(1)Ristseotud madala suitsuvaba halogeenpolüetüleen (XLPE) isolatsioonimaterjal:
XLPE isolatsioonimaterjali toodetakse polüetüleeni (PE) ja etüleenvinüülatsetaadi (EVA) kui alusmaatriksi segamisel koos erinevate lisanditega, nagu halogeenivabad leegiaeglustid, määrdeained, antioksüdandid jne. Pärast kiiritustöötlust muutub PE lineaarsest molekulaarstruktuurist kolmemõõtmeliseks struktuuriks, muutudes termoplastsest materjalist lahustumatuks termoreaktiivseks plastikuks.
XLPE isolatsioonikaablitel on tavalise termoplastilise PE-ga võrreldes mitmeid eeliseid:
1. Parem vastupidavus termilisele deformatsioonile, täiustatud mehaanilised omadused kõrgetel temperatuuridel ning parem vastupidavus keskkonnamõjude pragunemisele ja termilisele vananemisele.
2. Suurem keemiline stabiilsus ja vastupidavus lahustitele, vähenenud külmavool ja säilinud elektrilised omadused. Pikaajaline töötemperatuur võib ulatuda 125°C kuni 150°C. Pärast ristsidumise töötlemist saab PE lühistemperatuuri tõsta 250°C-ni, võimaldades sama paksusega kaablitel oluliselt suuremat voolu kandevõimet.
3. XLPE-isolatsiooniga kaablitel on ka suurepärased mehaanilised, veekindlad ja kiirguskindlad omadused, mistõttu need sobivad mitmesuguste rakenduste jaoks, nagu elektriseadmete sisemine juhtmestik, mootorijuhtmed, valgustusjuhtmed, autode madalpinge signaali juhtjuhtmed, vedurite juhtmed , metrookaablid, keskkonnasõbralikud kaevanduskaablid, laevakaablid, 1E-klassi kaablid tuumaelektrijaamadele, sukelpumbakaablid ja jõuülekandekaablid.
XLPE isolatsioonimaterjalide arendamise praegused suunad hõlmavad kiiritusega ristseotud PE toitekaabli isolatsioonimaterjale, kiiritusega ristseotud PE õhuisolatsioonimaterjale ja kiiritusega ristseotud leegiaeglustavaid polüolefiinkattematerjale.
(2)Ristseotud polüpropüleenist (XL-PP) isolatsioonimaterjal:
Polüpropüleenil (PP) kui tavalisel plastil on sellised omadused nagu kerge kaal, rohked tooraineallikad, kulutõhusus, suurepärane keemiline korrosioonikindlus, vormimise lihtsus ja taaskasutatavus. Sellel on aga piirangud, nagu madal tugevus, halb kuumakindlus, märkimisväärne kokkutõmbumisdeformatsioon, halb roomamiskindlus, madalal temperatuuril rabedus ning halb vastupidavus kuumuse ja hapniku vananemisele. Need piirangud on piiranud selle kasutamist kaabelrakendustes. Teadlased on töötanud polüpropüleenmaterjalide muutmise nimel, et parandada nende üldist jõudlust, ja kiiritusega ristseotud modifitseeritud polüpropüleen (XL-PP) on need piirangud tõhusalt ületanud.
XL-PP isolatsiooniga juhtmed vastavad UL VW-1 leegikatsetele ja UL-reitinguga 150°C juhtmestandarditele. Praktilistes kaablirakendustes segatakse EVA sageli PE, PVC, PP ja muude materjalidega, et reguleerida kaabli isolatsioonikihi jõudlust.
Kiiritusega ristseotud PP üks puudusi on see, et see hõlmab konkureerivat reaktsiooni küllastumata lõpprühmade moodustumise vahel lagunemisreaktsioonide ja stimuleeritud molekulide ja suurte molekulide vabade radikaalide vahelise ristsidumise reaktsioonide vahel. Uuringud on näidanud, et PP-kiirgusega ristsidumisel on lagunemise ja ristsidumise reaktsioonide suhe gammakiirguse kasutamisel ligikaudu 0,8. Tõhusate ristsidumise reaktsioonide saavutamiseks PP-s tuleb kiiritusega ristsidumiseks lisada ristsidumise promootoreid. Lisaks piirab efektiivset ristsidumise paksust elektronkiirte läbitungimisvõime kiiritamise ajal. Kiiritamine põhjustab gaasi ja vahu moodustumist, mis on kasulik õhukeste toodete ristsidumiseks, kuid piirab paksuseinaliste kaablite kasutamist.
(3) Ristseotud etüleen-vinüülatsetaadi kopolümeer (XL-EVA) isolatsioonimaterjal:
Kaabliohutuse nõudluse kasvades on kiiresti kasvanud halogeenivabade leegiaeglustavate ristseotud kaablite areng. Võrreldes PE-ga, on EVA-l, mis viib molekulaarsesse ahelasse vinüülatsetaatmonomeerid, madalam kristallilisus, mille tulemuseks on parem paindlikkus, löögikindlus, täiteainete ühilduvus ja kuumtihendusomadused. Üldiselt sõltuvad EVA vaigu omadused vinüülatsetaadi monomeeride sisaldusest molekulaarahelas. Suurem vinüülatsetaadi sisaldus suurendab läbipaistvust, paindlikkust ja tugevust. EVA vaigul on suurepärane täiteainete ühilduvus ja ristsiduvus, mis muudab selle üha populaarsemaks halogeenivabades leegiaeglustavates ristseotud kaablites.
EVA vaiku, mille vinüülatsetaadi sisaldus on ligikaudu 12–24%, kasutatakse tavaliselt juhtmete ja kaablite isolatsioonis. Tegelikes kaablirakendustes segatakse EVA sageli PE, PVC, PP ja muude materjalidega, et reguleerida kaabli isolatsioonikihi jõudlust. EVA komponendid võivad soodustada ristsidumist, parandades kaabli jõudlust pärast ristsidumist.
(4) Ristseotud etüleen-propüleen-dieeni monomeeri (XL-EPDM) isolatsioonimaterjal:
XL-EPDM on terpolümeer, mis koosneb etüleenist, propüleenist ja konjugeerimata dieeni monomeeridest, mis on kiiritamise teel ristseotud. XL-EPDM kaablid ühendavad polüolefiin-isolatsiooniga kaablite ja tavaliste kummiisolatsiooniga kaablite eelised:
1. Paindlikkus, vastupidavus, mittenakkuvus kõrgetel temperatuuridel, pikaajaline vananemiskindlus ja vastupidavus karmile kliimale (-60°C kuni 125°C).
2. Osoonikindlus, UV-vastupidavus, elektriisolatsiooni jõudlus ja vastupidavus keemilisele korrosioonile.
3. Vastupidavus õlile ja lahustitele on võrreldav üldotstarbelise kloropreenkummist isolatsiooniga. Seda saab toota tavaliste kuumekstrusioonitöötlusseadmete abil, mis muudab selle kulutõhusaks.
XL-EPDM-isolatsiooniga kaablitel on lai valik rakendusi, sealhulgas, kuid mitte ainult, madalpinge toitekaablid, laevakaablid, autode süütekaablid, jahutuskompressorite juhtkaablid, kaevanduste mobiilsed kaablid, puurimisseadmed ja meditsiiniseadmed.
XL-EPDM kaablite peamised puudused on halb rebenemiskindlus ning nõrgad kleepuvad ja isekleepuvad omadused, mis võivad mõjutada edasist töötlemist.
(5) Silikoonkummist isolatsioonimaterjal
Silikoonkummil on paindlikkus ja suurepärane vastupidavus osoonile, koroonalahendusele ja leekidele, mistõttu on see ideaalne materjal elektriisolatsiooniks. Selle peamine rakendus elektritööstuses on juhtmete ja kaablite jaoks. Silikoonkummist juhtmed ja kaablid sobivad eriti hästi kasutamiseks kõrge temperatuuriga ja nõudlikes keskkondades ning nende eluiga võrreldes tavaliste kaablitega on oluliselt pikem. Levinud rakenduste hulka kuuluvad kõrgtemperatuurilised mootorid, trafod, generaatorid, elektroonika- ja elektriseadmed, transpordisõidukite süütekaablid ning laeva jõu- ja juhtkaablid.
Praegu on silikoonkummist isolatsiooniga kaablid tavaliselt ristseotud, kasutades kas atmosfäärirõhku kuuma õhuga või kõrgsurveauruga. Käimas on ka uuringud elektronkiirte kasutamise kohta silikoonkummi ristsidumiseks, kuigi see pole veel kaablitööstuses levinud. Tänu kiiritamise ristsidumise tehnoloogia hiljutistele edusammudele pakub see silikoonkummist isolatsioonimaterjalide jaoks odavamat, tõhusamat ja keskkonnasõbralikumat alternatiivi. Elektronkiire kiiritamise või muude kiirgusallikate abil on võimalik saavutada silikoonkummist isolatsiooni tõhus ristsidumine, võimaldades samal ajal kontrollida ristsidumise sügavust ja astet, et vastata konkreetsetele rakendusnõuetele.
Seega on silikoonkummist isolatsioonimaterjalide kiiritamise ristsidumise tehnoloogia kasutamine traadi- ja kaablitööstuses märkimisväärne. Eeldatakse, et see tehnoloogia vähendab tootmiskulusid, parandab tootmise efektiivsust ja aitab kaasa kahjulike keskkonnamõjude vähendamisele. Tulevased teadus- ja arendustegevused võivad veelgi edendada kiirguse ristsidumise tehnoloogia kasutamist silikoonkummist isolatsioonimaterjalide jaoks, muutes need laiemalt kasutatavaks kõrge temperatuuriga, suure jõudlusega juhtmete ja kaablite tootmiseks elektritööstuses. See annab töökindlamad ja vastupidavamad lahendused erinevatele kasutusvaldkondadele.
Postitusaeg: 28. september 2023