염소화 폴리에틸렌(CPE)이란 무엇이며 어디에 사용됩니까?
아르곤화 폴리에틸렌(CPE)과 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 폴리디메틸실록산(PDMS)을 에틸메타크릴레이트(EMA)로 상용화한 실리콘 고무 블렌드 케이블 절연재는 효과적인 내열 케이블 절연재입니다. 본 연구에서는 블렌드의 다양한 전기적 특성, 기계적 특성 및 열적 특성을 분석했습니다. 연구 결과, 이 블렌드는 열 절연재로 사용 가능하며, 실리콘 고무 소재에 비해 비용 대비 성능이 우수한 것으로 나타났습니다.
오랫동안 사람들은 실리콘 고무를 고온 및 저온을 포함한 광범위한 온도 범위에서 사용되는 특수 케이블용 고무로 여겨왔습니다. 그러나 실리콘 고무의 높은 가격은 적용 범위를 제한해 왔습니다.
LDPE는 산업계에서 가장 많이 사용되는 플라스틱입니다. 저렴한 가격과 우수한 전기적 특성으로 인해 중저전압 전선 및 케이블의 절연 폴리머로 널리 사용됩니다. LDPE는 저렴한 가격뿐만 아니라 상대적으로 낮은 유전 상수와 손실 계수, 높은 저항률, 그리고 90℃ 이하의 상온에서 우수한 기계적 특성을 가지고 있어 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부틸 고무(IR), 네오프렌(CR) 등의 합성 고무가 시장 점유율을 일부 잃게 만들었습니다. 실리콘 고무 절연 재료와 비교했을 때, 폴리디메틸실록산(PDMS)과 LDPE의 혼합물은 다양한 등급을 충족하기 위한 저렴한 비용이라는 장점을 가지고 있습니다. 전력 전송, 제어 및 계측용 케이블의 특수한 요구 사항 외에도, 사람들은 지속적으로 다양한 새로운 폴리머 절연 재료를 개발해 왔습니다. 그러나 저전압 전기 시스템(<10kV) 재료의 기계적 특성과 내열성은 기존 재료보다 더 높은 수준을 요구합니다.
전기적 특성이 더 중요합니다.
예를 들어, 용광로용 케이블 절연층은 고온에서 기계적 특성의 안정성이 우수해야 합니다. 마찬가지로, 저연, 내유성, 난연성 케이블에 대한 요구 사항도 각각 다릅니다. 따라서 케이블은 사용 환경에 따라 특수 성능에 대한 요구 사항을 결정해야 합니다. 고무의 산화 분해 및 표면 산화층 형성은 전도성을 증가시키는데, 이는 고무가 산화된 후 카본 블랙 응집체 사이에 극성이 발생하기 때문입니다.
카르복실기와 같은 작용기는 전자의 이동 경로를 단축시켜 줍니다. 특정 용도에 맞는 재료를 선택할 때는 여러 요소를 고려해야 합니다. 케이블 절연의 경우, 중요한 매개변수 중 하나는 절연층을 통과하는 전류의 양을 제한하는 유전율입니다. 직류(DC)의 경우, 저항이 높은 재료를 사용하면 절연층의 두께를 줄일 수 있다는 것은 자명합니다. 교류(AC)의 경우, 상대 유전율과 손실이 상대적으로 낮습니다.
손실 계수는 절연 두께를 줄이는 효과도 있습니다.
에틸 메타크릴레이트(EMA)는 다양한 전기적 특성, 기계적 특성 및 내열성을 위해 PDMS 블렌드를 사용하여 절연 재료로서 실리콘 고무로 상당 부분 대체될 수 있습니다.
LDPE와 PDMSA 혼합물(50:50)의 상용화제로 동일량을 사용했을 때의 효과.
1. 안정적인 보호 시스템: CPE는 가열 또는 가황 시 염화수소를 방출하므로 칼슘 스테아레이트, 바륨 스테아레이트, 삼염기성 황산납 또는 산화마그네슘과 같이 산 흡수 효과가 있는 안정제를 배합에 사용해야 합니다.
2. 가소화 시스템. 디옥틸프탈레이트(DOP) 및 디옥틸아디페이트(DOA)와 같은 에스테르계 가소제가 CPEZ에 일반적으로 사용됩니다. 이들의 용해도 특성은 CM과 유사하며, 우수한 내한성을 제공합니다. DOA와 DOA를 고무에 첨가하면 내한성이 매우 우수해집니다.
3. CPE의 가황 시스템: CPE는 포화 고무이므로 일반적인 황 가황 시스템으로는 효과적으로 가황할 수 없습니다. CPE 가황 시스템의 초기 적용은 티오우레아 시스템이었으며, 그중 가장 효과적인 것은 Na-22였습니다. 그러나 Na-22는 가황 속도가 느리고, 노화 성능이 떨어지며, 압축 영구 변형률이 높고, 심각한 발암 물질이며, 불쾌한 냄새를 발생시키기 때문에 해외에서는 사용이 제한되어 있습니다.
4. 보강 충전 시스템: CPE는 자체 보강성이 없는 고무의 일종으로, 더 나은 강도를 얻기 위해 보강 시스템이 필요합니다. 보강 충전 시스템은 범용 접착제와 유사합니다. 보강제는 주로 카본 블랙과 백색 카본 블랙입니다. 백색 카본 블랙은 CPE의 인열 강도를 향상시키고, 메타메틸 백색 시스템을 형성하여 CPE와 골격 사이의 접착력을 향상시킬 수 있습니다. CPE는 충진성이 우수하며, 충진 시스템에는 주로 탄산칼슘, 활석 분말, 점토 등이 포함됩니다.
게시 시간: 2023년 1월 5일
