สารประกอบฉนวนสายเคเบิลโพลีเอทิลีนเชื่อมขวางด้วยไซเลน

สูตรของวัสดุสายเคเบิลโพลีเอทิลีนเชื่อมขวางด้วยไซเลนโดยทั่วไปประกอบด้วยเรซินวัสดุฐาน ตัวเริ่มต้น ไซเลน สารต้านอนุมูลอิสระ สารยับยั้งการเกิดพอลิเมอไรเซชัน ตัวเร่งปฏิกิริยา ฯลฯ

(1) โดยทั่วไปแล้วเรซินพื้นฐานจะเป็นเรซินโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE) ที่มีดัชนีการหลอมเหลว (MI) เท่ากับ 2 แต่ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีเรซินสังเคราะห์และแรงกดดันด้านต้นทุน ทำให้มีการใช้หรือบางส่วนใช้โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำเชิงเส้น (LLDPE) เป็นเรซินพื้นฐานสำหรับวัสดุนี้ เรซินแต่ละชนิดมักมีผลกระทบอย่างมากต่อการต่อกิ่งและการเชื่อมขวางเนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลภายในที่แตกต่างกัน ดังนั้นสูตรการผลิตจึงถูกปรับเปลี่ยนโดยใช้เรซินพื้นฐานที่แตกต่างกันหรือใช้เรซินชนิดเดียวกันจากผู้ผลิตที่แตกต่างกัน
(2) ตัวเริ่มต้นที่นิยมใช้คือไดไอโซโพรพิลเปอร์ออกไซด์ (DCP) สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจถึงปริมาณของปัญหา หากน้อยเกินไปจนทำให้เกิดการต่อกิ่งของไซเลนไม่เพียงพอ หากมากเกินไปจะทำให้เกิดการเชื่อมขวางของโพลีเอทิลีน ซึ่งจะลดความลื่นไหลของไซเลน พื้นผิวของแกนฉนวนที่อัดรีดจะหยาบและบีบยาก เนื่องจากตัวเริ่มต้นที่เติมมีปริมาณน้อยและไวต่อแสง จึงจำเป็นต้องกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ดังนั้นโดยทั่วไปจึงควรเติมรวมกับไซเลน
(3) โดยทั่วไปแล้ว ไซเลนจะใช้ไวนิลชนิดไม่อิ่มตัว ได้แก่ ไวนิลไตรเมทอกซีไซเลน (A2171) และไวนิลไตรเอทอกซีไซเลน (A2151) เนื่องจาก A2171 มีอัตราการไฮโดรไลซิสที่รวดเร็ว จึงทำให้ผู้คนเลือกใช้ A2171 มากขึ้น เช่นเดียวกัน ปัญหาการเติมไซเลนกำลังเกิดขึ้น ผู้ผลิตวัสดุสายเคเบิลในปัจจุบันกำลังพยายามลดขีดจำกัดการใช้ลงเพื่อลดต้นทุน เนื่องจากไซเลนเป็นวัสดุนำเข้า ทำให้ราคาสูงขึ้น
(4) สารต้านอนุมูลอิสระช่วยให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของกระบวนการผลิตโพลีเอทิลีนและการป้องกันการเสื่อมสภาพของสายเคเบิล สารต้านอนุมูลอิสระในกระบวนการต่อกิ่งด้วยไซเลนมีบทบาทในการยับยั้งปฏิกิริยาการต่อกิ่ง ดังนั้นในกระบวนการต่อกิ่ง การเติมสารต้านอนุมูลอิสระต้องระมัดระวัง ปริมาณที่เติมควรพิจารณาปริมาณ DCP ให้เหมาะสมกับการคัดเลือก ในกระบวนการเชื่อมขวางแบบสองขั้นตอน สารต้านอนุมูลอิสระส่วนใหญ่สามารถเติมลงในชุดตัวเร่งปฏิกิริยาหลัก ซึ่งสามารถลดผลกระทบต่อกระบวนการต่อกิ่งได้ ในกระบวนการเชื่อมขวางแบบขั้นตอนเดียว สารต้านอนุมูลอิสระจะปรากฏอยู่ในกระบวนการต่อกิ่งทั้งหมด ดังนั้นการเลือกชนิดและปริมาณจึงมีความสำคัญมากกว่า สารต้านอนุมูลอิสระที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ 1010, 168, 330 เป็นต้น
(5) มีการเติมสารยับยั้งการเกิดพอลิเมอไรเซชันเพื่อยับยั้งปฏิกิริยาข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้นกับกระบวนการต่อกิ่งและการเชื่อมขวาง ในกระบวนการต่อกิ่ง การเติมสารต้านการเชื่อมขวางจะช่วยลดการเกิดการเชื่อมขวาง C2C ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงช่วยปรับปรุงความลื่นไหลของกระบวนการ นอกจากนี้ การเติมกราฟต์ในสภาวะเดียวกันจะนำไปสู่การไฮโดรไลซิสของไซเลนก่อน ซึ่งสารยับยั้งการเกิดพอลิเมอไรเซชันสามารถลดการไฮโดรไลซิสของโพลีเอทิลีนที่ต่อกิ่งได้ เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพในระยะยาวของวัสดุต่อกิ่ง
(6) ตัวเร่งปฏิกิริยาส่วนใหญ่มักเป็นอนุพันธ์ของออร์กาโนติน (ยกเว้นสารเชื่อมขวางตามธรรมชาติ) โดยสารที่พบมากที่สุดคือไดบิวทิลทินไดลอเรต (DBDTL) ซึ่งโดยทั่วไปจะเติมลงในมาสเตอร์แบทช์ ในกระบวนการสองขั้นตอน กราฟต์ (วัสดุ A) และมาสเตอร์แบทช์ของตัวเร่งปฏิกิริยา (วัสดุ B) จะถูกบรรจุแยกกัน และผสมวัสดุ A และ B เข้าด้วยกันก่อนเติมลงในเครื่องอัดรีดเพื่อป้องกันการเกิดการเชื่อมขวางล่วงหน้าของวัสดุ A ในกรณีของฉนวนโพลีเอทิลีนเชื่อมขวางด้วยไซเลนแบบขั้นตอนเดียว โพลีเอทิลีนในบรรจุภัณฑ์ยังไม่ได้ถูกต่อกิ่ง ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาเรื่องการเชื่อมขวางล่วงหน้า และไม่จำเป็นต้องบรรจุตัวเร่งปฏิกิริยาแยกต่างหาก

นอกจากนี้ ยังมีไซเลนผสมวางจำหน่ายในท้องตลาด ซึ่งเป็นส่วนผสมของไซเลน สารเริ่มต้น สารต้านอนุมูลอิสระ สารหล่อลื่นบางชนิด และสารป้องกันทองแดง และโดยทั่วไปใช้ในวิธีการเชื่อมโยงไซเลนแบบขั้นตอนเดียวในโรงงานสายเคเบิล
ดังนั้นการกำหนดสูตรฉนวนโพลีเอทิลีนเชื่อมขวางด้วยซิเลน ซึ่งองค์ประกอบไม่ถือว่าซับซ้อนมากนักและมีอยู่ในข้อมูลที่เกี่ยวข้อง แต่สูตรการผลิตที่เหมาะสมอาจมีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยเพื่อให้ได้สูตรสุดท้าย ซึ่งต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงบทบาทของส่วนประกอบต่างๆ ในสูตร และกฎของผลกระทบต่อประสิทธิภาพและอิทธิพลซึ่งกันและกันของส่วนประกอบเหล่านั้น
ในวัสดุสายเคเบิลที่มีหลากหลายชนิด วัสดุสายเคเบิลที่มีการเชื่อมขวางด้วยไซเลน (แบบสองขั้นตอนหรือขั้นตอนเดียว) ถือเป็นกระบวนการทางเคมีเพียงชนิดเดียวที่เกิดขึ้นในกระบวนการอัดรีด ในขณะที่วัสดุสายเคเบิลประเภทอื่นๆ เช่น วัสดุสายเคเบิลโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และวัสดุสายเคเบิลโพลีเอทิลีน (PE) กระบวนการอัดเม็ดเป็นกระบวนการผสมทางกายภาพ แม้ว่าวัสดุสายเคเบิลที่มีการเชื่อมขวางและการฉายรังสีทางเคมีจะเชื่อมขวางก็ตาม ไม่ว่าจะเป็นในกระบวนการอัดเม็ดหรือระบบอัดรีดสายเคเบิล ก็ไม่มีกระบวนการทางเคมีเกิดขึ้น ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว การควบคุมกระบวนการในการผลิตวัสดุสายเคเบิลที่มีการเชื่อมขวางด้วยไซเลนและการอัดรีดฉนวนสายเคเบิลจึงมีความสำคัญมากกว่า