Polüolefiinmaterjalid, mis on tuntud oma suurepäraste elektriliste omaduste, töödeldavuse ja keskkonnasõbralikkuse poolest, on muutunud üheks enimkasutatavaks isolatsiooni- ja ümbrismaterjaliks juhtmete ja kaablite tööstuses.
Polüolefiinid on suure molekulmassiga polümeerid, mis sünteesitakse olefiinmonomeeridest nagu etüleen, propüleen ja buteen. Neid kasutatakse laialdaselt kaabli-, pakendi-, ehitus-, auto- ja meditsiinitööstuses.
Kaablitootmises pakuvad polüolefiinmaterjalid madalat dielektrilist konstanti, suurepärast isolatsiooni ja silmapaistvat keemilist vastupidavust, tagades pikaajalise stabiilsuse ja ohutuse. Nende halogeenivabad ja taaskasutatavad omadused on kooskõlas ka rohelise ja säästva tootmise tänapäevaste suundumustega.
I. Klassifikatsioon monomeeri tüübi järgi
1. Polüetüleen (PE)
Polüetüleen (PE) on etüleenmonomeeridest polümeriseeritud termoplastvaik ja üks maailmas enimkasutatavaid plaste. Tiheduse ja molekulaarstruktuuri põhjal jaguneb see LDPE, HDPE, LLDPE ja XLPE tüüpideks.
(1)Madala tihedusega polüetüleen (LDPE)
Struktuur: Saadud kõrgsurve vabaradikaalpolümerisatsiooni teel; sisaldab palju hargnenud ahelaid, kristallilisusega 55–65% ja tihedusega 0,91–0,93 g/cm³.
Omadused: Pehme, läbipaistev ja löögikindel, kuid mõõduka kuumakindlusega (kuni umbes 80 °C).
Kasutusalad: Tavaliselt kasutatakse side- ja signaalikaablite ümbrismaterjalina, tasakaalustades paindlikkust ja isolatsiooni.
(2) Suure tihedusega polüetüleen (HDPE)
Struktuur: Polümeriseerub madalal rõhul Ziegler-Natta katalüsaatorite abil; hargneb vähe või üldse mitte, kristallisus on kõrge (80–95%) ja tihedus 0,94–0,96 g/cm³.
Omadused: Suur tugevus ja jäikus, suurepärane keemiline stabiilsus, kuid veidi vähenenud madalatemperatuurne sitkus.
Kasutusalad: Laialdaselt kasutatav isolatsioonikihtide, sidekanalite ja fiiberoptiliste kaablite ümbriste jaoks, pakkudes suurepärast ilmastiku- ja mehaanilist kaitset, eriti välistingimustes või maa-alustes paigaldistes.
(3) Lineaarne madala tihedusega polüetüleen (LLDPE)
Struktuur: Kopolümeriseeritud etüleenist ja α-olefiinist, lühikese ahelaga hargnemisega; tihedus vahemikus 0,915–0,925 g/cm³.
Omadused: Ühendab paindlikkuse ja tugevuse suurepärase torkekindlusega.
Kasutusalad: Sobib madal- ja keskpingekaablite ning juhtkaablite mantli- ja isolatsioonimaterjalideks, suurendades löögi- ja paindekindlust.
(4)Ristseotud polüetüleen (XLPE)
Struktuur: Kolmemõõtmeline võrgustik, mis moodustub keemilise või füüsikalise ristseotuse teel (silaan, peroksiid või elektronkiir).
Omadused: Suurepärane kuumakindlus, mehaaniline tugevus, elektriisolatsioon ja ilmastikukindlus.
Kasutusalad: Laialdaselt kasutusel keskmise ja kõrgepinge toitekaablites, uutes energiakaablites ja autotööstuse juhtmestikes – tänapäevases kaablitootmises peamine isolatsioonimaterjal.
2. Polüpropüleen (PP)
Propüleenist polümeriseeritud polüpropüleeni (PP) tihedus on 0,89–0,92 g/cm³, sulamistemperatuur 164–176 °C ja töötemperatuuride vahemik –30 °C kuni 140 °C.
Omadused: Kerge kaal, kõrge mehaaniline tugevus, suurepärane keemiline vastupidavus ja suurepärane elektriisolatsioon.
Kasutusalad: Kasutatakse peamiselt halogeenivaba isolatsioonimaterjalina kaablites. Keskkonnakaitsele pööratava üha suurema rõhuasetuse tõttu asendavad ristseotud polüpropüleen (XLPP) ja modifitseeritud kopolümeer PP üha enam traditsioonilist polüetüleeni kõrgtemperatuurilistes ja kõrgepingekaablisüsteemides, näiteks raudtee-, tuuleenergia- ja elektrisõidukite kaablites.
3. Polübutüleen (PB)
Polübutüleen hõlmab polü(1-buteeni) (PB-1) ja polüisobutüleeni (PIB).
Omadused: Suurepärane kuumakindlus, keemiline stabiilsus ja roomekindlus.
Kasutusalad: PB-1 kasutatakse torudes, kiledes ja pakendites, samas kui PIB-d kasutatakse laialdaselt kaablite tootmisel vett blokeeriva geeli, hermeetiku ja täiteainena tänu oma gaasikindlusele ja keemilisele inertsusele – seda kasutatakse tavaliselt fiiberoptilistes kaablites tihendamiseks ja niiskuskaitseks.
II. Muud levinud polüolefiinmaterjalid
(1) Etüleen-vinüülatsetaadi kopolümeer (EVA)
EVA ühendab etüleeni ja vinüülatsetaati, omades paindlikkust ja külmakindlust (säilitab paindlikkuse temperatuuril –50 °C).
Omadused: Pehme, löögikindel, mittetoksiline ja vananemiskindel.
Kasutusalad: Kaablites kasutatakse EVA-d sageli paindlikkuse modifitseerijana või kandevaiguna madala suitsu- ja halogeenivabade (LSZH) koostistes, parandades keskkonnasõbralike isolatsiooni- ja ümbrismaterjalide töötlemisstabiilsust ja paindlikkust.
(2) Ülikõrge molekulmassiga polüetüleen (UHMWPE)
Molekulaarmassiga üle 1,5 miljoni on UHMWPE tipptasemel insenerplastik.
Omadused: Plastikute seas suurim kulumiskindlus, viis korda suurem löögikindlus kui ABS-il, suurepärane keemiline vastupidavus ja madal niiskuseimavus.
Kasutusalad: Kasutatakse optilistes kaablites ja erikaablites tõmbeelementide kulumiskindla mantli või kattena, suurendades vastupidavust mehaanilistele kahjustustele ja hõõrdumisele.
III. Kokkuvõte
Polüolefiinmaterjalid on halogeenivabad, vähese suitsuga ja põlemisel mittetoksilised. Need pakuvad suurepärast elektrilist, mehaanilist ja töötlemisstabiilsust ning nende toimivust saab veelgi parandada pookimise, segamise ja ristseostamise tehnoloogiate abil.
Oma ohutuse, keskkonnasõbralikkuse ja töökindluse kombinatsiooniga on polüolefiinmaterjalidest saanud tänapäevase juhtme- ja kaablitööstuse põhimaterjalide süsteem. Tulevikku vaadates, kuna sellised sektorid nagu uued energiasõidukid, fotogalvaanika ja andmeside jätkavad kasvu, soodustavad polüolefiinrakenduste uuendused veelgi kaablitööstuse kõrge jõudlusega ja säästvat arengut.
Postituse aeg: 17. okt 2025