تحسين تشتت الحشو وقابلية المعالجة في مركبات LSZH لكابلات النقل

I. التحدي المضاعف لـ LSZH

تصنيع عالية الأداء مركبات LSZH لكابلات النقل (منخفضة الدخان، خالية من الهالوجين) يمثل لغزًا تقنيًا فريدًا: الحاجة إلى تحميل عالي للغاية لمواد الحشو المثبطة للهب غير العضوية (تصل إلى 60-70% بالوزن) للوفاء بمعايير السلامة من الحرائق، مع الحفاظ في الوقت نفسه على استقرار المعالجة الممتاز والخصائص الميكانيكية النهائية. يؤدي التشتت السيئ لهذه الحشوات (مثل الألومنيوم أو هيدروكسيد المغنيسيوم) مباشرة إلى عيوب المواد، وزيادة اللزوجة، وفقدان كارثي لقوة الشد، مما يعرض موثوقية الكابل النهائي للخطر.

تقوم شركة Hangzhou Meilin New Material Technology Co., Ltd.، بما في ذلك شركة Hangzhou Meilin Special Material Co., Ltd.، بتشغيل ثلاثة مصانع إنتاج و31 خط إنتاج آلي متقدم. يركز فريقنا الفني، الذي يضم كبار المهندسين والمتخصصين في البحث والتطوير، على إتقان علوم المواد المعقدة اللازمة لإنتاج مركبات LSZH وFR-PE وXLPE بأداء وتناسق مثالي لكل من الأسواق المحلية والدولية.

ثانيا. هندسة التشتت: تحقيق توحيد تحميل الحشو

يعد التشتت الفعال للحشو غير العضوي هو العامل الأكثر أهمية الذي يحدد جودة مركب LSZH.

أ. تعديل سطح الحشو لمركبات الكابلات LSZH

تعتبر الحشوات غير العضوية محبة للماء بطبيعتها (محبة للماء) في حين أن مادة البوليمر (على سبيل المثال، البولي أوليفين) كارهة للماء. يمنع عدم التوافق الكيميائي هذا الحشو من الخلط بشكل موحد، مما يؤدي إلى التكتل. للتغلب على ذلك، يعد تعديل سطح الحشو لمركبات الكابلات LSZH أمرًا إلزاميًا. تتم معالجة الحشوات عادةً باستخدام عوامل اقتران، مثل السيلان أو مشتقات حمض دهني، والتي يتم تطعيمها على سطح الحشو. تقلل هذه المعالجة بشكل كبير من طاقة سطح الحشو، مما يحسن قابلية التبلل والالتصاق بمصفوفة البوليمر غير القطبية، وبالتالي يقلل من فرصة إعادة التكتل أثناء التركيب.

ب. تقنيات التركيب للمواد LSZH المملوءة بدرجة عالية

يعد اختيار معدات المعالجة أمرًا حيويًا لتقنيات التركيب الخاصة بمواد LSZH المملوءة بدرجة عالية. يتم استخدام آلات البثق ثنائية اللولب في الغالب نظرًا لقدراتها الفائقة في الخلط والقص العالي مقارنة بآلات البثق ذات اللولب الواحد. تم تحسين المعلمات التقنية الرئيسية، مثل تكوين اللولب (على سبيل المثال، استخدام كتل العجن، والعناصر العكسية) ونسبة الطول إلى القطر (L/D)، بدقة لضمان تطبيق طاقة قص كافية لتكسير تكتلات الحشو دون التسبب في حرارة موضعية مفرطة، مما قد يؤدي إلى تحلل مثبطات اللهب قبل الأوان.

ثالثا. قابلية المعالجة وكفاءة البثق

تُظهر مركبات LSZH عالية الملء لكابلات النقل لزوجة عالية الذوبان، مما يتحدى عمليات البثق عالية السرعة المطلوبة لتصنيع الكابلات بكفاءة.

A. استقرار معالجة البثق LSZH بسرعة عالية

High viscosity leads to increased torque demand, higher melt temperature, and potential melt fracture—a surface imperfection that destroys the cable's aesthetic and electrical integrity. To enhance LSZH Extrusion Processing Stability at High Speed, processing aids, such as specialty low molecular weight polyolefins or synthetic waxes, are incorporated. These additives migrate to the polymer/metal interface inside the extruder barrel and die, effectively lubricating the compound and lowering the apparent viscosity. Crucially, this allows for faster extrusion speeds while maintaining lower and safer processing temperatures, well below the decomposition temperature (e.g., $220^{\circ}C$ for ATH).

ب. المفاضلة: مساعدات المعالجة مقابل الأداء ضد الحرائق

هناك مقايضة فنية ضرورية: في حين أن مساعدات المعالجة تعمل على تحسين التدفق، إلا أنها عادة ما تكون عضوية وقابلة للاحتراق. ولذلك، يجب أن يكون تركيز هذه الوسائل محدودًا بشكل صارم (على سبيل المثال، عادةً < 1-2% بالكتلة). إن تجاوز هذا الحد من شأنه أن يخفف بشكل فعال تركيز مثبطات الحريق، مما قد يؤدي إلى فشل اختبارات السلامة من الحرائق الرئيسية، مثل الحد من مؤشر الأكسجين (LOI) أو اختبارات انتشار اللهب العمودي.

رابعا. الحفاظ على السلامة الميكانيكية

محتوى الحشو العالي يقلل بشكل جوهري من المرونة. الهندسة مطلوبة لضمان الحفاظ على السلامة الميكانيكية في كابلات الهالوجين منخفضة الدخان الخالية من الدخان طوال فترة التركيب والخدمة.

أ. الاحتفاظ بالسلامة الميكانيكية في الكابلات منخفضة الدخان الخالية من الهالوجين

يؤدي التحسين الضعيف لتشتت حشو مثبطات اللهب غير العضوية إلى تكتلات حشو كبيرة وضعيفة، والتي تعمل كنقاط تركيز إجهاد داخل مصفوفة البوليمر. عندما يتم الضغط على الكابل الأخير (على سبيل المثال، أثناء الثني أو السحب)، تبدأ هذه النقاط في حدوث تشققات، مما يقلل بشكل كبير من قوة الشد والاستطالة عند الكسر. يعد اختيار البوليمر الأساسي أمرًا بالغ الأهمية أيضًا. إن استخدام البوليمرات المرنة مثل EVA عالي الاستطالة أو مواد مطاطية معينة من البولي أوليفين يسمح للمركب بالحفاظ على الاستطالة المطلوبة (> 125٪ عادةً) حتى مع أحجام الحشو العالية، مما يضمن قدرة الكابل على تحمل قسوة التثبيت.

ب. مراقبة الجودة والتحقق من صحتها

يتم التحقق من صحة التزامنا بمنتج عالي الجودة من خلال بروتوكولات ضمان الجودة لدينا. بعد التركيب، تخضع كل دفعة لاختبارات ميكانيكية شاملة، بما في ذلك قوة الشد، والاستطالة عند الكسر، واختبار الصلابة. يؤكد هذا التحقق الصارم، الذي يشرف عليه كبار المهندسين لدينا، أن استقرار المعالجة الذي تم تحقيقه خلال استقرار معالجة البثق LSZH بسرعة عالية لم يؤثر على سلامة الخدمة الأساسية لمركبات LSZH لكابلات النقل.

V. التركيب الدقيق لسلامة النقل

يعد تطوير وتصنيع مركبات LSZH عالية الجودة لكابلات النقل بمثابة توازن دقيق بين علوم المواد والهندسة الدقيقة. يعد الإتقان الفني لتعديل سطح الحشو لمركبات كابلات LSZH وتحسين تقنيات التركيب لمواد LSZH المملوءة بدرجة عالية أمرًا ضروريًا لتحقيق تشتت الحشو المطلوب. تعد هذه الخبرة أمرًا بالغ الأهمية لضمان استقرار معالجة البثق LSZH بسرعة عالية والحفاظ على السلامة الميكانيكية الموثوقة في الكابلات منخفضة الدخان الخالية من الهالوجين - وهو ضمان السلامة والأداء الذي تقدمه شركة Hangzhou Meilin New Material Technology Co., Ltd.

سادسا. الأسئلة المتداولة (الأسئلة الشائعة)

1. لماذا يعد تحسين تشتت حشو مثبطات اللهب غير العضوي أمرًا بالغ الأهمية لخصائص الكابل النهائية؟

• ج: يؤدي التحسين الضعيف لتشتت حشو مثبطات اللهب غير العضوية إلى تكتلات الحشو التي تعمل كنقاط تركيز الإجهاد. تقلل نقاط الضعف هذه بشكل كبير من قوة شد الكابل، واستطالته عند الكسر، ومقاومة التآكل، مما يعرض للخطر الاحتفاظ بالسلامة الميكانيكية في كابلات الهالوجين منخفضة الدخان الخالية من الهالوجين ويقلل من عمر خدمة الكابل.

2. ما هو الدور الذي تلعبه عوامل التوصيل السطحي في تعديل سطح الحشو لمركبات الكابلات LSZH؟

• ج: يتم تطبيق عوامل الاقتران (مثل السيلان) أثناء تعديل سطح الحشو لمركبات الكابلات LSZH لتكون بمثابة جسر كيميائي. إنها ترتبط بحشوة غير عضوية محبة للماء من جهة وتثبت بمصفوفة البوليمر الكارهة للماء من جهة أخرى، مما يحسن التوافق بشكل كبير ويمنع الحشو من التكتل معًا أثناء التركيب.

3. كيف يحقق المصنعون استقرار معالجة البثق LSZH بسرعة عالية على الرغم من اللزوجة العالية للمواد؟

• ج: يتم تحقيق الاستقرار في المقام الأول من خلال استخدام مركب مزدوج اللولب عالي القص وإضافة مساعدات المعالجة (مواد التشحيم/الشموع). تعمل هذه الأدوات المساعدة على تقليل لزوجة الذوبان، مما يسمح للمركب بالتدفق بسلاسة عبر قالب الطارد بسرعات عالية دون التسبب في عيوب سطحية أو ارتفاع مفرط في درجات الحرارة.

4. ما هي التحديات التقنية الرئيسية التي تعالجها تقنيات التركيب لمواد LSZH المملوءة بدرجة عالية؟

• ج: يجب أن تعالج تقنيات التركيب الخاصة بمواد LSZH المملوءة بشكل كبير تحديين رئيسيين: (1) ضمان التشتت الكامل لحمل الحشو العالي، و(2) التحكم في درجة حرارة الذوبان لمنع التحلل الحراري المبكر لمواد الحشو مثبطات اللهب غير العضوية (على سبيل المثال، ATH/MDH).

5. ما هو خطر المساس بالحفاظ على السلامة الميكانيكية في الكابلات منخفضة الدخان الخالية من الهالوجين؟

• ج: إن السلامة الميكانيكية الضعيفة تعني أن الكابل عرضة للتلف أثناء التثبيت (على سبيل المثال، السحب عبر القنوات) أو تدوير الضغط أثناء الخدمة (على سبيل المثال، الاهتزاز في المعدات الدارجة). يمكن أن يؤدي الفشل في قوة الشد أو مقاومة التآكل إلى تدهور الغلاف قبل الأوان، مما يؤدي إلى كشف الموصلات والمخاطرة بفشل كارثي، وبالتالي إبطال فوائد السلامة لمركبات LSZH لكابلات النقل نفسها.