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

開(kāi)發(fā)干硅烷技術(shù)以允許使用具有固體硅烷母料的常規(guī)擠出設(shè)備。該技術(shù)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(chǎn)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(guò)合適的重力進(jìn)料系統(tǒng)計(jì)量，以確保硅烷母料的精確計(jì)量。理想情況下，進(jìn)料器應(yīng)配備單獨(dú)的顏色母料和基礎(chǔ)樹(shù)脂進(jìn)料部分。然后可以用常規(guī)擠出機(jī)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(xiàn)有的擠出機(jī) (L/D =24) ,

可以使用當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)樹(shù)脂, 

容易使用,

啟動(dòng)速度更快（停機(jī)時(shí)間更短）,

更一致的分散,

靈活，輕松定制，適用于最終應(yīng)用,

更大直徑的XLPE擠壓是可行的,

可以實(shí)現(xiàn)較低的硅烷使用量,

消除螺旋滑動(dòng) (桶中無(wú)液體),

減少?gòu)U料.

干硅烷是生產(chǎn)XLPE 電纜和PEX-b 管的一種改進(jìn)的一步法PEX-b 工藝, 顆粒狀干硅烷母料可確保硅烷交聯(lián)劑的準(zhǔn)確投加，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)Monosil一步法加工的設(shè)備要求。

在擠出過(guò)程中， 含有乙烯基硅烷， 過(guò)氧化物，有機(jī)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(lái)，它們的基本化學(xué)機(jī)理與常規(guī)PEX-b工藝相同

在第一步接枝階段，乙烯基烷氧基硅烷通過(guò)其乙烯基通過(guò)過(guò)氧化物引發(fā)的自由基反應(yīng)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(shù)脂加工，如普通的PE樹(shù)脂，因?yàn)樗鼪](méi)有交聯(lián)。 只有這種接枝聚乙烯用熱水?。?5~100℃），蒸汽浴或甚至在環(huán)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(huì)發(fā)生交聯(lián)。

聚乙烯是全球塑料行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，擁有眾多應(yīng)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(dá)100℃的應(yīng)力下（例如在熱水管中）需要連續(xù)使用的應(yīng)用，或者在電纜的臨時(shí)電氣過(guò)載期間偶爾溫度升高超過(guò)一定限度的應(yīng)用。通過(guò)聚乙烯的交聯(lián)，一些重要的性能將得到顯著改善（表1）。一些應(yīng)用包括熱收縮產(chǎn)品（電纜安裝），耐熱食品包裝（最高200℃），隔熱泡沫和耐化學(xué)品密封。此外，交聯(lián)聚乙烯更耐水樹(shù)和跟蹤，這在電纜絕緣和護(hù)套工業(yè)中是不希望的。除了交聯(lián)聚乙烯能夠承受更高的電負(fù)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(hù)套行業(yè)的合適候選者。聚乙烯的熔點(diǎn)為100~130℃，但交聯(lián)后沒(méi)有流動(dòng)，即使在150℃時(shí)也不會(huì)注意到彈性行為。

硅烷交聯(lián)聚乙烯的主要應(yīng)用:

1.      電線電纜(低壓/中壓電纜的絕緣保護(hù)套)

2.      管(熱水，地暖，煤氣，化學(xué)品，污水)

3.      熱縮產(chǎn)品(管，套管)

4.      薄膜(抗蠕變性和可收縮應(yīng)用）)

5.      泡沫 (隔熱)

6.      ……

1.標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)有的擠出機(jī)可用于生產(chǎn)XLPE（即現(xiàn)有的PVC擠出機(jī)可能就足夠了，24 L / D擠出機(jī)就足夠了）

2.更容易啟動(dòng)和使用靈活性（無(wú)液體，更好的操作和安全性）

3.可在同一生產(chǎn)線上運(yùn)行交聯(lián)和熱塑性材料。

4.較大直徑的XLPE擠壓是可行的。（通過(guò)更一致的分散），

5.干硅烷母料允許使用當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)樹(shù)脂（即生產(chǎn)者可以從他的優(yōu)選或當(dāng)前供應(yīng)商處選擇樹(shù)脂）。

6.干硅烷母料可以根據(jù)最終應(yīng)用進(jìn)行定制（即固化速度不同）

用于低壓電力電纜生產(chǎn)的典型干硅烷工藝的流程包括：

原材料 

基礎(chǔ)樹(shù)脂:

干硅烷技術(shù)可以被用于各種等級(jí)的LDPE, LLDPE， 確保優(yōu)化的成本效益。

干硅烷母料:

干硅烷母料是自由流動(dòng)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(wěn)定的樹(shù)脂，抗氧劑母料就必須加。

色母粒:

它用于顏色識(shí)別目的。 通常將色母料手動(dòng)送入配料系統(tǒng)。

光穩(wěn)定劑:

航空電纜需要使用光穩(wěn)定劑，其操作和色母料相似。

原材料的準(zhǔn)備 

干硅烷對(duì)濕度敏感，必須使用干燥器。需要將基礎(chǔ)聚合物預(yù)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(lái)自干燥系統(tǒng)的干燥空氣進(jìn)行。

不要干燥干硅烷母料!

在擠出生產(chǎn)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(gè)月。一旦原包裝被打開(kāi)，必須盡快用掉。干硅烷的儲(chǔ)存必須在涼爽干燥的條件下進(jìn)行。運(yùn)輸儲(chǔ)存溫度必須避免高于55度。

加料系統(tǒng) 

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

擠出機(jī) 

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

對(duì)于僅需要加工干硅烷的應(yīng)用，30 D機(jī)器是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。 120 mm 30 D擠出機(jī)的交聯(lián)聚乙烯輸出大約為300公斤/小時(shí)。

一般而言，干硅烷應(yīng)用我們使用淺溝槽進(jìn)料區(qū)與阻隔型螺桿組合。

提供用于PVC和干硅烷的單獨(dú)螺釘， 對(duì)于PVC，使用標(biāo)準(zhǔn)氮化螺釘; 干硅烷交聯(lián)聚乙烯需要使用經(jīng)過(guò)特殊表面處理的螺絲。

螺桿加熱/冷卻 

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

我們使用水基裝置，因?yàn)榕c油基裝置相比具有更高的操作動(dòng)力。

十字頭 

對(duì)于較小橫截面上的絕緣應(yīng)用，通常使用固定的中心十字頭。 壓縮工具用于圓形導(dǎo)體。

重要的是擠出工具上的平行區(qū)域保持短路。平行長(zhǎng)度最大4mm可以達(dá)到最佳效果。 手動(dòng)居中的十字頭通常用于較大橫截面上的絕緣應(yīng)用。扇形導(dǎo)體通過(guò)管道工具加工。

模具加熱系統(tǒng) 

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

為了估計(jì)交聯(lián)時(shí)間，可以使用以下公式

熱定型測(cè)試

可達(dá)到的熱定形值取決于絕對(duì)硅烷投配率。

下圖顯示了熱定型值，絕對(duì)硅烷濃度和線速度之間的關(guān)系。

顯示的數(shù)據(jù)是在1,5mm²絕緣導(dǎo)線的基礎(chǔ)上收集的。

總結(jié)

與其他低壓電纜交聯(lián)方法相比，干法硅烷工藝具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

在此期間，干硅烷技術(shù)可被視為這種特定電纜類型的最新技術(shù)。

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

如需了解更多信息，請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系我們。

注意：上面的一些數(shù)據(jù)引用了Rosendahl Nextrom GmbH的文件。

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

當(dāng)然，可以根據(jù)客戶的要求添加其他成分，如紫外線抑制劑。

根據(jù)不同的應(yīng)用，不同的樹(shù)脂和導(dǎo)體類型，我們開(kāi)發(fā)了幾種不同的干硅烷配方，以滿足市場(chǎng)需求。 它們含有不同的成分，并有自己的特點(diǎn).

簡(jiǎn)而言之，我們可以使用以下決策樹(shù)為您的應(yīng)用選擇合適的牌號(hào)：