(1)Umreženi izolacijski materijal od polietilena (XLPE) s niskim udjelom dima i nultom količinom halogena:
XLPE izolacijski materijal se proizvodi miješanjem polietilena (PE) i etilen vinil acetata (EVA) kao osnovne matrice, zajedno s raznim aditivima kao što su usporivači gorenja bez halogena, maziva, antioksidansi itd., kroz proces miješanja i peletiranja. Nakon obrade zračenjem, PE se transformira iz linearne molekularne strukture u trodimenzionalnu strukturu, mijenjajući se iz termoplastičnog materijala u nerastvorljivu termoreaktivnu plastiku.
XLPE izolacijski kablovi imaju nekoliko prednosti u poređenju sa običnim termoplastičnim PE:
1. Poboljšana otpornost na termičku deformaciju, poboljšana mehanička svojstva na visokim temperaturama i poboljšana otpornost na pucanje usljed naprezanja u okolišu i termičko starenje.
2. Povećana hemijska stabilnost i otpornost na rastvarače, smanjeno hladno tečenje i očuvana električna svojstva. Dugoročne radne temperature mogu doseći od 125°C do 150°C. Nakon umrežavanja, temperatura kratkog spoja PE može se povećati na 250°C, što omogućava znatno veću nosivost struje za kablove iste debljine.
3. Kablovi izolovani XLPE-om takođe pokazuju odlična mehanička, vodootporna i otporna na zračenje svojstva, što ih čini pogodnim za različite primjene, kao što su unutrašnje ožičenje u električnim uređajima, kablovi za motore, kablovi za rasvjetu, niskonaponske signalne kontrolne žice za automobile, žice za lokomotive, kablovi za podzemnu željeznicu, ekološki prihvatljivi rudarski kablovi, brodski kablovi, kablovi 1E klase za nuklearne elektrane, kablovi za potopne pumpe i kablovi za prenos energije.
Trenutni pravci u razvoju XLPE izolacijskih materijala uključuju ozračenjem umrežene PE izolacijske materijale za energetske kablove, ozračenjem umrežene PE izolacijske materijale za zračne zrake i ozračenjem umrežene poliolefinske materijale za plašt, otporne na plamen.
(2)Izolacijski materijal od umreženog polipropilena (XL-PP):
Polipropilen (PP), kao uobičajena plastika, ima karakteristike kao što su mala težina, obilje sirovina, isplativost, odlična otpornost na hemijsku koroziju, lakoća oblikovanja i reciklaža. Međutim, ima ograničenja kao što su niska čvrstoća, slaba otpornost na toplotu, značajna deformacija usljed skupljanja, slaba otpornost na puzanje, krhkost na niskim temperaturama i slaba otpornost na starenje uzrokovano toplotom i kisikom. Ova ograničenja su ograničila njegovu upotrebu u kablovskim primjenama. Istraživači su radili na modificiranju polipropilenskih materijala kako bi poboljšali njihove ukupne performanse, a modificirani polipropilen umrežen ozračivanjem (XL-PP) je efikasno prevazišao ova ograničenja.
XL-PP izolirane žice mogu zadovoljiti UL VW-1 testove plamena i UL standarde za žice od 150°C. U praktičnim kablovskim primjenama, EVA se često miješa s PE, PVC, PP i drugim materijalima kako bi se prilagodile performanse izolacijskog sloja kabela.
Jedan od nedostataka umreženog PP-a zračenjem je taj što uključuje kompetitivnu reakciju između formiranja nezasićenih krajnjih grupa putem reakcija degradacije i reakcija umrežavanja između stimulisanih molekula i slobodnih radikala velikih molekula. Studije su pokazale da je omjer reakcija degradacije i umrežavanja kod umrežavanja PP zračenjem približno 0,8 kada se koristi zračenje gama zracima. Da bi se postigle efikasne reakcije umrežavanja u PP, potrebno je dodati promotore umrežavanja za umrežavanje zračenjem. Osim toga, efektivna debljina umrežavanja je ograničena sposobnošću prodiranja elektronskih snopova tokom zračenja. Zračenje dovodi do proizvodnje plina i pjenjenja, što je povoljno za umrežavanje tankih proizvoda, ali ograničava upotrebu kablova s debelim stijenkama.
(3) Izolacijski materijal od umreženog etilen-vinil acetat kopolimera (XL-EVA):
Kako raste potražnja za sigurnošću kablova, razvoj umreženih kablova bez halogena i usporivača plamena brzo raste. U poređenju sa PE, EVA, koja uvodi monomere vinil acetata u molekularni lanac, ima nižu kristalnost, što rezultira poboljšanom fleksibilnošću, otpornošću na udarce, kompatibilnošću s punilima i svojstvima termičkog zaptivanja. Općenito, svojstva EVA smole zavise od sadržaja monomera vinil acetata u molekularnom lancu. Veći sadržaj vinil acetata dovodi do povećane transparentnosti, fleksibilnosti i žilavosti. EVA smola ima odličnu kompatibilnost s punilima i sposobnost umrežavanja, što je čini sve popularnijom u umreženim kablovima bez halogena i usporivačima plamena.
EVA smola sa sadržajem vinil acetata od približno 12% do 24% se obično koristi u izolaciji žica i kablova. U stvarnim kablovskim primjenama, EVA se često miješa sa PE, PVC, PP i drugim materijalima kako bi se prilagodile performanse sloja izolacije kabla. EVA komponente mogu podstaći umrežavanje, poboljšavajući performanse kabla nakon umrežavanja.
(4) Izolacijski materijal od umreženog etilen-propilen-dienskog monomera (XL-EPDM):
XL-EPDM je terpolimer sastavljen od etilena, propilena i nekonjugiranih dienskih monomera, umreženih zračenjem. XL-EPDM kablovi kombinuju prednosti kablova izolovanih poliolefinom i uobičajenih kablova izolovanih gumom:
1. Fleksibilnost, otpornost, nelepljivost na visokim temperaturama, dugotrajna otpornost na starenje i otpornost na oštre klimatske uslove (-60°C do 125°C).
2. Otpornost na ozon, otpornost na UV zračenje, performanse električne izolacije i otpornost na hemijsku koroziju.
3. Otpornost na ulje i rastvarače uporediva sa izolacijom od hloroprenske gume opšte namjene. Može se proizvoditi korištenjem uobičajene opreme za vruću ekstruziju, što je čini isplativom.
XL-EPDM-izolovani kablovi imaju širok spektar primjene, uključujući, ali ne ograničavajući se na niskonaponske energetske kablove, brodske kablove, kablove za paljenje automobila, kontrolne kablove za rashladne kompresore, mobilne kablove za rudarstvo, opremu za bušenje i medicinske uređaje.
Glavni nedostaci XL-EPDM kablova uključuju slabu otpornost na kidanje i slaba svojstva lijepljenja i samoljepljenja, što može utjecati na kasniju obradu.
(5) Silikonski gumeni izolacijski materijal
Silikonska guma posjeduje fleksibilnost i odličnu otpornost na ozon, koronsko pražnjenje i plamen, što je čini idealnim materijalom za električnu izolaciju. Njena primarna primjena u elektroindustriji je za žice i kablove. Žice i kablovi od silikonske gume posebno su pogodni za upotrebu u visokotemperaturnim i zahtjevnim okruženjima, sa znatno dužim vijekom trajanja u poređenju sa standardnim kablovima. Uobičajene primjene uključuju motore visokih temperatura, transformatore, generatore, elektronsku i električnu opremu, kablove za paljenje u transportnim vozilima i brodske energetske i kontrolne kablove.
Trenutno se kablovi izolovani silikonskom gumom obično umrežavaju korištenjem atmosferskog pritiska sa vrućim vazduhom ili parom visokog pritiska. Također se vode istraživanja o korištenju zračenja elektronskim snopom za umrežavanje silikonske gume, iako to još nije postalo rasprostranjeno u kablovskoj industriji. S nedavnim napretkom u tehnologiji umrežavanja zračenjem, ona nudi jeftiniju, efikasniju i ekološki prihvatljiviju alternativu za izolacijske materijale od silikonske gume. Kroz zračenje elektronskim snopom ili druge izvore zračenja, može se postići efikasno umrežavanje izolacije od silikonske gume, a istovremeno se omogućava kontrola nad dubinom i stepenom umrežavanja kako bi se zadovoljili specifični zahtjevi primjene.
Stoga, primjena tehnologije umrežavanja zračenjem za izolacijske materijale od silikonske gume predstavlja značajan potencijal u industriji žica i kablova. Očekuje se da će ova tehnologija smanjiti troškove proizvodnje, poboljšati efikasnost proizvodnje i doprinijeti smanjenju negativnih utjecaja na okoliš. Budući istraživački i razvojni napori mogu dodatno potaknuti upotrebu tehnologije umrežavanja zračenjem za izolacijske materijale od silikonske gume, čineći ih šire primjenjivima za proizvodnju visokotemperaturnih, visokoperformansnih žica i kablova u elektroindustriji. Ovo će pružiti pouzdanija i trajnija rješenja za različita područja primjene.
Vrijeme objave: 28. septembar 2023.