针对交联聚烯烃绝缘电线生产过程中质量控制对策研究

针对交联聚烯烃绝缘电线生产过程中质量控制对策研究

李翀

320602199005195638

摘要：本研究选择交联聚烯烃绝缘电线作为研究对象进行生产工艺的质量控制研究。一是从原材料选择与处理、交联技术原理与设备、绝缘层挤出工艺。二是分析了原材料质量、交联工艺、绝缘层挤出工艺存在的质量问题及产生原因。最后提出了原材料质量控制、交联过程质量控制、绝缘层挤出过程质量控制等对策，旨在为交联聚烯烃绝缘电线生产提供质量保障。

关键词：交联聚烯烃绝缘电线；原材料；交联过程；绝缘层挤出

引言

由于交联聚烯烃绝缘电线拥有出色的电气、机械和环境适应性，它在电力和通信等多个领域得到了广泛的应用。但是在生产过程当中出现质量问题会对电线性能以及寿命产生直接的影响。所以对交联聚烯烃绝缘电线制造工艺进行质量控制研究是非常有意义的。

一、交联聚烯烃绝缘电线生产过程简介

（一）原材料选择与处理

在交联聚烯烃绝缘电线生产过程中，原材料选择与处理是至关重要的一步，通常使用的原材料包括铜、铝、聚乙烯、交联剂等。一是作为电线导电部分的铜或铝线芯，必须经过一系列如清洁、除锈和拉拔等工艺步骤，以确保其具有良好的导电性能和机械强度[1]。二是选择聚乙烯等绝缘材料时需要考虑绝缘性能、耐热性、抗老化性等，以适应电线的服役环境。三是选用交联剂时需要考虑交联剂对于绝缘材料的影响，以确保交联反应的顺利实施。此外为了改善电线的综合性能，还需要考虑填充剂，稳定剂，抗氧剂等辅料的选择。

（二）交联技术原理及设备

交联技术是改善聚乙烯及其它绝缘材料耐热性，机械强度和抗老化性的一个重要手段。它的基本原理是利用交联剂和绝缘材料之间的交联反应将原来具有线性结构的聚乙烯分子交联成网络结构以改善耐热性。常见交联剂包括硅烷交联剂和过氧化物交联剂。交联时必须对交联剂用量，交联温度和交联时间进行控制才能保证交联反应顺利进行。交联设备有挤出机，交联炉和冷却装置，挤出机的主要功能是将绝缘材料进行挤出成型，交联炉则负责交联反应，而冷却装置则是为了快速冷却交联后的绝缘材料，确保其性能稳定。所以选择适当的交联技术与装备对于改善交联聚烯烃绝缘电线性能具有重要意义。

（三）绝缘层挤出工艺

绝缘层挤出工艺在交联聚烯烃绝缘电线制造中起着关键作用，其过程主要有如下几个环节：原料制备按电线规格及性能要求选用适当绝缘材料按一定配比添加交联剂，稳定剂及其它添加剂。挤出成型：用挤出机挤制制备绝缘材料形成连续绝缘层。该工艺要求对挤出速度和挤出温度进行控制，确保绝缘层厚而均匀。交联反应：当绝缘层被挤出时，随即送入交联炉中发生交联反应，该步骤需控制交联温度和交联时间，保证交联反应完全。冷却：交联的绝缘层需通过冷却装置迅速降温才能使交联结构固定住，避免交联反应持续发生。后处理：将冷却之后的绝缘层通过卷绕和切割等后续工序制成成品电线。整个绝缘层挤出工艺需要严格质量控制才能保证绝缘层厚度，均匀性和交联程度符合标准。也要重视挤出时的环保，例如减少废料的生成和避免材料污染。

二、交联聚烯烃绝缘电线生产过程中的质量问题

（一）原材料质量问题

原材料质量问题对交联聚烯烃绝缘电线生产具有重要影响，主要体现为：线芯质量问题：如果铜线或铝线芯出现表面氧化、锈蚀等问题会影响电线的导电性能和机械强度，进而影响其整体性能。绝缘材料存在的问题，绝缘材料好坏，直接影响电线绝缘性，耐热性和抗老化性能。如果绝缘材料存在缺陷或质量问题，将导致电线在工作过程中出现绝缘故障，影响电线的使用寿命。交联剂所面临的问题，交联剂的质量对交联反应起着直接的影响。交联剂存在质量缺陷时会造成交联反应不充分或过多，对电线的性能造成不利影响。添加剂如抗氧剂、稳定剂对增强电线性能起关键作用。如果添加剂存在质量问题，导致电线性能下降。

（二）交联过程中的质量问题

交联时出现的质量问题会给交联聚烯烃绝缘电线的生产工艺带来很大影响，具体表现为：交联反应不够充分会造成绝缘材料性能不能得到充分发挥，电线耐热性能及机械强度下降，从而影响其使用寿命。过度交联会造成绝缘材料脆化、电线柔韧性下降、影响使用性能及机械强度。交联不均匀会造成电线绝缘性能、机械强度等不同，从而影响其整体性能及使用寿命。交联温度或者时间控制不合适：会使交联反应达不到预期效果而影响电线性能。

（三）绝缘层挤出过程中的质量问题

绝缘层挤出时出现的质量问题会给交联聚烯烃绝缘电线制造工艺带来很大影响，具体表现为：挤出速度不可控会造成绝缘层厚度不均，从而影响电线绝缘性能及外观质量[2]。挤出温度控制不当会造成绝缘层熔融不均匀，产生气泡，影响电线绝缘性及机械强度。挤出机参数设置不合适会造成绝缘层开裂和脱落，影响电线寿命。挤出时污染会使绝缘层表面产生污点、异物，从而影响电线绝缘性能及外观质量。挤出后处理不到位会使绝缘层发生变形，破损等现象，从而影响电线机械强度及使用寿命。

三、质量控制对策研究

（一）

原材料质量控制

原材料质量控制对于保证交联聚烯烃绝缘电线制造工艺的顺利进行，提高产品质量具有重要意义。主要措施有：严把进货检验关每批原料都要严把进货质量关，审查外观，尺寸和机械性能是否符合标准要求。储存环境管理：对储存环境进行合理设定，避免原料受潮湿，腐蚀和污染，保证原料质量的稳定性。定期抽检：定期抽检库存原材料，保证质量时刻达到标准要求。与供应商长期合作：挑选具有资质和良好声誉的供应商与之进行长期合作，保证原材料质量稳定。建立原材料质量档案：对每批原材料质量信息进行详细描述，使发生问题后进行溯源。采取上述措施可有效地对原材料进行质量控制，使其在后续生产过程中能够提供品质稳定的原料，保证交联聚烯烃绝缘电线品质。

表1交联聚烯烃绝缘电线生产中原材料质量控制措施及效果表

（二）交联过程质量控制

交联过程的质量控制对于保证交联聚烯烃绝缘电线制造过程交联反应完全，均匀至关重要，主要措施有：控制交联剂的用量：严格按配方要求加入交联剂以保证交联反应完全。交联温度控制：交联时交联温度控制在适当范围，确保交联反应均匀充分。控制交联时间：保证有足够的交联时间，使得交联反应能完全发生，从而获得理想交联效果。交联反应监控：通过对温度，时间和其他参数变化进行监控，适时对交联过程进行调节，确保交联反应顺利进行。交联后处理：交联完成后及时冷却处理，使交联结构固定，避免交联反应持续发生。采取上述措施后，交联过程质量得到了有效控制，保证了交联聚烯烃绝缘电线性能符合标准要求。

（三）绝缘层挤出过程质量控制

交联聚烯烃绝缘电线生产过程中绝缘层挤出工艺质量控制对于确保绝缘层质量具有重要意义，其关键步骤涉及挤出参数严格把关，其中包括挤出速度，温度及压力，保证绝缘层厚度均一，外表平整。定时检查、清洗挤出机：保证挤出机内壁及螺杆及时被清理干净，以免挤出时有异物出现或污染[3]。选用优质原料：确保原料质量符合标准要求，避免因原料质量问题影响绝缘层的性能。加强在线检测：实时监测绝缘层的厚度、密度及外观，发现问题及时调整工艺参数。合理设置冷却装置：确保冷却效果，避免绝缘层熔化不均，出现气泡。严格控制后处理工艺：包括卷绕、切割等，确保绝缘层质量符合标准。采用以上措施后绝缘层挤出工艺的质量得到有效的控制，确保交联聚烯烃绝缘电线的绝缘性能和外观质量。

结论

本研究针对交联聚烯烃绝缘电线在生产过程中的质量控制策略进行了深入探讨，并提出了关于原材料和交联过程的质量管理建议、绝缘层挤出过程中的质量控制及其他关键环节是交联聚烯烃绝缘电线制造的质量保证。后续研究可进一步探索各个环节质量控制具体措施与手段，从而提升交联聚烯烃绝缘电线质量总体水平。

参考文献

[1] 项丽,赵利军,康健,et al.电线电缆绝缘材料的老化及质量控制[J].塑料助剂, 2023(1):44-46.

[2] 李丰.无卤低烟阻燃硅烷交联聚烯烃电线的研制[J].光纤与电缆及其应用技术, 2022(4):5.

[3] 乔心娜.交联聚烯烃绝缘电线检测不合格原因分析[J].中国建材科技, 2022, 31(5):8-10.