Notícias

Compostos de polietileno reticulado com silano (XLPE) para cabos são um tipo de isolamento termofixo utilizado em cabos elétricos. São produzidos pela reticulação química de moléculas de polietileno com compostos de silano, que transformam a estrutura molecular linear do polietileno em uma rede tridimensional. Esse processo melhora a estabilidade térmica, a resistência mecânica e as propriedades elétricas do material, tornando-o adequado para diversas aplicações, desde transmissão de energia de baixa a alta tensão até sistemas automotivos.

Desafios e soluções de processamento para materiais compostos de cabos XLPE reticulados com silano

A fabricação de materiais compostos para cabos de polietileno reticulado com silano (XLPE) enfrenta desafios técnicos críticos, incluindo controle de pré-reticulação, otimização da contração térmica, ajuste de cristalinidade e estabilidade do processo. Avanços recentes na ciência dos materiais e nas metodologias de produção estão superando esses obstáculos, melhorando significativamente a qualidade do produto e os rendimentos do processamento.

1. Pré-reticulação e mitigação de queima

 Desafio:No processo Sioplas, a exposição à umidade durante a mistura e extrusão das Partes A e B pode desencadear reações prematuras de hidrólise e condensação. Isso leva à pré-reticulação descontrolada, resultando em maior viscosidade do fundido, baixa fluidez, superfícies rugosas e propriedades de isolamento comprometidas, como menor tensão de ruptura.

Solução:

Integração de aditivos lubrificantes:Incorporandomasterbatches à base de silicone, comoAditivo de processamento à base de silicone da SILIKELYPA-208C melhora efetivamente o fluxo de fusão, reduz a adesão da fusão a parafusos e matrizes e previne efetivamente a pré-reticulação sem afetar a qualidade final da reticulação.

Aditivo de silicone LYPA-208Ctem forte desempenho anti-pré-reticulação sem afetar a qualidade final da reticulação.

O masterbatch de silicone LYPA-208C elimina defeitos de superfície como “pele de tubarão” e melhora a suavidade da superfície

O aditivo à base de silicone LYPA-208C reduz significativamente o torque de extrusão e evita a sobrecarga do motor

Aditivos de Siloxano LYPA-208Caumenta a estabilidade da linha de extrusão e a taxa de saída

Otimização do gradiente de temperatura:A implementação de temperaturas de cilindro de extrusão segmentadas entre 140 °C e 180 °C ajuda a minimizar o superaquecimento localizado. A redução do tempo de residência em zonas de alta temperatura diminui ainda mais o risco de reticulação prematura.

Processamento em duas etapas:Empregar um método de duas etapas, em que o silano é enxertado no polietileno antes da extrusão, alivia as pressões associadas ao enxerto em linha, reduzindo assim a probabilidade de pré-reticulação durante a extrusão em comparação com abordagens de etapa única.

2. Otimização do desempenho da contração térmica

Desafio:A contração excessiva da camada de isolamento pode causar deformação estrutural e falhas elétricas, relacionadas à orientação cristalina e à dinâmica de resfriamento.

Soluções:

Sistemas de resfriamento multiestágios:A utilização de uma sequência de estágios de resfriamento com água quente, morna e fria diminui as taxas de cristalização, gerenciando efetivamente os gradientes térmicos e reduzindo a retração.

Ajuste de parâmetros de extrusão: O uso de extrusoras com alta relação comprimento-diâmetro (≥30:1) prolonga o tempo de retenção do fundido, suprimindo a cristalização indesejada. O uso de matrizes de compressão para cabos menores (≤6 mm²) minimiza a cristalização induzida pela orientação, controlando ainda mais a retração.

Seleção de materiais:A adoção de polietileno reticulado com silano em duas etapas permite um controle mais preciso sobre o comportamento de cristalização, contribuindo para uma melhor estabilidade térmica.

3. Balanceamento de Cristalinidade e Propriedades Mecânicas

Desafio:Alta cristalinidade causa fragilidade, enquanto cristalização insuficiente prejudica a resistência térmica.

Soluções:

Controle de temperatura de fusão:Elevar a temperatura de fusão para 190°C–210°C com tempos de permanência prolongados reduz a nucleação de cristais, embora seja necessário um gerenciamento cuidadoso para evitar a reticulação prematura.

Projeto de Masterbatch de Catalisador:A utilização de extrusão de dupla rosca garante dispersão uniforme de catalisadores organoestânicos, otimizando a interação entre reticulação e cristalinidade para melhorar as propriedades mecânicas.

4. Melhorando a estabilidade do processo

Desafio:A sensibilidade às flutuações do processo desencadeia instabilidade da pressão de extrusão e defeitos de superfície.

Soluções:

Atualizações de equipamentos:A implementação de sistemas de mistura de tambor de cone duplo garante a dispersão homogênea de aditivos de silano, com durações de mistura superiores a 2,5 horas para atingir a consistência ideal.

Monitoramento em tempo real:O monitoramento contínuo da corrente do parafuso e da velocidade de rotação permite ajustes rápidos nas configurações de temperatura e nos protocolos de limpeza do molde, mantendo condições de processamento estáveis.

Tendências da indústria e perspectivas futuras da fabricação de cabos XLPE

A integração do processamento em duas etapas com aditivos funcionais, como masterbatches à base de silicone, surgiu como uma estratégia líder para superar os desafios de processamento na fabricação de cabos XLPE. Essas inovações aumentaram o rendimento da produção em mais de 10 a 20% em aplicações piloto, aumentando a confiabilidade dos cabos XLPE nos setores de transmissão de energia e automotivo. Olhando para o futuro, os fabricantes estão se concentrando em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias de resfriamento adaptativo e controles inteligentes de processo para refinar ainda mais o desempenho do material XLPE, atendendo à crescente demanda por cabos de alto desempenho.

Ao adotar essas estratégias avançadas de processamento e inovações em materiais, os fabricantes podem aumentar significativamente a eficiência e a qualidade da produção de cabos XLPE, garantindo a entrega de produtos superiores que atendem às crescentes demandas das aplicações elétricas modernas.

For the method to optimize XLPE cable processing and surface performance, contact SILIKE Tel: +86-28-83625089 or via email: amy.wang@silike.cn, or visit the website  www.siliketech.com to learn more. Chengdu SILIKE Technology Co., Ltd – A pioneering Chinese silicone additive specialist with many years of expertise in  wire and cable compounds.

Desbloqueie maior produtividade e desempenho do cabo — escolhaAuxiliares de processamento de silicone SILIKE para soluções de compostos de cabos XLPE.
Não importa se seu objetivo é otimizar a eficiência da produção, evitar a pré-reticulação em XLPE, eliminar defeitos de superfície como "pele de tubarão", melhorar a estética da superfície ou reduzir o tempo de inatividade, os Masterbatches de Silicone SILIKE oferecem a vantagem de desempenho que sua linha de cabos XLPE precisa.