مركبات عزل كابلات البولي إيثيلين المتشابكة مع السيلان

تتكون تركيبة مادة كابل البولي إيثيلين المترابط بالسيلان بشكل عام من مادة أساسية وهي الراتنج، والمبادر، والسيلان، ومضاد الأكسدة، ومثبط البلمرة، والحفاز، وما إلى ذلك.

(1) عادةً ما يكون الراتنج الأساسي عبارة عن راتنج بولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) بمؤشر انصهار (MI) يساوي 2. ولكن مؤخرًا، ومع تطور تكنولوجيا الراتنجات الاصطناعية وانخفاض التكلفة، استُخدم البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE) أيضًا، أو استُخدم جزئيًا، كراتنج أساسي لهذه المادة. غالبًا ما يكون للراتنجات المختلفة تأثير كبير على عملية التطعيم والترابط المتقاطع نظرًا لاختلاف تركيبها الجزيئي الداخلي، لذلك تُعدّل التركيبة باستخدام راتنجات أساسية مختلفة أو نفس نوع الراتنج من جهات تصنيع مختلفة.
(2) المُحفِّز المُستخدم عادةً هو بيروكسيد ثنائي إيزوبروبيل (DCP). يكمن السر في تحديد حجم المشكلة، فكمية قليلة جدًا لا تُسبِّب تطعيم السيلان، وكمية كبيرة تُسبِّب تشابكًا للبولي إيثيلين، مما يُقلِّل من سيولته، ويجعل سطح نواة العزل المُبثوق خشنًا، ويصعب ضغطه. ولأن كمية المُحفِّز المُضافة صغيرة جدًا وحساسة، فمن المهم توزيعها بالتساوي، ولذلك تُضاف عادةً مع السيلان.
(3) يُستخدم السيلان عادةً في السيلان غير المشبع بالفينيل، بما في ذلك ثلاثي ميثوكسي سيلان الفينيل (A2171) وثلاثي إيثوكسي سيلان الفينيل (A2151). نظرًا لسرعة تحلل A2171، يُفضل المزيد من الناس اختيار A2171. وبالمثل، تُواجه إضافة السيلان مشكلةً، إذ يسعى مُصنّعو مواد الكابلات حاليًا إلى خفض تكاليفه، نظرًا لارتفاع سعره نظرًا لاستيراد السيلان.
(4) مضاد الأكسدة هو ضمان استقرار معالجة البولي إيثيلين ومقاومة شيخوخة الكابلات وإضافته. مضاد الأكسدة في عملية تطعيم السيلان له دور في تثبيط تفاعل التطعيم، لذلك يجب توخي الحذر عند إضافة مضاد الأكسدة، ويجب مراعاة كمية DCP المضافة لتتناسب مع الاختيار. في عملية الربط المتقاطع من خطوتين، يمكن إضافة معظم مضادات الأكسدة في الدفعة الرئيسية للمحفز، مما يمكن أن يقلل من التأثير على عملية التطعيم. في عملية الربط المتقاطع من خطوة واحدة، يكون مضاد الأكسدة موجودًا في عملية التطعيم بأكملها، لذا فإن اختيار النوع والكمية أكثر أهمية. مضادات الأكسدة المستخدمة بشكل شائع هي 1010 و168 و330 وما إلى ذلك.
(5) تتم إضافة مثبط البلمرة من أجل منع حدوث بعض التفاعلات الجانبية في عملية التطعيم والترابط المتبادل، وفي عملية التطعيم لإضافة عامل مضاد للترابط المتبادل، يمكن أن يقلل بشكل فعال من حدوث الترابط المتبادل C2C، وبالتالي تحسين سيولة المعالجة، بالإضافة إلى ذلك، فإن إضافة الطعم في نفس الظروف سوف تسبقها عملية التحلل المائي للسيلان على مثبط البلمرة يمكن أن تقلل من التحلل المائي للبولي إيثيلين المطعم، لتحسين الاستقرار الطويل الأمد لمادة الطعم.
(6) غالبًا ما تكون المحفزات مشتقات عضوية قصديرية (باستثناء الترابط الطبيعي)، وأكثرها شيوعًا هو ثنائي بيوتيل القصدير ثنائي اللورات (DBDTL)، والذي يُضاف عادةً على شكل ماسترباتش. في العملية المكونة من خطوتين، تُعبأ المادة المُطعّمة (المادة أ) والدفعة الرئيسية للمحفز (المادة ب) بشكل منفصل، وتُخلط المادتان أ وب معًا قبل إضافتهما إلى جهاز البثق لمنع الترابط المسبق للمادة أ. في حالة عزل البولي إيثيلين المتشابك بالسيلان في خطوة واحدة، لم يُطعّم البولي إيثيلين في العبوة بعد، لذا لا توجد مشكلة ترابط مسبق، وبالتالي لا يلزم تغليف المحفز بشكل منفصل.

بالإضافة إلى ذلك، تتوفر في السوق مركبات السيلان المركبة، وهي عبارة عن مزيج من السيلان، والمبادر، ومضادات الأكسدة، وبعض مواد التشحيم، وعوامل مضادة للنحاس، وتستخدم عمومًا في طرق ربط السيلان بخطوة واحدة في مصانع الكابلات.
لذلك، فإن صياغة عزل البولي إيثيلين المتشابك مع السيلان، والذي لا يعتبر تركيبه معقدًا جدًا ومتوفر في المعلومات ذات الصلة، ولكن صيغ الإنتاج المناسبة، تخضع لبعض التعديلات من أجل الانتهاء، الأمر الذي يتطلب فهمًا كاملاً لدور المكونات في الصياغة وقانون تأثيرها على الأداء وتأثيرها المتبادل.
في العديد من أنواع مواد الكابلات، تعتبر مادة الكابل المتشابك بالسيلان (إما من خطوتين أو خطوة واحدة) هي النوع الوحيد من العمليات الكيميائية التي تحدث في البثق، وأنواع أخرى مثل مادة كابل كلوريد البولي فينيل (PVC) ومادة كابل البولي إيثيلين (PE)، فإن عملية التحبيب بالبثق هي عملية خلط فيزيائية، حتى إذا كانت مادة الكابل المتشابكة كيميائيًا ومادة الكابل المتشابكة بالإشعاع، سواء في عملية التحبيب بالبثق أو نظام الكابل، لا تحدث أي عملية كيميائية، لذلك، بالمقارنة، فإن إنتاج مادة الكابل المتشابك بالسيلان وعزل الكابل المبثوق، والتحكم في العملية أكثر أهمية.