สารประกอบฉนวนสายเคเบิลโพลีเอทิลีนเชื่อมขวางด้วยไซเลน

สูตรของวัสดุสายเคเบิลโพลีเอทิลีนเชื่อมขวางด้วยไซเลนโดยทั่วไปประกอบด้วยเรซินวัสดุฐาน ตัวเริ่มต้น ไซเลน สารต้านอนุมูลอิสระ สารยับยั้งการเกิดพอลิเมอไรเซชัน ตัวเร่งปฏิกิริยา ฯลฯ

(1) เรซินพื้นฐานโดยทั่วไปเป็นเรซินโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE) ที่มีดัชนีการหลอมเหลว (MI) อยู่ที่ 2 แต่เมื่อไม่นานมานี้ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีเรซินสังเคราะห์และแรงกดดันด้านต้นทุน โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำเชิงเส้น (LLDPE) จึงถูกนำมาใช้หรือใช้บางส่วนเป็นเรซินพื้นฐานของวัสดุนี้ เรซินที่แตกต่างกันมักมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการต่อกิ่งและการเชื่อมโยงขวางเนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ภายในที่แตกต่างกัน ดังนั้นสูตรจะถูกปรับเปลี่ยนโดยใช้เรซินพื้นฐานที่แตกต่างกันหรือเรซินประเภทเดียวกันจากผู้ผลิตที่แตกต่างกัน
(2) ตัวเริ่มต้นที่ใช้กันทั่วไปคือไดไอโซโพรพิลเปอร์ออกไซด์ (DCP) สิ่งสำคัญคือการเข้าใจปริมาณของปัญหา หากน้อยเกินไปจนทำให้เกิดการต่อกิ่งด้วยไซเลนก็ไม่เพียงพอ หากมากเกินไปก็จะทำให้เกิดการเชื่อมขวางของโพลีเอทิลีน ซึ่งจะลดความลื่นไหลของโพลีเอทิลีน พื้นผิวของแกนฉนวนที่อัดขึ้นรูปจะหยาบและบีบยาก เนื่องจากปริมาณของตัวเริ่มต้นที่เพิ่มเข้าไปนั้นน้อยมากและละเอียดอ่อน จึงมีความสำคัญที่จะต้องกระจายให้ทั่ว ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วจึงมักจะเติมรวมกับไซเลน
(3) ไซเลนมักใช้ไวนิลไซเลนที่ไม่อิ่มตัว ได้แก่ ไวนิลไตรเมทอกซีไซเลน (A2171) และไวนิลไตรเอทอกซีไซเลน (A2151) เนื่องจาก A2171 มีอัตราการไฮโดรไลซิสที่รวดเร็ว จึงทำให้ผู้คนเลือกใช้ A2171 มากขึ้น ในทำนองเดียวกัน มีปัญหาในการเติมไซเลน ปัจจุบันผู้ผลิตวัสดุสำหรับสายเคเบิลกำลังพยายามลดขีดจำกัดให้ต่ำลงเพื่อลดต้นทุน เนื่องจากไซเลนนำเข้า จึงมีราคาสูงกว่า
(4) สารต้านอนุมูลอิสระช่วยให้มั่นใจถึงความเสถียรของกระบวนการโพลีเอทิลีนและการป้องกันการเสื่อมสภาพของสายเคเบิลและเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระในกระบวนการต่อกิ่งด้วยไซเลนมีบทบาทในการยับยั้งปฏิกิริยาการต่อกิ่ง ดังนั้นในกระบวนการต่อกิ่ง การเติมสารต้านอนุมูลอิสระต้องระมัดระวัง โดยปริมาณที่เติมต้องพิจารณาปริมาณ DCP ให้ตรงกับการคัดเลือก ในกระบวนการเชื่อมขวางสองขั้นตอน สารต้านอนุมูลอิสระส่วนใหญ่สามารถเพิ่มลงในชุดตัวเร่งปฏิกิริยาหลัก ซึ่งสามารถลดผลกระทบต่อกระบวนการต่อกิ่งได้ ในกระบวนการเชื่อมขวางขั้นตอนเดียว สารต้านอนุมูลอิสระจะปรากฏในกระบวนการต่อกิ่งทั้งหมด ดังนั้น การเลือกสายพันธุ์และปริมาณจึงมีความสำคัญมากขึ้น สารต้านอนุมูลอิสระที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ 1010, 168, 330 เป็นต้น
(5) มีการเติมสารยับยั้งการเกิดโพลีเมอไรเซชันเพื่อยับยั้งปฏิกิริยาข้างเคียงบางอย่างที่เกิดขึ้นในกระบวนการต่อกิ่งและการเชื่อมขวาง โดยในการต่อกิ่ง การเติมสารต้านการเชื่อมขวางจะช่วยลดการเกิดการเชื่อมขวางแบบ C2C ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงทำให้การประมวลผลมีความลื่นไหลมากขึ้น นอกจากนี้ การเติมกราฟต์ในสภาวะเดียวกันจะเกิดการไฮโดรไลซิสของไซเลนก่อน โดยสารยับยั้งการเกิดโพลีเมอไรเซชันจะช่วยลดไฮโดรไลซิสของโพลีเอทิลีนที่ต่อกิ่ง เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพในระยะยาวของวัสดุต่อกิ่ง
(6) ตัวเร่งปฏิกิริยาส่วนใหญ่มักเป็นอนุพันธ์ของออร์กาโนติน (ยกเว้นการเชื่อมขวางตามธรรมชาติ) โดยที่พบมากที่สุดคือไดบิวทิลทินไดลอเรต (DBDTL) ซึ่งโดยทั่วไปจะเติมในรูปของมาสเตอร์แบตช์ ในกระบวนการสองขั้นตอน กราฟต์ (วัสดุ A) และมาสเตอร์แบตช์ของตัวเร่งปฏิกิริยา (วัสดุ B) จะถูกบรรจุแยกกัน และวัสดุ A และ B จะถูกผสมเข้าด้วยกันก่อนที่จะถูกเติมลงในเครื่องอัดรีดเพื่อป้องกันการเชื่อมขวางล่วงหน้าของวัสดุ A ในกรณีของฉนวนโพลีเอทิลีนเชื่อมขวางด้วยไซเลนขั้นตอนเดียว โพลีเอทิลีนในบรรจุภัณฑ์ยังไม่ได้ถูกต่อกิ่ง ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาในการเชื่อมขวางล่วงหน้า ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องบรรจุตัวเร่งปฏิกิริยาแยกต่างหาก

นอกจากนี้ ยังมีไซเลนผสมวางจำหน่ายในท้องตลาด ซึ่งเป็นส่วนผสมของไซเลน ตัวเริ่มต้น สารต้านอนุมูลอิสระ สารหล่อลื่นบางชนิด และสารป้องกันทองแดง และโดยทั่วไปใช้ในวิธีการเชื่อมโยงไซเลนแบบขั้นตอนเดียวในโรงงานสายเคเบิล
ดังนั้นการกำหนดสูตรฉนวนโพลีเอทิลีนเชื่อมขวางด้วยไซเลน ซึ่งองค์ประกอบไม่ถือว่าซับซ้อนมากนักและมีอยู่ในข้อมูลที่เกี่ยวข้อง แต่สูตรการผลิตที่เหมาะสมอาจมีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยเพื่อให้ได้สูตรสุดท้าย ซึ่งต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงบทบาทของส่วนประกอบในการกำหนดสูตร และกฎของผลกระทบต่อประสิทธิภาพและอิทธิพลซึ่งกันและกันของส่วนประกอบเหล่านั้น
ในวัสดุสายเคเบิลที่มีหลากหลายชนิด วัสดุสายเคเบิลที่มีการเชื่อมขวางด้วยไซเลน (ทั้งแบบสองขั้นตอนหรือขั้นตอนเดียว) ถือเป็นกระบวนการทางเคมีชนิดเดียวที่เกิดขึ้นในการอัดรีด ส่วนวัสดุสายเคเบิลที่มีชนิดอื่นๆ เช่น วัสดุสายเคเบิลที่มีโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และวัสดุสายเคเบิลที่มีโพลีเอทิลีน (PE) กระบวนการอัดเม็ดเป็นกระบวนการผสมทางกายภาพ แม้ว่าวัสดุสายเคเบิลที่มีการเชื่อมขวางและการฉายรังสีทางเคมีจะไม่ได้เกิดขึ้นในกระบวนการอัดเม็ดหรือระบบอัดรีดสายเคเบิลก็ตาม ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว การควบคุมกระบวนการในการผลิตวัสดุสายเคเบิลที่มีการเชื่อมขวางด้วยไซเลนและการอัดรีดฉนวนสายเคเบิลนั้นมีความสำคัญมากกว่า