Τα πολυολεφινικά υλικά, γνωστά για τις εξαιρετικές ηλεκτρικές τους ιδιότητες, την επεξεργασιμότητα και την περιβαλλοντική τους απόδοση, έχουν γίνει ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα υλικά μόνωσης και μανδύα στη βιομηχανία καλωδίων και καλωδίων.
Οι πολυολεφίνες είναι πολυμερή υψηλού μοριακού βάρους που συντίθενται από μονομερή ολεφινών όπως το αιθυλένιο, το προπυλένιο και το βουτένιο. Εφαρμόζονται εκτενώς σε καλώδια, συσκευασίες, κατασκευές, αυτοκινητοβιομηχανία και ιατρική βιομηχανία.
Στην κατασκευή καλωδίων, τα υλικά πολυολεφίνης προσφέρουν χαμηλή διηλεκτρική σταθερά, ανώτερη μόνωση και εξαιρετική χημική αντοχή, εξασφαλίζοντας μακροπρόθεσμη σταθερότητα και ασφάλεια. Τα χαρακτηριστικά τους χωρίς αλογόνα και ανακυκλώσιμα ευθυγραμμίζονται επίσης με τις σύγχρονες τάσεις στην πράσινη και βιώσιμη κατασκευή.
I. Ταξινόμηση ανά τύπο μονομερούς
1. Πολυαιθυλένιο (PE)
Το πολυαιθυλένιο (PE) είναι μια θερμοπλαστική ρητίνη που πολυμερίζεται από μονομερή αιθυλενίου και είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα πλαστικά παγκοσμίως. Με βάση την πυκνότητα και τη μοριακή δομή, χωρίζεται σε τύπους LDPE, HDPE, LLDPE και XLPE.
(1)Πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας (LDPE)
Δομή: Παράγεται με πολυμερισμό ελεύθερων ριζών υψηλής πίεσης· περιέχει πολλές διακλαδισμένες αλυσίδες, με κρυσταλλικότητα 55–65% και πυκνότητα 0,91–0,93 g/cm³.
Ιδιότητες: Μαλακό, διαφανές και ανθεκτικό στις κρούσεις, αλλά έχει μέτρια αντοχή στη θερμότητα (έως περίπου 80 °C).
Εφαρμογές: Χρησιμοποιείται συνήθως ως υλικό περιβλήματος για καλώδια επικοινωνίας και σήματος, εξισορροπώντας την ευκαμψία και τη μόνωση.
(2) Πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας (HDPE)
Δομή: Πολυμερισμένο υπό χαμηλή πίεση με καταλύτες Ziegler-Natta· έχει λίγες ή καθόλου διακλαδώσεις, υψηλή κρυσταλλικότητα (80–95%) και πυκνότητα 0,94–0,96 g/cm³.
Ιδιότητες: Υψηλή αντοχή και ακαμψία, εξαιρετική χημική σταθερότητα, αλλά ελαφρώς μειωμένη ανθεκτικότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Εφαρμογές: Χρησιμοποιείται ευρέως για μονωτικά στρώματα, αγωγούς επικοινωνίας και θήκες καλωδίων οπτικών ινών, παρέχοντας ανώτερη προστασία από τις καιρικές συνθήκες και μηχανική προστασία, ειδικά για εξωτερικές ή υπόγειες εγκαταστάσεις.
(3) Γραμμικό πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας (LLDPE)
Δομή: Συμπολυμερισμένο από αιθυλένιο και α-ολεφίνη, με διακλάδωση βραχείας αλυσίδας· πυκνότητα μεταξύ 0,915–0,925 g/cm³.
Ιδιότητες: Συνδυάζει ευελιξία και αντοχή με εξαιρετική αντοχή σε τρυπήματα.
Εφαρμογές: Κατάλληλο για υλικά μανδύα και μονώσεων σε καλώδια χαμηλής και μέσης τάσης και καλώδια ελέγχου, ενισχύοντας την αντοχή σε κρούσεις και κάμψη.
(4)Διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο (XLPE)
Δομή: Ένα τρισδιάστατο δίκτυο που σχηματίζεται μέσω χημικής ή φυσικής διασύνδεσης (σιλάνιο, υπεροξείδιο ή δέσμη ηλεκτρονίων).
Ιδιότητες: Εξαιρετική θερμική αντοχή, μηχανική αντοχή, ηλεκτρική μόνωση και αντοχή στις καιρικές συνθήκες.
Εφαρμογές: Χρησιμοποιείται εκτενώς σε καλώδια τροφοδοσίας μέσης και υψηλής τάσης, σε νέα καλώδια ενέργειας και σε καλωδιώσεις αυτοκινήτων — ένα κυρίαρχο μονωτικό υλικό στη σύγχρονη κατασκευή καλωδίων.
2. Πολυπροπυλένιο (PP)
Το πολυπροπυλένιο (PP), πολυμερισμένο από προπυλένιο, έχει πυκνότητα 0,89–0,92 g/cm³, σημείο τήξης 164–176 °C και εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας από –30 °C έως 140 °C.
Ιδιότητες: Ελαφρύ, υψηλή μηχανική αντοχή, εξαιρετική χημική αντοχή και ανώτερη ηλεκτρική μόνωση.
Εφαρμογές: Χρησιμοποιείται κυρίως ως μονωτικό υλικό χωρίς αλογόνα σε καλώδια. Με την αυξανόμενη έμφαση στην προστασία του περιβάλλοντος, το διασταυρωμένο πολυπροπυλένιο (XLPP) και το τροποποιημένο συμπολυμερές PP αντικαθιστούν όλο και περισσότερο το παραδοσιακό πολυαιθυλένιο σε συστήματα καλωδίων υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής τάσης, όπως καλώδια σιδηροδρόμων, αιολικής ενέργειας και ηλεκτρικών οχημάτων.
3. Πολυβουτυλένιο (PB)
Το πολυβουτυλένιο περιλαμβάνει το πολυ(1-βουτένιο) (PB-1) και το πολυισοβουτυλένιο (PIB).
Ιδιότητες: Εξαιρετική αντοχή στη θερμότητα, χημική σταθερότητα και αντοχή στον ερπυσμό.
Εφαρμογές: Το PB-1 χρησιμοποιείται σε σωλήνες, μεμβράνες και συσκευασίες, ενώ το PIB εφαρμόζεται ευρέως στην κατασκευή καλωδίων ως τζελ που εμποδίζει το νερό, στεγανωτικό και υλικό πλήρωσης λόγω της αδιαπερατότητάς του από αέρια και της χημικής αδράνειάς του—χρησιμοποιείται συνήθως σε καλώδια οπτικών ινών για σφράγιση και προστασία από την υγρασία.
ΙΙ. Άλλα κοινά υλικά πολυολεφίνης
(1) Συμπολυμερές αιθυλενίου-οξικού βινυλίου (EVA)
Το EVA συνδυάζει αιθυλένιο και οξικό βινύλιο, με ευελιξία και αντοχή στο κρύο (διατηρεί την ευκαμψία του στους –50 °C).
Ιδιότητες: Μαλακό, ανθεκτικό στις κρούσεις, μη τοξικό και ανθεκτικό στη γήρανση.
Εφαρμογές: Στα καλώδια, το EVA χρησιμοποιείται συχνά ως τροποποιητής ευκαμψίας ή ως ρητίνη φορέας σε συνθέσεις χαμηλής περιεκτικότητας σε καπνό χωρίς αλογόνο (LSZH), βελτιώνοντας τη σταθερότητα και την ευκαμψία της επεξεργασίας των φιλικών προς το περιβάλλον υλικών μόνωσης και θήκης.
(2) Πολυαιθυλένιο εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους (UHMWPE)
Με μοριακό βάρος που υπερβαίνει το 1,5 εκατομμύριο, το UHMWPE είναι ένα κορυφαίο μηχανικό πλαστικό.
Ιδιότητες: Υψηλότερη αντοχή στη φθορά μεταξύ των πλαστικών, αντοχή σε κρούση πέντε φορές μεγαλύτερη από το ABS, εξαιρετική χημική αντοχή και χαμηλή απορρόφηση υγρασίας.
Εφαρμογές: Χρησιμοποιείται σε οπτικά καλώδια και ειδικά καλώδια ως επένδυση ή επίστρωση υψηλής αντοχής σε φθορά για στοιχεία εφελκυσμού, ενισχύοντας την αντοχή σε μηχανικές βλάβες και τριβή.
III. Συμπέρασμα
Τα υλικά πολυολεφίνης είναι χωρίς αλογόνα, έχουν χαμηλή εκπομπή καπνού και δεν είναι τοξικά κατά την καύση. Παρέχουν εξαιρετική ηλεκτρική, μηχανική και επεξεργαστική σταθερότητα, ενώ η απόδοσή τους μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω μέσω τεχνολογιών εμβολιασμού, ανάμειξης και διασύνδεσης.
Με τον συνδυασμό ασφάλειας, φιλικότητας προς το περιβάλλον και αξιόπιστης απόδοσης, τα πολυολεφινικά υλικά έχουν γίνει το βασικό σύστημα υλικών στη σύγχρονη βιομηχανία καλωδίων και συρμάτων. Κοιτάζοντας μπροστά, καθώς τομείς όπως τα νέα ενεργειακά οχήματα, τα φωτοβολταϊκά και οι επικοινωνίες δεδομένων συνεχίζουν να αναπτύσσονται, οι καινοτομίες στις εφαρμογές πολυολεφινών θα προωθήσουν περαιτέρω την υψηλή απόδοση και τη βιώσιμη ανάπτυξη της βιομηχανίας καλωδίων.
Ώρα δημοσίευσης: 17 Οκτωβρίου 2025