Compuestos para cables reticulados con silano

Los polietilenos (PE) tienen unas propiedades de aislamiento excelentes. Sin embargo, un aumento temporal de la temperatura, por ejemplo, por una punta de carga en la aplicación como aislante de cable, puede causar un fallo funcional total: los rangos de ablandamiento y plastificación relativamente bajos producen un fallo termomecánico o incluso un goteo en el aislamiento. A través de una reticulación del polietileno (PEX = cross linked PE) se puede transformar el material termoplástico en uno termoestable. Éste puede ser utilizado a temperaturas de funcionamiento claramente más elevadas, posee mejores propiedades mecánicas, es más resistente a sustancias líquidas orgánicas y permite espesores más delgados.  Se utilizan diferentes métodos de reticulación. Los compuestos reticulados con silano se denominan también PEX-b o Sioplas®.

El proceso Sioplas® fue desarrollado en el año 1968 por Midland Silicones (hoy Dow). Se trata de un procedimiento de dos fases: en la primera etapa del proceso se realiza un injerto del vinil silano activado con peróxido en las cadenas polímeras. En la segunda etapa el compuesto injertado es extruido en forma de cable en extrusoras convencionales junto con un catalizador masterbatch. El proceso de reticulación tiene lugar fuera de la línea en un entorno de agua o vapor. Desde que se desarrolló este proceso se utilizan las amasadoras Buss para la primera etapa y la producción del masterbatch catalizador.

Los compuestos de PE reticulable con silano han demostrado ser los más rentables para la utilización en aplicaciones de aislantes para cables hasta tensiones de 10 kV y son producidos a gran escala.

Masa en bruto blanca de compuestos reticulados con silano para cables, fabricados con la tecnología de preparación de compuestos BUSS
Extremos de cables de color azul con aislamiento de compuestos reticulados con silano para cables, producidos con un equipo de preparación de compuestos BUSS
Trozo de cable con varias capas de aislamiento de compuestos reticulados con silano para cables
Extremo de un cable con diferentes capas de aislamiento, como ejemplo de un compuesto reticulado con silano para cables

Requisitos de composición para la composición de cables reticulados de silano

El proceso de injerto requiere un control específico del proceso en lo relativo al perfil de temperaturas y al tiempo de permanencia. La mezcla líquida de peróxido y silano es dosificada en el polímero plastificado mediante una bomba dosificadora gravimétrica de pistón o de membrana, y a continuación se efectúa la mezcla distributiva con intensidad. Las moléculas de silano se unen por un injerto radical a las cadenas de polímeros. Este proceso requiere de un transcurso de tiempo determinado a temperaturas adecuadas.

En este proceso reactivo de preparación de compuestos son de central importancia las siguientes propiedades de la amasadora BUSS: la mezcla de peróxido y silano puede ser inyectada directamente en el material plastificado en la posición más óptima para el proceso. La distribución que inmediatamente se inicia permite un mayor y más uniforme aprovechamiento del injerto y mínimos efectos scorching, en comparación con sistemas alternativos. Este proceso se puede controlar en todo momento mediante mediciones de la temperatura del compuesto en la cámara de procesado. Así se consigue una calidad asegurada y una regulación en línea. La etapa de presurización se realiza mediante una bomba de masa regulada por presión previa, la cual alimenta un sistema de granulación bajo agua para dar forma al material. De esta forma se consigue optimizar las etapas del proceso de manera independiente. La carcasa desplegable de la amasadora BUSS asegura un rápido acceso y una alta disponibilidad del sistema.

Diferentes cables con aislamiento, como ejemplo de compuestos reticulados con silano para cables, fabricados con equipos de preparación de compuestos BUSS

Tanto la concepción modular y ajustable de toda la instalación como la amplia experiencia de BUSS en la técnica de procesamientos han convertido a la amasadora Buss desde el primer desarrollo de este proceso en la número uno para la preparación de compuestos de aislantes para cables reticulados con silano y ofrece la máxima seguridad de inversión.

Diseño típico de una instalación para la preparación de compuestos para cables reticulados con silano

Diseño típico de una instalación para la preparación de compuestos reticulados con silano para cables

Los sistemas de preparación de compuestos para cables reticulados con silano BUSS ofrecen las siguientes ventajas específicas

  • Mezclado distributivo intensivo

    La amasadora BUSS realiza un mezclado distributivo intensivo, gracias a la combinación del movimiento de rotación y de oscilación axial del husillo de mezcla y amasado que producen flujos de elongación, una gran cantidad de superficies de cizallamiento y un mezclado a lo largo de varios canales.

  • Control de la temperatura en cualquier posición de los pernos
    Los pernos con sensores de temperatura que se pueden montar en cualquier posición a lo largo de la sección de proceso permiten tener un control óptimo de la temperatura, ya que se pueden revisar de forma precisa los límites de temperatura de los diferentes compuestos. Esta precisión se consigue gracias a que los pernos con sensores de temperatura están permanentemente envueltos de compuesto plastificado y la influencia de la temperatura de la carcasa puede ser prácticamente ignorada. Esto es un aspecto importante para poder llevar un control de calidad online.

  • Inyección de líquidos en cualquier posición de los pernos.
    Los pernos de inyección, que en la amasadora Buss se pueden montar en cualquier posición a lo largo de la sección de proceso, permiten inyectar componentes líquidos directamente en el polímero plastificado y en la posición óptima para el proceso. El proceso de mezcla comienza inmediatamente sin manchar la pared de la carcasa y permite obtener la mezcla con una longitud de procesamiento lo más corta posible.

  • Gran número de ciclos de mezclado
    Con las amasadoras BUSS de varias aletas se alcanza un gran número de ciclos de mezclado. Las nuevas y únicas geometrías del husillo permiten la máxima división y plegado de los compuestos con numerosos volteos y una mezcla excelente a través de un proceso de escasa longitud.

  • Regulación precisa de la temperatura
    La amasadora BUSS permite una regulación precisa de la temperatura gracias a la introducción controlada de energía y las tasas de cizallamiento uniformes y moderadas, así como el control de la temperatura mediante termopares que están montados en pernos de amasado huecos envueltos de polímero en posiciones relevantes a lo largo de la sección de proceso.

Más información

Diseño típico de una instalación para la preparación de Sioplas

Descarges

  • COMPEO

Enlaces

BUSS Compounding System COMPEO