(1)Umreženi izolacijski materijal od polietilena (XLPE) bez dima i halogena:
XLPE izolacijski materijal proizvodi se miješanjem polietilena (PE) i etilen vinil acetata (EVA) kao osnovne matrice, zajedno s raznim dodacima kao što su usporivači gorenja bez halogena, maziva, antioksidansi itd., kroz proces miješanja i peletiranja. Nakon obrade zračenjem, PE se pretvara iz linearne molekularne strukture u trodimenzionalnu strukturu, mijenjajući se iz termoplastičnog materijala u netopljivu termoreaktivnu plastiku.
XLPE izolacijski kabeli imaju nekoliko prednosti u usporedbi s običnim termoplastičnim PE:
1. Poboljšana otpornost na toplinsku deformaciju, poboljšana mehanička svojstva na visokim temperaturama i poboljšana otpornost na pucanje pod utjecajem okoliša i toplinsko starenje.
2. Poboljšana kemijska stabilnost i otpornost na otapala, smanjeni hladni protok i očuvana električna svojstva. Dugotrajne radne temperature mogu doseći 125°C do 150°C. Nakon obrade umrežavanja, temperatura kratkog spoja PE može se povećati na 250°C, što omogućuje značajno veću nosivost struje za kabele iste debljine.
3. Kabeli izolirani XLPE-om također pokazuju izvrsna mehanička, vodootporna svojstva i svojstva otporna na zračenje, što ih čini prikladnima za različite primjene, kao što su unutarnje ožičenje u električnim uređajima, vodovi motora, vodovi rasvjete, žice za kontrolu niskonaponskog signala u automobilima, žice za lokomotive , kabeli podzemne željeznice, ekološki prihvatljivi rudarski kabeli, brodski kabeli, kabeli razreda 1E za nuklearne elektrane, kabeli za potopne pumpe i kabeli za prijenos električne energije.
Trenutačni smjerovi u razvoju XLPE izolacijskih materijala uključuju zračenjem umrežene PE izolacijske materijale za energetske kabele, zračenjem umrežene PE zračne izolacijske materijale i zračenjem umrežene poliolefinske materijale za plaštenje otporne na plamen.
(2)Izolacijski materijal od umreženog polipropilena (XL-PP).:
Polipropilen (PP), kao uobičajena plastika, ima karakteristike kao što su mala težina, obilje izvora sirovina, ekonomičnost, izvrsna otpornost na kemijsku koroziju, lakoća oblikovanja i mogućnost recikliranja. Međutim, ima ograničenja kao što su niska čvrstoća, slaba otpornost na toplinu, značajna deformacija skupljanja, slaba otpornost na puzanje, lomljivost pri niskim temperaturama i slaba otpornost na starenje na toplini i kisiku. Ta su ograničenja ograničila njegovu upotrebu u kabelskim aplikacijama. Istraživači su radili na modificiranju polipropilenskih materijala kako bi poboljšali njihovu ukupnu izvedbu, a zračenjem umreženi modificirani polipropilen (XL-PP) učinkovito je prevladao ta ograničenja.
XL-PP izolirane žice mogu zadovoljiti UL VW-1 testove plamena i UL standarde za žice od 150°C. U praktičnim primjenama kabela, EVA se često miješa s PE, PVC, PP i drugim materijalima kako bi se prilagodila izvedba izolacijskog sloja kabela.
Jedan od nedostataka zračenjem umreženog PP je taj što uključuje kompetitivnu reakciju između stvaranja nezasićenih krajnjih skupina kroz reakcije razgradnje i reakcije umrežavanja između stimuliranih molekula i slobodnih radikala velikih molekula. Studije su pokazale da je omjer razgradnje i reakcija poprečnog povezivanja kod poprečnog povezivanja zračenjem PP približno 0,8 kada se koristi zračenje gama zrakama. Da bi se postigle učinkovite reakcije unakrsnog povezivanja u PP, potrebno je dodati promotore umrežavanja za umrežavanje zračenjem. Dodatno, efektivna debljina poprečnog povezivanja ograničena je sposobnošću prodiranja elektronskih zraka tijekom zračenja. Zračenje dovodi do stvaranja plina i pjenjenja, što je povoljno za umrežavanje tankih proizvoda, ali ograničava upotrebu kabela debelih stijenki.
(3) Umreženi etilen-vinil acetatni kopolimer (XL-EVA) izolacijski materijal:
Kako se potražnja za sigurnošću kabela povećava, razvoj umreženih kabela koji ne sadrže halogene, otpornih na plamen, brzo raste. U usporedbi s PE, EVA, koji uvodi monomere vinil acetata u molekularni lanac, ima nižu kristalnost, što rezultira poboljšanom fleksibilnošću, otpornošću na udarce, kompatibilnošću punila i svojstvima toplinskog brtvljenja. Općenito, svojstva EVA smole ovise o sadržaju monomera vinil acetata u molekularnom lancu. Veći sadržaj vinil acetata dovodi do povećane prozirnosti, fleksibilnosti i žilavosti. EVA smola ima izvrsnu kompatibilnost s punilom i mogućnost umrežavanja, što je čini sve popularnijom u umreženim kabelima otpornim na plamen bez halogena.
EVA smola sa sadržajem vinil acetata od približno 12% do 24% obično se koristi u izolaciji žica i kabela. U stvarnim primjenama kabela, EVA se često miješa s PE, PVC, PP i drugim materijalima kako bi se prilagodila izvedba izolacijskog sloja kabela. EVA komponente mogu promovirati umrežavanje, poboljšavajući performanse kabela nakon umrežavanja.
(4) Umreženi etilen-propilen-dien monomer (XL-EPDM) izolacijski materijal:
XL-EPDM je terpolimer sastavljen od etilena, propilena i nekonjugiranih dienskih monomera, umreženih zračenjem. XL-EPDM kabeli kombiniraju prednosti kabela izoliranih poliolefinom i uobičajenih kabela izoliranih gumom:
1. Fleksibilnost, elastičnost, neprianjanje na visokim temperaturama, dugotrajna otpornost na starenje i otpornost na oštru klimu (-60°C do 125°C).
2. Otpornost na ozon, UV otpornost, električna izolacija i otpornost na kemijsku koroziju.
3. Otpornost na ulje i otapala usporediva s izolacijom od kloroprenske gume opće namjene. Može se proizvesti korištenjem uobičajene opreme za preradu vruće ekstruzije, što ga čini isplativim.
XL-EPDM izolirani kabeli imaju širok raspon primjena, uključujući ali ne ograničavajući se na niskonaponske kabele za napajanje, brodske kabele, kabele za paljenje automobila, upravljačke kabele za rashladne kompresore, rudarske mobilne kabele, opremu za bušenje i medicinske uređaje.
Glavni nedostaci XL-EPDM kabela uključuju slabu otpornost na trganje i slaba adhezivna i samoljepljiva svojstva, što može utjecati na kasniju obradu.
(5) Izolacijski materijal od silikonske gume
Silikonska guma posjeduje fleksibilnost i izvrsnu otpornost na ozon, koronsko pražnjenje i plamen, što je čini idealnim materijalom za električnu izolaciju. Njegova primarna primjena u elektroindustriji je za žice i kabele. Žice i kabeli od silikonske gume posebno su prikladni za upotrebu u visokotemperaturnim i zahtjevnim okruženjima, sa znatno dužim životnim vijekom u usporedbi sa standardnim kabelima. Uobičajene primjene uključuju visokotemperaturne motore, transformatore, generatore, elektroničku i električnu opremu, kabele za paljenje u transportnim vozilima te pomorske energetske i upravljačke kabele.
Trenutno se kabeli izolirani silikonskom gumom obično umrežuju pomoću atmosferskog tlaka s vrućim zrakom ili visokotlačne pare. Također je u tijeku istraživanje korištenja zračenja elektronskim snopom za umrežavanje silikonske gume, iako još nije prevladalo u industriji kabela. S nedavnim napretkom u tehnologiji umrežavanja zračenjem, nudi jeftiniju, učinkovitiju i ekološki prihvatljiviju alternativu za izolacijske materijale od silikonske gume. Ozračivanjem elektronskim snopom ili drugim izvorima zračenja, može se postići učinkovito umrežavanje izolacije od silikonske gume, dok se istovremeno dopušta kontrola nad dubinom i stupnjem umrežavanja kako bi se ispunili specifični zahtjevi primjene.
Stoga primjena tehnologije umrežavanja zračenjem za izolacijske materijale od silikonske gume značajno obećava u industriji žice i kabela. Očekuje se da će ova tehnologija smanjiti troškove proizvodnje, poboljšati učinkovitost proizvodnje i pridonijeti smanjenju negativnih utjecaja na okoliš. Buduća istraživanja i razvojni napori mogu dodatno potaknuti korištenje tehnologije umrežavanja zračenjem za izolacijske materijale od silikonske gume, čineći ih širom primjenjivošću za proizvodnju visokotemperaturnih žica i kabela visokih performansi u elektroindustriji. To će osigurati pouzdanija i trajnija rješenja za različita područja primjene.
Vrijeme objave: 28. rujna 2023