진공 시스템을 갖춘 가열 반응기는 실리콘 난연 케이블 재료를 합성하는 중요한 처리 환경 역할을 합니다. 폴리디메틸실록산(PDMS) 매트릭스와 필수 충전제의 균질한 통합을 촉진하는 동시에 케이블의 안전을 손상시킬 수 있는 휘발성 결함을 제거합니다.
열 에너지와 음압을 결합함으로써 이 시스템은 미세한 기포가 없는 구조적으로 견고한 혼합물을 보장합니다. 이러한 무결성은 난연 케이블에 필요한 높은 전기 절연 표준을 유지하는 데 필요한 기초 요구 사항입니다.
혼합 공정의 역학
열 혼합을 통한 균질성 달성
반응기의 주요 기능은 강제 교반을 통해 액체 폴리머 매트릭스와 고체 첨가제를 혼합하는 것입니다.
이 공정은 일반적으로 120°C 정도의 온도에서 작동합니다. 이 열 에너지는 혼합물의 점도를 낮춰 고체를 더 부드럽게 통합할 수 있게 합니다.
이 공정에서 사용되는 일반적인 충전제에는 카본 블랙, 탄산칼슘 및 인 기반 난연제가 포함됩니다.
균일한 분산 보장
적절한 열과 교반이 없으면 이러한 충전제가 뭉치거나 고르지 않게 침전될 수 있습니다.
반응기는 난연성이 특정 부분에 집중되는 것이 아니라 PDMS 매트릭스 전체에 고르게 분포되도록 합니다.
진공 탈기(De-aeration)의 중요한 기능
내부 결함 제거
고속 기계적 혼합은 불가피하게 점성 실리콘 화합물 내부에 공기 방울을 가둡니다.
진공 시스템은 재료가 굳기 전에 이 갇힌 공기 방울을 강제로 추출하는 음압 환경을 만듭니다.
이러한 방울이 제거되지 않으면 경화된 절연층에 영구적인 기포가 되어 케이블 코팅을 기계적으로 약화시킵니다.
수분 제거 및 절연 무결성
원료 및 충전제는 종종 환경에서 흡수된 미량의 수분을 포함하고 있습니다.
반응기의 열과 진공 시스템의 조합은 이 수분 함량을 효과적으로 증발시키고 추출합니다.
경화 중에 증기 방울이 형성되는 것을 방지하기 위해 수분을 제거하는 것이 중요합니다. 이러한 방울은 전기 절연 성능에 치명적이며 전기 고장의 경로 역할을 합니다.
공정 편차의 위험 이해
불완전한 탈기(De-gassing)의 결과
진공 단계에 필요한 시간을 과소평가하는 것은 흔한 함정입니다.
진공 공정이 너무 일찍 종료되면 미세한 기포는 육안으로는 보이지 않지만 고전압 성능에는 치명적입니다.
이러한 기포는 부분 방전의 약점으로 작용하여 케이블의 수명을 크게 단축시킵니다.
열 관리 문제
120°C가 일반적인 작동 온도로 언급되지만, 편차는 품질 문제를 야기할 수 있습니다.
과도한 열은 특정 인 기반 첨가제를 분해할 수 있으며, 불충분한 열은 혼합 불량과 높은 점도를 초래합니다.
재료 품질 및 성능 보장
실리콘 케이블 재료의 신뢰성을 극대화하려면 특정 요구 사항에 따라 다음 운영 매개변스를 우선적으로 고려하십시오.
- 전기 절연 신뢰성이 주요 초점인 경우: 내부 기포로 인한 유전체 파괴를 방지하기 위해 탈기 증거가 모두 사라질 때까지 진공 사이클을 유지하십시오.
- 일관된 난연성이 주요 초점인 경우: 120°C에서 엄격한 온도 제어를 유지하여 카본 블랙 및 인 첨가제가 매트릭스 전체에 균일하게 분산되도록 보장하십시오.
진공 가열 반응기는 단순한 혼합 용기가 아니라 거시적인 케이블 고장을 유발하는 미세한 결함에 대한 주요 보호 장치입니다.
요약표:
| 특징 | 실리콘 케이블 재료 처리에서의 역할 | 품질에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 열 혼합 (120°C) | PDMS 점도를 낮춰 충전제 통합을 균일하게 함 | 균일한 난연제 분포 보장 |
| 강제 교반 | 카본 블랙 및 인 첨가제와 같은 고체 혼합 | 뭉침 및 재료 특성 불균일 방지 |
| 진공 탈기 | 갇힌 공기 방울 및 미세 기포 제거 | 기계적 고장 및 유전체 파괴 방지 |
| 수분 추출 | 원료 충전제에서 미량의 물 증발 및 제거 | 절연 무결성 유지를 위한 증기 방울 제거 |
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참고문헌
- Wei Wang, Caiqin Qin. Application of Magnesium Hydroxide/Diphenoxy Phosphate in Silicone Rubber Flame Retardant Cable Material. DOI: 10.3390/coatings13050934
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