硅烷交联聚乙烯（XLPE）电缆化合物是一种用于电缆的热固性绝缘材料。它是通过使用硅烷化合物对聚乙烯分子进行化学交联而制成的，硅烷化合物将聚乙烯的线性分子结构转变为三维网络结构。这一过程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以及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诸多关键技术挑战，包括预交联控制、热收缩优化、结晶度调节和工艺稳定性。近年来，材料科学和生产工艺的进步正在逐步解决这些难题，显著提高了产品质量和加工良率。
1. 交联前和焦烧缓解
挑战：在Sioplas工艺中，A组分和B组分在混合和挤出过程中若接触到水分，可能会引发过早的水解和缩合反应。这会导致不受控制的预交联，从而造成熔体粘度升高、流动性差、表面粗糙以及绝缘性能下降（例如击穿电压降低）。
解决方案：
润滑剂添加剂的整合：公司硅基母料， 例如SILIKE的硅基加工添加剂LYPA-208C 能有效改善熔体流动性，减少熔体粘附在螺杆和模具上，有效防止预交联，且不影响最终交联质量。
硅酮添加剂 LYPA-208C具有很强的抗预交联性能，且不影响最终交联质量。
硅胶母料LYPA-208C可消除“鲨鱼皮”等表面缺陷，并提高表面光滑度。
硅基添加剂LYPA-208C可显著降低挤出扭矩，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量
温度梯度优化：将挤出机筒温度分段控制在 140°C 至 180°C 之间，有助于最大限度地减少局部过热。缩短高温区域的停留时间，可以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，从而降低挤出过程中发生预交联的可能性，与单步法相比，可以降低这种可能性。
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：利用热水、温水和冷水冷却阶段，可以减缓结晶速度，有效控制温度梯度，减少收缩。
挤出参数调整使用长径比高（≥30:1）的挤出机可延长熔体停留时间，抑制不必要的结晶。采用压缩模头挤出较小尺寸的电缆（≤6mm²）可最大限度地减少取向诱导结晶，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，从而提高热稳定性。
3. 平衡结晶度和力学性能
挑战：高结晶度会导致脆性，而结晶度不足会降低耐热性。
解决方案：
熔体温度控制：将熔融温度提高到 190°C–210°C 并延长保温时间可以减少晶体成核，但需要仔细管理以防止过早交联。
催化剂母料设计：采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，从而增强机械性能。
4. 提高工艺稳定性
挑战：对工艺波动的敏感性会导致挤出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 小时以达到最佳稠度。
实时监控：通过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规程，从而保持稳定的加工条件。
交联聚乙烯电缆制造行业的趋势和未来展望
两步加工工艺与功能性添加剂（例如硅基母料）的结合，已成为克服交联聚乙烯（XLPE）电缆制造工艺难题的主要策略。据报道，这些创新在试点应用中已使生产良率提高了10%~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，制造商正致力于研发自适应冷却技术和智能过程控制技术，以进一步提升XLPE材料的性能，满足市场对高性能电缆日益增长的需求。
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 电缆的生产效率和质量，确保交付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
