖5 加工性能調(diào)節(jié)實(shí)例
表10 不同過氧化物含量對加工扭矩的影響
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過氧化物 Phr |
達(dá)到扭矩平衡時最大扭矩 |
達(dá)到扭矩平衡時時間 |
達(dá)到扭矩平衡時料溫 |
|
2.08 |
20.40 N·m |
7分54秒 |
150℃ |
|
2.12 |
22.26 N·m |
7分44秒 |
150℃ |
（4）工藝溫度控制點(diǎn)的研究
在研究中，我們采用高溫工藝先將抗氧劑體系均勻分散在聚乙烯體系中，解決了以往高溫長效抗氧劑體系在聚乙烯體系中不熔的問題。接下來采用特殊的工藝使后加工溫度從原來的120℃降低到100℃，降低了過氧化物的半衰期，大大降低了過氧化物分解的程度和濃度從而控制了預(yù)交聯(lián)，減少了雜質(zhì)。
表11 不同溫度下過氧化物的半衰期
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溫度 ℃ |
30 |
100 |
120 |
130 |
160 |
170 |
200 |
250 |
320 |
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半衰期 |
490.3年 |
2.1天 |
4.2h |
1.3h |
3.4min |
1.3min |
5.8s |
0.14s |
2.3×10-3 s |
（5）其它工藝控制點(diǎn)的研究
為了保證產(chǎn)品能夠穩(wěn)定生產(chǎn)，確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定我們研究了以下一級工藝控制點(diǎn)。
a．交聯(lián)劑計(jì)量準(zhǔn)確性控制點(diǎn)
我們選用高精度體積計(jì)量的隔膜泵，并使用失重計(jì)量秤對計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行適時計(jì)量、反饋調(diào)節(jié)計(jì)量精度，使過氧化物能夠平穩(wěn)、準(zhǔn)確加入，整體精度控制在5‰以內(nèi)。
b．流變曲線測試
作為一種中控的手段，監(jiān)控產(chǎn)品加工性能。
c．在線雜質(zhì)檢測
在線根據(jù)雜質(zhì)檢測結(jié)果進(jìn)行產(chǎn)品分級，對超標(biāo)情況采用聲、光報警并在一定時間后進(jìn)入自動停車程序。
d．微量水分控制
對原料、中間品和產(chǎn)品進(jìn)行微量水分測試，避免超標(biāo)產(chǎn)品在生產(chǎn)高壓電纜過程中帶來大的微孔，影響電纜電性能。
e．基料過濾壓力監(jiān)控
監(jiān)控基料過濾前后壓力變化情況，對過濾網(wǎng)情況進(jìn)行監(jiān)控，超過設(shè)定值進(jìn)行換網(wǎng)。
七. 新上化的高壓電纜絕緣料市場合作概念
高壓電纜用絕緣材料的開發(fā)絕不是靠一兩個材料廠家就可以完成的，它需要眾多的材料廠家的參與和投入，更需要石化企業(yè)和電纜生產(chǎn)企業(yè)的關(guān)心和支持。新上化誠邀各類合作伙伴的參與，希望在分享交流研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的同時，共同協(xié)作開發(fā)，爭取早日實(shí)現(xiàn)高壓電纜絕緣料的國產(chǎn)化。
（轉(zhuǎn)載）
