운송 케이블용 LSZH 화합물의 필러 분산 및 가공성 최적화
I. LSZH의 복합적 도전
고성능 제품 제조 운송 케이블용 LSZH 화합물(저연, 제로 할로겐) 화재 안전 표준을 충족하는 동시에 뛰어난 가공 안정성과 최종 기계적 특성을 보존하기 위해 무기 난연 충전재를 매우 많이(중량 기준 최대 60-70%) 첨가해야 한다는 독특한 기술적 난제를 제시합니다. 이러한 필러(알루미늄 또는 수산화마그네슘 등)의 분산이 불량하면 재료 결함, 점도 증가, 인장 강도의 치명적인 손실로 직접 이어져 최종 케이블의 신뢰성이 손상됩니다.
Hangzhou Meilin Special Material Co., Ltd.를 포함한 Hangzhou Meilin New Material Technology Co., Ltd.는 3개의 생산 공장과 31개의 첨단 자동화 생산 라인을 운영하고 있습니다. 수석 엔지니어와 R&D 전문가로 구성된 당사의 기술 팀은 국내 및 국제 시장 모두에서 최적의 성능과 일관성을 갖춘 LSZH, FR-PE 및 XLPE 화합물을 생산하는 데 필요한 복잡한 재료 과학을 마스터하는 데 중점을 두고 있습니다.
II. 분산 공학: 필러 로딩의 균일성 달성
무기 충진제의 효과적인 분산은 LSZH 화합물의 품질을 결정하는 가장 중요한 요소입니다.
A. LSZH 케이블 화합물의 충전재 표면 개질
무기 충전제는 본질적으로 친수성(물을 좋아함)인 반면, 중합체 매트릭스(예: 폴리올레핀)는 소수성입니다. 이러한 화학적 비호환성으로 인해 충전재가 균일하게 혼합되지 않아 응집이 발생합니다. 이를 극복하기 위해 LSZH 케이블 컴파운드의 필러 표면 개질은 필수입니다. 필러는 일반적으로 필러 표면에 접목되는 실란 또는 스테아르산 유도체와 같은 커플링제로 처리됩니다. 이 처리는 필러의 표면 에너지를 크게 낮추고 비극성 폴리머 매트릭스에 대한 습윤성과 접착력을 향상시켜 컴파운딩 중 재응집 가능성을 줄입니다.
B. 고충진 LSZH 재료의 배합 기술
고충진 LSZH 재료의 합성 기술에는 처리 장비의 선택이 매우 중요합니다. 이축 압출기는 단일 스크류 압출기에 비해 우수한 혼합 및 고전단 성능으로 인해 주로 사용됩니다. 스크류 구성(예: 반죽 블록, 역방향 요소 사용) 및 길이 대 직경(L/D) 비율과 같은 핵심 기술 매개변수는 난연제를 조기에 분해할 수 있는 과도한 국부적 열을 발생시키지 않고 필러 덩어리를 분해하기 위해 충분한 전단 에너지가 적용되도록 세심하게 최적화되었습니다.
| 배합기술 | 전단 성능 및 혼합 균일성 | 고농축 LSZH에 대한 적합성 |
|---|---|---|
| 단일 스크류 압출기 | 낮음(주로 용융/이송용) | 부적합하다; 균일한 무기 난연 필러 분산 최적화를 달성할 수 없습니다. |
| 이축압출기(동시회전) | 높음 (분산 및 분포혼합이 우수함) | 최적; 고충진 LSZH 소재의 컴파운딩 기술에 필수 |
III. 가공성 및 압출 효율성
운송 케이블용 고충진 LSZH 화합물은 높은 용융 점도를 나타내므로 효율적인 케이블 제조에 필요한 고속 압출 공정에 어려움을 겪습니다.
A. 고속에서의 LSZH 압출 가공 안정성
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).
B. 절충: 가공 보조제와 화재 성능
필요한 기술적 균형이 있습니다. 가공 보조제는 흐름을 개선하지만 일반적으로 유기적이고 가연성입니다. 따라서 이러한 보조제의 농도는 엄격하게 제한되어야 합니다(예: 일반적으로 < 1-2 질량%). 이 한도를 초과하면 난연제 농도가 효과적으로 희석되어 잠재적으로 산소 지수(LOI) 제한 또는 수직 화염 전파 테스트와 같은 주요 화재 안전 테스트가 실패할 수 있습니다.
IV. 기계적 무결성 보존
필러 함량이 높으면 본질적으로 유연성이 감소합니다. 설치 및 서비스 수명 동안 저연 무할로겐 케이블의 기계적 무결성 유지를 보장하려면 엔지니어링이 필요합니다.
A. 저연 할로겐 케이블의 기계적 무결성 유지
열악한 무기 난연제 충전재 분산 최적화는 크고 약한 충전재 덩어리로 이어지며, 이는 폴리머 매트릭스 내에서 응력 집중 지점 역할을 합니다. 최종 케이블에 응력이 가해지면(예: 구부리거나 당기는 동안) 이러한 지점에서 균열이 발생하여 인장 강도와 파단 연신율이 크게 낮아집니다. 기본 폴리머를 선택하는 것도 중요합니다. 신율이 높은 EVA 또는 특정 폴리올레핀 엘라스토머와 같은 유연한 폴리머를 활용하면 충전재량이 많은 경우에도 컴파운드가 필요한 신율(일반적으로 > 125%)을 유지할 수 있어 케이블이 엄격한 설치를 견딜 수 있습니다.
B. 품질 관리 및 검증
고품질 제품에 대한 우리의 약속은 품질 보증 프로토콜을 통해 검증됩니다. 배합 후 모든 배치는 인장 강도, 파단 연신율 및 경도 테스트를 포함한 포괄적인 기계적 테스트를 거칩니다. 당사의 수석 엔지니어가 감독하는 이 엄격한 검증은 LSZH 고속 압출 가공 안정성 중에 달성된 가공 안정성이 LSZH 운송 케이블용 화합물의 필수 서비스 수명 무결성을 손상시키지 않았음을 확인합니다.
V. 운송안전을 위한 정밀배합
운송 케이블용 고품질 LSZH 화합물의 개발 및 제조는 재료 과학과 정밀 엔지니어링의 섬세한 균형입니다. LSZH 케이블 컴파운드의 필러 표면 개질에 대한 기술적 숙달과 고충진 LSZH 재료의 컴파운딩 기술 최적화는 필요한 필러 분산을 달성하는 데 필수적입니다. 이 전문 지식은 고속에서의 LSZH 압출 가공 안정성과 저연 무할로겐 케이블의 신뢰할 수 있는 기계적 무결성 유지를 보장하는 데 중요합니다. 이는 Hangzhou Meilin New Material Technology Co., Ltd.가 제공하는 안전과 성능을 보장합니다.
6. 자주 묻는 질문(FAQ)
1. 무기 난연 필러 분산 최적화가 최종 케이블 특성에 왜 그렇게 중요한가요?
- A: 열악한 무기 난연제 충전재 분산 최적화로 인해 응력 집중 지점 역할을 하는 충전재 덩어리가 생성됩니다. 이러한 약점은 케이블의 인장 강도, 파단 신율 및 내마모성을 크게 감소시켜 연기가 적은 제로 할로겐 케이블의 기계적 무결성 유지를 손상시키고 케이블의 서비스 수명을 단축시킵니다.
2. LSZH 케이블 컴파운드의 충전재 표면 개질에서 표면 커플링제는 어떤 역할을 합니까?
- A: LSZH 케이블 화합물이 화학적 가교 역할을 하도록 필러 표면 개질 중에 커플링제(예: 실란)가 적용됩니다. 한쪽 끝은 친수성 무기 필러에 결합하고 다른 쪽 끝은 소수성 폴리머 매트릭스에 고정하여 호환성을 획기적으로 향상시키고 컴파운딩 중에 필러가 뭉치는 것을 방지합니다.
3. 제조업체는 높은 재료 점도에도 불구하고 고속에서 LSZH 압출 가공 안정성을 어떻게 달성합니까?
- A: 안정성은 주로 고전단 이축 컴파운딩을 사용하고 가공 보조제(윤활제/왁스)를 추가하여 달성됩니다. 이러한 보조제는 용융 점도를 감소시켜 화합물이 표면 결함이나 과도한 온도 상승을 일으키지 않고 고속으로 압출기 다이를 통해 원활하게 흐르도록 합니다.
4. 고충진 LSZH 재료의 합성 기술이 해결하는 주요 기술적 과제는 무엇입니까?
- A: 고충진 LSZH 재료의 컴파운딩 기술은 두 가지 주요 과제를 해결해야 합니다. (1) 높은 필러 로드의 완전한 분산 보장, (2) 무기 난연성 필러(예: ATH/MDH)의 조기 열 분해를 방지하기 위해 용융 온도 제어.
5. 저연 무할로겐 케이블의 기계적 무결성 유지가 손상될 위험은 무엇입니까?
- 답변: 기계적 무결성이 손상되면 케이블이 설치 중 손상되거나(예: 도관을 잡아당김) 서비스 중 응력 순환(예: 철도 차량의 진동)에 취약하다는 의미입니다. 인장 강도 또는 내마모성이 저하되면 재킷의 조기 성능 저하로 이어질 수 있으며, 도체가 노출되고 심각한 고장이 발생할 위험이 있으므로 LSZH 운송 케이블용 화합물 자체의 안전 이점이 무효화될 수 있습니다.
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