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干硅烷是一種改良的一步法交聯聚乙烯工藝。它使用發泡聚乙烯載體吸附液體硅烷混合物來獲得干燥的顆粒形式的乙烯基交聯劑母料。  傳統的一步法液體工藝的主要問題是必須具備1) 用于液體硅烷混合物的精確添加系統。 2）長擠出機（L / D = 30）。 該設備昂貴且維護成本高。 此外，液體硅烷混合物的處理需要注意確保安全。 

開發干硅烷技術以允許使用具有固體硅烷母料的常規擠出設備。該技術的核心是使用多孔聚合物作為硅烷混合物的載體。因此，電線和電纜，管道，薄膜，片材和注塑部件的生產商可以將干硅烷母料與聚烯烴粒料混合。干硅烷母料必須通過合適的重力進料系統計量，以確保硅烷母料的精確計量。理想情況下，進料器應配備單獨的顏色母料和基礎樹脂進料部分。然后可以用常規擠出機擠出共混物，模塑或成型，并使其濕汽固化。

使用干硅烷的好處是:

可以使用現有的擠出機 (L/D =24) ,

可以使用當地的基礎樹脂, 

容易使用,

啟動速度更快（停機時間更短）,

更一致的分散,

靈活，輕松定制，適用于最終應用,

更大直徑的XLPE擠壓是可行的,

可以實現較低的硅烷使用量,

消除螺旋滑動 (桶中無液體),

減少廢料.

干硅烷是生產XLPE 電纜和PEX-b 管的一種改進的一步法PEX-b 工藝, 顆粒狀干硅烷母料可確保硅烷交聯劑的準確投加，簡化了傳統Monosil一步法加工的設備要求。

在擠出過程中， 含有乙烯基硅烷， 過氧化物，有機錫催化劑，抗氧劑和金屬鈍化劑的液體硅烷混合物將被擠出并釋放出來，它們的基本化學機理與常規PEX-b工藝相同

在第一步接枝階段，乙烯基烷氧基硅烷通過其乙烯基通過過氧化物引發的自由基反應接枝在聚乙烯上。 在接枝之后，聚乙烯仍然可以作為熱塑性樹脂加工，如普通的PE樹脂，因為它沒有交聯。 只有這種接枝聚乙烯用熱水?。?5~100℃），蒸汽浴或甚至在環境溫度下接枝乙烯基烷氧基硅烷水解和縮合， 聚乙烯才最終會發生交聯。

聚乙烯是全球塑料行業的領導者，擁有眾多應用。然而，其較低的使用溫度使得普通聚乙烯不適用于在溫度高達100℃的應力下（例如在熱水管中）需要連續使用的應用，或者在電纜的臨時電氣過載期間偶爾溫度升高超過一定限度的應用。通過聚乙烯的交聯，一些重要的性能將得到顯著改善（表1）。一些應用包括熱收縮產品（電纜安裝），耐熱食品包裝（最高200℃），隔熱泡沫和耐化學品密封。此外，交聯聚乙烯更耐水樹和跟蹤，這在電纜絕緣和護套工業中是不希望的。除了交聯聚乙烯能夠承受更高的電負荷，其耐受熱沖擊的能力以及絕緣所需的小厚度外，使其成為電纜絕緣和護套行業的合適候選者。聚乙烯的熔點為100~130℃，但交聯后沒有流動，即使在150℃時也不會注意到彈性行為。

硅烷交聯聚乙烯的主要應用:

1.      電線電纜(低壓/中壓電纜的絕緣保護套)

2.      管(熱水，地暖，煤氣，化學品，污水)

3.      熱縮產品(管，套管)

4.      薄膜(抗蠕變性和可收縮應用）)

5.      泡沫 (隔熱)

6.      ……

1.標準和現有的擠出機可用于生產XLPE（即現有的PVC擠出機可能就足夠了，24 L / D擠出機就足夠了）

2.更容易啟動和使用靈活性（無液體，更好的操作和安全性）

3.可在同一生產線上運行交聯和熱塑性材料。

4.較大直徑的XLPE擠壓是可行的。（通過更一致的分散），

5.干硅烷母料允許使用當地基礎樹脂（即生產者可以從他的優選或當前供應商處選擇樹脂）。

6.干硅烷母料可以根據最終應用進行定制（即固化速度不同）

用于低壓電力電纜生產的典型干硅烷工藝的流程包括：

原材料 

基礎樹脂:

干硅烷技術可以被用于各種等級的LDPE, LLDPE， 確保優化的成本效益。

干硅烷母料:

干硅烷母料是自由流動的固體顆粒. 干硅烷中硅烷的含量可以是多樣的。取決于載體和配方。 硅烷的含量范圍是40%-70%。

抗氧劑母料:

如果載體是未穩定的樹脂，抗氧劑母料就必須加。

色母粒:

它用于顏色識別目的。 通常將色母料手動送入配料系統。

光穩定劑:

航空電纜需要使用光穩定劑，其操作和色母料相似。

原材料的準備 

干硅烷對濕度敏感，必須使用干燥器。需要將基礎聚合物預干燥至水含量低于300ppm。 從干燥器到配料站的聚合物輸送必須利用來自干燥系統的干燥空氣進行。

不要干燥干硅烷母料!

在擠出生產線中，要特別注意干燥硅烷母料僅與硅烷抗性材料接觸。

干硅烷母料的操作 

干硅烷母料的有效期大概是6個月。一旦原包裝被打開，必須盡快用掉。干硅烷的儲存必須在涼爽干燥的條件下進行。運輸儲存溫度必須避免高于55度。

加料系統 

對于具有高硅烷含量的干硅烷母料，失重加料器是絕對必要的。對于具有低硅烷含量的母料，可以使用體積系統，但我們也強烈建議這些母料使用重系統。

擠出機 

在干硅烷和PVC 的復合工藝中，建議使用電加熱/空氣冷卻24 D擠出機120 mm 24D機器的典型輸出數字為270 kg / h XLPE，分別為800 kg / h PVC（帶單個螺釘）

對于僅需要加工干硅烷的應用，30 D機器是一個不錯的選擇。 120 mm 30 D擠出機的交聯聚乙烯輸出大約為300公斤/小時。

一般而言，干硅烷應用我們使用淺溝槽進料區與阻隔型螺桿組合。

提供用于PVC和干硅烷的單獨螺釘， 對于PVC，使用標準氮化螺釘; 干硅烷交聯聚乙烯需要使用經過特殊表面處理的螺絲。

螺桿加熱/冷卻 

高性能螺桿冷卻系統至關重要。 通常冷卻能力大約50千瓦可以用于120毫米主擠出機。

我們使用水基裝置，因為與油基裝置相比具有更高的操作動力。

十字頭 

對于較小橫截面上的絕緣應用，通常使用固定的中心十字頭。 壓縮工具用于圓形導體。

重要的是擠出工具上的平行區域保持短路。平行長度最大4mm可以達到最佳效果。 手動居中的十字頭通常用于較大橫截面上的絕緣應用。扇形導體通過管道工具加工。

模具加熱系統 

為了改善表面質量并降低模具拉伸效果，提供了一種強大的模具加熱系統。模具加熱溫度必須在300~320℃的范圍內，因此通常使用燃燒器（明火）進行此應用。

冷卻槽 

在十字頭之后使用熱水部分是必不可少的。 該部分的冷卻水溫度范圍為60~80°C。

交聯 

為了估計交聯時間，可以使用以下公式

熱定型測試

可達到的熱定形值取決于絕對硅烷投配率。

下圖顯示了熱定型值，絕對硅烷濃度和線速度之間的關系。

顯示的數據是在1,5mm²絕緣導線的基礎上收集的。

總結

與其他低壓電纜交聯方法相比，干法硅烷工藝具有明顯的優勢。

在此期間，干硅烷技術可被視為這種特定電纜類型的最新技術。

電纜制造商可以利用其成熟的Monosil或甚至普通的Sioplas擠出機來使用干燥的硅烷。

如需了解更多信息，請隨時聯系我們。

注意：上面的一些數據引用了Rosendahl Nextrom GmbH的文件。

我們的干硅烷產品主要用于XLPE 電纜， PEX-b 管的生產， 這些母料最多含有5種成分 ：

當然，可以根據客戶的要求添加其他成分，如紫外線抑制劑。

根據不同的應用，不同的樹脂和導體類型，我們開發了幾種不同的干硅烷配方，以滿足市場需求。 它們含有不同的成分，并有自己的特點.

簡而言之，我們可以使用以下決策樹為您的應用選擇合適的牌號：