半导电料混炼2018-11-20T12:54:30+08:00

半导电料混炼

电缆应用中的半导电料

中高压电缆绝缘材料被封闭在两个同心半导电层之间,以均化绝缘材料中的电场。这些半导电层通常包含乙烯基聚合物(如 EVA、EBA 等),具有高含量的导电材料如炭黑、石墨烯或碳纳米管,以实现半导电性。

最初,我们对这些半导电层如何影响绝缘材料的关注不够。但研究人员很快发现,半导电层中的离子可以渗入绝缘层并导致水树的形成。

通过适当地调节聚合物和各种添加剂的化学组分,可以轻易地把外半导电层与绝缘层剥离。在某些情况下,这对于电缆安装非常有用。同时,这仍然是法国和美国相关法规的要求。考虑到成本因素以及可用的优质剥离工具,其他国家已开始不再对易剥离的半导电层作硬性要求。但 EPR 基混合物仍然需要易剥离的半导电层,因为机械剥离非常困难。随着聚合物中高压电缆绝缘材料的开发和增长,产量正在逐渐上升。

混炼要求

半导电料的工艺要求非常苛刻。电导率值必须在室温和较高的工作温度下可靠。高结构炭黑既要保持不变,又要极度均匀地分布以形成所需的导电网络。所用的聚合物必须尽可能少地降解。共挤出层的表面必须非常光滑和均匀。此外,通常还需进行过氧化物交联。

布斯混炼机的半导电料混炼系统具有以下特殊优势,可满足所有这些复杂要求:高含量的导电添加剂可沿加工段在几个进料点加入。温和剪切率下的直接混合以及中间松弛相可确保基料的均匀分布,而不损害聚合物和导电材料的内部结构。灵活的系统设计可以针对加工区中物料粘度增大进行工艺结构配置,进而实现对加工条件的定制监控和管理。
布斯混炼机双阶系统将混炼和建压分离,可在排除建压、熔体过滤和造粒影响的情况下对混炼加工进行独立优化。

整个布斯混炼生产线的模块化设计使其可以轻松适应所有要求。凭借多年积累的丰富的布斯专有技术,布斯混炼机成为全球半导电料混炼的首选,可满足全部产能要求。

半导电料混炼系统典型设备布局

半导电料混炼系统典型设备布局

布斯半导电料混炼系统具有以下优势

  • 低比能量输入下的充分混合
    布斯新型多螺片混炼机将总体比能量输入降低 15-40%,具备更出色的混合性能。这是因为新混炼机根据每个加工区的需求增加了混合循环次数。熔融和混合的能量几乎完全以机械方式提供,并根据传递的剪切率以最优的方式完成能量的耗散。

  • 对聚合物和高结构填料(如炭黑)损坏有限
    布斯混炼机均匀且适中的剪切率可控制剪切操作和温度,施加于纤维结构和高结构填料如炭黑的应力远小于其它系统。同时也保证了更好的机械、电气性能和流动特性,以及减少对价格昂贵的配方组分的消耗。

  • 填料量高

    由于采用两到三个加料口的特殊设计,同时采用合适的进料方式如侧向进料螺杆,填料单独的失重喂料,通过后排气口去除滞留空气,加之其出色的输送效率,布斯混炼技术可实现高达 90% 的填料量。适中的剪切率可完美应对高填料量下的最高粘度。

  • 混合循环多
    最新的布斯多螺片混炼机可实现多个混合循环。独特的新型螺杆设计可实现对聚合物的最大分割和重组,在极短的工艺长度内的提供多个条纹,从而实现出色的混合效果。

  • 剪切速率均匀适中

    均匀适中的剪切率可实现较低温度下的混合控制,同时仅为当前任务提供所需的剪切操作。剪切率分布相较替代系统更窄,确保每个颗粒剪切均匀。这样可实现高质量、低能量输入的混炼工艺。

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