硅烷交联聚乙烯 (XLPE) 电缆料是一种用于电缆的热固性绝缘材料。它们采用硅烷化合物对聚乙烯分子进行化学交联，将聚乙烯的线性分子结构转化为三维网络结构。这一工艺提高了材料的热稳定性、机械强度和电气性能，使其适用于从低压到高压电力传输到汽车系统等各种应用。
硅烷交联聚乙烯 (XLPE) 电缆复合材料的生产面临着关键的技术挑战，包括预交联控制、热收缩优化、结晶度调节和工艺稳定性。材料科学和生产方法的最新进展正在攻克这些难题，显著提高产品质量和加工良率。
1. 预交联和焦烧缓解
挑战：在 Sioplas 工艺中，A 组分和 B 组分在混合和挤出过程中接触水分可能会引发过早的水解和缩合反应。这会导致预交联失控，从而导致熔体粘度升高、流动性差、表面粗糙，以及绝缘性能受损（例如击穿电压降低）。
解决方案：
润滑剂添加剂集成：合并有机硅母粒， 例如SILIKE有机硅加工助剂LYPA-208C，有效改善熔体流动性，降低熔体对螺杆、模具的粘附，有效防止预交联，且不影响最终交联质量。
有机硅添加剂LYPA-208C具有较强的抗预交联性能，且不影响最终交联质量。
硅胶母粒LYPA-208C消除“鲨鱼皮”等表面缺陷，提高表面光滑度
有机硅添加剂LYPA-208C可显著降低挤出扭矩并防止电机过载
硅氧烷添加剂LYPA-208C提高挤出生产线的稳定性和产出率
温度梯度优化：将挤出料筒温度控制在140°C至180°C之间，有助于最大程度地减少局部过热。减少高温区域的停留时间可进一步降低过早交联的风险。
两步处理：采用两步法，即在挤出之前将硅烷接枝到聚乙烯上，可以减轻在线接枝带来的压力，从而与单步法相比，降低挤出过程中预交联的可能性。
2.热收缩性能优化
挑战：绝缘层过度收缩会导致结构变形和电气故障，这与晶体取向和冷却动力学有关。
解决方案：
多级冷却系统：利用一系列热水、温水和冷水冷却阶段可以减缓结晶速度，有效地控制热梯度并减少收缩。
挤出参数调整：使用高长径比挤出机（≥30:1）可延长熔体停留时间，抑制不必要的结晶。对于较小尺寸的电缆（≤6mm²），使用压缩模头可最大限度地减少取向诱导结晶，从而进一步控制收缩。
材料选择：采用两步硅烷交联聚乙烯可以更精细地控制结晶行为，有助于提高热稳定性。
3. 平衡结晶度和机械性能
挑战：结晶度高会导致脆性，而结晶度不足则会降低热阻。
解决方案：
熔体温度控制：将熔体温度升高至 190°C–210°C 并延长停留时间可减少晶体成核，但需要仔细管理以防止过早交联。
催化剂母粒设计：利用双螺杆挤出可确保有机锡催化剂均匀分散，优化交联和结晶之间的相互作用，从而提高机械性能。
4. 增强工艺稳定性
挑战：对工艺波动的敏感性会引发挤压压力不稳定和表面缺陷。
解决方案：
设备升级：采用双锥滚筒混合系统可确保硅烷添加剂均匀分散，混合时间超过 2.5 小时以达到最佳一致性。
实时监控：持续监测螺杆电流和转速可以及时调整温度设置和模具清洁方案，保持稳定的加工条件。
XLPE电缆制造行业趋势及未来展望
两步法加工工艺与功能性添加剂（例如有机硅母粒）的结合，已成为克服XLPE电缆制造过程中加工难题的领先策略。据报道，这些创新技术在试点应用中已将产量提高了10%至20%以上，从而增强了XLPE电缆在电力传输和汽车领域的可靠性。展望未来，制造商正专注于自适应冷却技术和智能工艺控制的研发，以进一步提升XLPE材料的性能，满足日益增长的高性能电缆需求。
通过采用这些先进的加工策略和材料创新，制造商可以显著提高 XLPE 电缆生产的效率和质量，确保提供满足现代电气应用不断变化的需求的优质产品。
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发布时间：2025年4月10日
