(1)Μονωτικό Υλικό Πολυαιθυλενίου Χαμηλού Καπνού Μηδενικού Καπνού (XLPE) με σταυροειδείς δεσμούς:
Το μονωτικό υλικό XLPE παράγεται με τη σύνθεση πολυαιθυλενίου (PE) και οξικού βινυλίου αιθυλενίου (EVA) ως βασικής μήτρας, μαζί με διάφορα πρόσθετα όπως επιβραδυντικά φλόγας χωρίς αλογόνο, λιπαντικά, αντιοξειδωτικά κ.λπ., μέσω μιας διαδικασίας σύνθεσης και σφαιροποίησης. Μετά την επεξεργασία με ακτινοβολία, το PE μετατρέπεται από μια γραμμική μοριακή δομή σε μια τρισδιάστατη δομή, μετατρέποντας από ένα θερμοπλαστικό υλικό σε ένα αδιάλυτο θερμοσκληρυνόμενο πλαστικό.
Τα καλώδια μόνωσης XLPE έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τα συνηθισμένα θερμοπλαστικά PE:
1. Βελτιωμένη αντοχή στη θερμική παραμόρφωση, βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες σε υψηλές θερμοκρασίες και βελτιωμένη αντίσταση σε ρωγμές από περιβαλλοντικές καταπονήσεις και θερμική γήρανση.
2. Ενισχυμένη χημική σταθερότητα και αντοχή σε διαλύτες, μειωμένη ροή ψυχρού και διατηρημένες ηλεκτρικές ιδιότητες. Οι μακροχρόνιες θερμοκρασίες λειτουργίας μπορούν να φτάσουν από 125°C έως 150°C. Μετά την επεξεργασία διασταύρωσης, η θερμοκρασία βραχυκυκλώματος του PE μπορεί να αυξηθεί στους 250°C, επιτρέποντας σημαντικά υψηλότερη ικανότητα μεταφοράς ρεύματος για καλώδια ίδιου πάχους.
3. Τα καλώδια με μόνωση XLPE παρουσιάζουν επίσης εξαιρετικές μηχανικές, αδιάβροχες και ανθεκτικές στην ακτινοβολία ιδιότητες, καθιστώντας τα κατάλληλα για διάφορες εφαρμογές, όπως εσωτερικές καλωδιώσεις σε ηλεκτρικές συσκευές, καλώδια κινητήρα, καλώδια φωτισμού, καλώδια ελέγχου σήματος χαμηλής τάσης αυτοκινήτου, καλώδια ατμομηχανών , καλώδια μετρό, φιλικά προς το περιβάλλον καλώδια εξόρυξης, καλώδια πλοίων, καλώδια 1 E για πυρηνικούς σταθμούς, καλώδια υποβρύχιων αντλιών και καλώδια μετάδοσης ισχύος.
Οι τρέχουσες κατευθύνσεις στην ανάπτυξη μονωτικού υλικού XLPE περιλαμβάνουν μονωτικά υλικά καλωδίων τροφοδοσίας PE με σταυροειδείς δεσμούς ακτινοβολίας, εναέρια μονωτικά υλικά PE με σταυροειδείς δεσμούς ακτινοβολίας και υλικά επένδυσης πολυολεφίνης με σταυροειδείς δεσμούς ακτινοβολίας.
(2)Μονωτικό Υλικό Διασταυρωμένου Πολυπροπυλενίου (XL-PP).:
Το πολυπροπυλένιο (PP), ως κοινό πλαστικό, έχει χαρακτηριστικά όπως ελαφρύ βάρος, άφθονες πηγές πρώτων υλών, οικονομική αποδοτικότητα, εξαιρετική αντοχή στη χημική διάβρωση, ευκολία χύτευσης και ανακυκλωσιμότητα. Ωστόσο, έχει περιορισμούς όπως χαμηλή αντοχή, κακή αντίσταση στη θερμότητα, σημαντική παραμόρφωση συρρίκνωσης, κακή αντίσταση ερπυσμού, ευθραυστότητα σε χαμηλή θερμοκρασία και κακή αντίσταση στη θερμότητα και τη γήρανση του οξυγόνου. Αυτοί οι περιορισμοί έχουν περιορίσει τη χρήση του σε εφαρμογές καλωδίων. Οι ερευνητές εργάζονται για να τροποποιήσουν τα υλικά πολυπροπυλενίου για να βελτιώσουν τη συνολική τους απόδοση και το τροποποιημένο πολυπροπυλένιο με σταυροειδείς δεσμούς ακτινοβολίας (XL-PP) έχει ξεπεράσει αποτελεσματικά αυτούς τους περιορισμούς.
Τα καλώδια με μόνωση XL-PP μπορούν να πληρούν τις δοκιμές φλόγας UL VW-1 και τα πρότυπα σύρματος 150°C με βαθμολογία UL. Σε πρακτικές εφαρμογές καλωδίων, το EVA συχνά αναμιγνύεται με PE, PVC, PP και άλλα υλικά για να ρυθμίσει την απόδοση του στρώματος μόνωσης καλωδίων.
Ένα από τα μειονεκτήματα του διασυνδεδεμένου με ακτινοβολία ΡΡ είναι ότι περιλαμβάνει μια ανταγωνιστική αντίδραση μεταξύ του σχηματισμού ακόρεστων ακραίων ομάδων μέσω αντιδράσεων αποδόμησης και αντιδράσεων διασύνδεσης μεταξύ διεγερμένων μορίων και ελεύθερων ριζών μεγάλων μορίων. Μελέτες έχουν δείξει ότι ο λόγος της αποικοδόμησης προς τις αντιδράσεις διασύνδεσης στη διασύνδεση με ακτινοβολία ΡΡ είναι περίπου 0,8 όταν χρησιμοποιείται ακτινοβολία ακτίνων γάμμα. Για να επιτευχθούν αποτελεσματικές αντιδράσεις διασύνδεσης στο ΡΡ, πρέπει να προστεθούν προαγωγείς διασύνδεσης για διασταυρούμενη σύνδεση ακτινοβολίας. Επιπλέον, το αποτελεσματικό πάχος διασταύρωσης περιορίζεται από την ικανότητα διείσδυσης των δεσμών ηλεκτρονίων κατά την ακτινοβολία. Η ακτινοβόληση οδηγεί στην παραγωγή αερίου και αφρισμού, κάτι που είναι πλεονεκτικό για τη διασύνδεση λεπτών προϊόντων αλλά περιορίζει τη χρήση καλωδίων με παχύ τοίχωμα.
(3) Μονωτικό υλικό διασταυρούμενης σύνδεσης συμπολυμερούς αιθυλενίου-οξικού βινυλίου (XL-EVA):
Καθώς η ζήτηση για ασφάλεια καλωδίων αυξάνεται, η ανάπτυξη καλωδίων διασταυρούμενων επιβραδυντικών φλόγας χωρίς αλογόνο έχει αυξηθεί ραγδαία. Σε σύγκριση με το PE, το EVA, το οποίο εισάγει μονομερή οξικού βινυλίου στη μοριακή αλυσίδα, έχει χαμηλότερη κρυσταλλικότητα, με αποτέλεσμα βελτιωμένη ευελιξία, αντοχή στην κρούση, συμβατότητα πληρωτικού και θερμοσυγκολλητικές ιδιότητες. Γενικά, οι ιδιότητες της ρητίνης EVA εξαρτώνται από την περιεκτικότητα σε μονομερή οξικού βινυλίου στη μοριακή αλυσίδα. Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε οξικό βινύλιο οδηγεί σε αυξημένη διαφάνεια, ευελιξία και σκληρότητα. Η ρητίνη EVA έχει εξαιρετική συμβατότητα με υλικό πλήρωσης και δυνατότητα σταυροσύνδεσης, καθιστώντας την ολοένα και πιο δημοφιλή στα καλώδια με διασταυρούμενη σύνδεση επιβραδυντικά φλόγας χωρίς αλογόνο.
Η ρητίνη EVA με περιεκτικότητα σε οξικό βινύλιο από περίπου 12% έως 24% χρησιμοποιείται συνήθως στη μόνωση σύρματος και καλωδίων. Σε πραγματικές εφαρμογές καλωδίων, το EVA συχνά αναμιγνύεται με PE, PVC, PP και άλλα υλικά για να ρυθμίσει την απόδοση του στρώματος μόνωσης καλωδίων. Τα εξαρτήματα EVA μπορούν να προωθήσουν τη διασύνδεση, βελτιώνοντας την απόδοση του καλωδίου μετά τη διασύνδεση.
(4) Μονομερές μονομερές αιθυλενίου-προπυλενίου-διενίου με σταυροειδείς δεσμούς (XL-EPDM):
Το XL-EPDM είναι ένα τριπολυμερές που αποτελείται από μονομερή αιθυλενίου, προπυλενίου και μη συζευγμένου διενίου, διασυνδεδεμένα μέσω ακτινοβολίας. Τα καλώδια XL-EPDM συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα των καλωδίων με μόνωση πολυολεφίνης και των κοινών καλωδίων με μόνωση από καουτσούκ:
1. Ευελιξία, ελαστικότητα, μη πρόσφυση σε υψηλές θερμοκρασίες, μακροχρόνια αντοχή στη γήρανση και αντοχή σε σκληρά κλίματα (-60°C έως 125°C).
2. Αντοχή στο όζον, αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία, απόδοση ηλεκτρικής μόνωσης και αντίσταση στη χημική διάβρωση.
3. Αντοχή σε λάδια και διαλύτες συγκρίσιμη με τη μόνωση από καουτσούκ χλωροπρενίου γενικής χρήσης. Μπορεί να παραχθεί χρησιμοποιώντας κοινό εξοπλισμό επεξεργασίας θερμής διέλασης, καθιστώντας το οικονομικό.
Τα καλώδια με μόνωση XL-EPDM έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων ενδεικτικά καλωδίων τροφοδοσίας χαμηλής τάσης, καλωδίων πλοίων, καλωδίων ανάφλεξης αυτοκινήτων, καλωδίων ελέγχου για συμπιεστές ψύξης, κινητών καλωδίων εξόρυξης, εξοπλισμού γεώτρησης και ιατρικών συσκευών.
Τα κύρια μειονεκτήματα των καλωδίων XL-EPDM περιλαμβάνουν την κακή αντοχή στο σχίσιμο και τις αδύναμες συγκολλητικές και αυτοκόλλητες ιδιότητες, οι οποίες μπορούν να επηρεάσουν την επακόλουθη επεξεργασία.
(5) Μονωτικό υλικό από καουτσούκ σιλικόνης
Το καουτσούκ σιλικόνης διαθέτει ευελιξία και εξαιρετική αντοχή στο όζον, την εκκένωση κορώνας και τις φλόγες, καθιστώντας το ιδανικό υλικό για ηλεκτρική μόνωση. Η κύρια εφαρμογή του στην ηλεκτρική βιομηχανία είναι για καλώδια και καλώδια. Τα καλώδια και τα καλώδια από καουτσούκ σιλικόνης είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για χρήση σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας και απαιτητικά, με σημαντικά μεγαλύτερη διάρκεια ζωής σε σύγκριση με τα τυπικά καλώδια. Οι κοινές εφαρμογές περιλαμβάνουν κινητήρες υψηλής θερμοκρασίας, μετασχηματιστές, γεννήτριες, ηλεκτρονικό και ηλεκτρικό εξοπλισμό, καλώδια ανάφλεξης σε οχήματα μεταφοράς και θαλάσσια καλώδια ισχύος και ελέγχου.
Επί του παρόντος, τα καλώδια με μόνωση από καουτσούκ σιλικόνης συνδέονται συνήθως με σταυροδεσμούς χρησιμοποιώντας είτε ατμοσφαιρική πίεση με ζεστό αέρα είτε ατμό υψηλής πίεσης. Υπάρχει επίσης συνεχής έρευνα για τη χρήση ακτινοβολίας δέσμης ηλεκτρονίων για διασταυρούμενη σύνδεση καουτσούκ σιλικόνης, αν και δεν έχει γίνει ακόμη διαδεδομένη στη βιομηχανία καλωδίων. Με τις πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία διασταύρωσης ακτινοβολίας, προσφέρει μια εναλλακτική λύση χαμηλότερου κόστους, πιο αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον για μονωτικά υλικά από καουτσούκ σιλικόνης. Μέσω ακτινοβολίας δέσμης ηλεκτρονίων ή άλλων πηγών ακτινοβολίας, μπορεί να επιτευχθεί αποτελεσματική διασύνδεση της μόνωσης από καουτσούκ σιλικόνης, επιτρέποντας ταυτόχρονα τον έλεγχο του βάθους και του βαθμού διασταύρωσης για την κάλυψη συγκεκριμένων απαιτήσεων εφαρμογής.
Ως εκ τούτου, η εφαρμογή της τεχνολογίας διασταύρωσης ακτινοβολίας για μονωτικά υλικά από καουτσούκ σιλικόνης υπόσχεται σημαντικά στη βιομηχανία συρμάτων και καλωδίων. Αυτή η τεχνολογία αναμένεται να μειώσει το κόστος παραγωγής, να βελτιώσει την αποδοτικότητα της παραγωγής και να συμβάλει στη μείωση των δυσμενών περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Οι μελλοντικές προσπάθειες έρευνας και ανάπτυξης μπορεί να οδηγήσουν περαιτέρω τη χρήση της τεχνολογίας διασταύρωσης ακτινοβολίας για μονωτικά υλικά από καουτσούκ σιλικόνης, καθιστώντας τα πιο ευρέως εφαρμόσιμα για την κατασκευή συρμάτων και καλωδίων υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής απόδοσης στην ηλεκτρική βιομηχανία. Αυτό θα παρέχει πιο αξιόπιστες και ανθεκτικές λύσεις για διάφορους τομείς εφαρμογής.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-28-2023