(1)Ristseotud madala suitsuheitega halogeenivaba polüetüleenist (XLPE) isolatsioonimaterjal:
XLPE isolatsioonimaterjali toodetakse polüetüleeni (PE) ja etüleenvinüülatsetaadi (EVA) segamisel alusmaatriksiks koos mitmesuguste lisanditega, nagu halogeenivabad leegiaeglustid, määrdeained, antioksüdandid jne, segamis- ja graanulimisprotsessi abil. Pärast kiiritusprotsessi muutub PE lineaarsest molekulaarstruktuurist kolmemõõtmeliseks struktuuriks, muutudes termoplastilisest materjalist lahustumatuks termoreaktiivseks plastikuks.
XLPE-isolatsiooniga kaablitel on tavalise termoplastilise PE-ga võrreldes mitmeid eeliseid:
1. Parem vastupidavus termilisele deformatsioonile, paremad mehaanilised omadused kõrgetel temperatuuridel ning parem vastupidavus keskkonnastressi pragunemisele ja termilisele vananemisele.
2. Suurem keemiline stabiilsus ja lahustikindlus, vähenenud külmavoolavus ja säilinud elektrilised omadused. Pikaajaline töötemperatuur võib ulatuda 125–150 °C-ni. Pärast ristseostamist saab PE lühistemperatuuri tõsta 250 °C-ni, mis võimaldab sama paksusega kaablitel oluliselt suuremat voolukandevõimet.
3. XLPE-isolatsiooniga kaablitel on ka suurepärased mehaanilised, veekindlad ja kiirguskindlad omadused, mistõttu sobivad need mitmesugusteks rakendusteks, näiteks elektriseadmete sisemine juhtmestik, mootorijuhtmed, valgustusjuhtmed, autode madalpinge signaali juhtimisjuhtmed, vedurijuhtmed, metrookaablid, keskkonnasõbralikud kaevanduskaablid, laevakaablid, tuumaelektrijaamade 1E-klassi kaablid, sukeldatavate pumpade kaablid ja jõuülekandekaablid.
XLPE isolatsioonimaterjalide arenduse praegused suunad hõlmavad kiiritusristseotud PE-toitekaablite isolatsioonimaterjale, kiiritusristseotud PE-õhuisolatsioonimaterjale ja kiiritusristseotud leegiaeglustavaid polüolefiinist mantlimaterjale.
(2)Ristseotud polüpropüleenist (XL-PP) isolatsioonimaterjal:
Polüpropüleenil (PP) kui tavalisel plastikul on sellised omadused nagu kerge kaal, rohkelt toorainet, kulutõhusus, suurepärane keemilise korrosioonikindlus, vormimise lihtsus ja taaskasutatavus. Siiski on sellel piirangud, nagu madal tugevus, halb kuumakindlus, märkimisväärne kokkutõmbumisdeformatsioon, halb roomekindlus, madalatemperatuurne rabedus ning halb vastupidavus kuumusele ja hapnikuga vananemisele. Need piirangud on piiranud selle kasutamist kaablirakendustes. Teadlased on töötanud polüpropüleenmaterjalide modifitseerimise nimel, et parandada nende üldist jõudlust, ja kiiritusristseotud modifitseeritud polüpropüleen (XL-PP) on need piirangud tõhusalt ületanud.
XL-PP isolatsiooniga juhtmed vastavad UL VW-1 leegikatsetele ja UL-reitinguga 150 °C juhtmete standarditele. Praktikas segatakse EVA-d sageli PE, PVC, PP ja muude materjalidega, et reguleerida kaabli isolatsioonikihi toimivust.
Üks kiiritusega ristseotud PP puudusi on see, et see hõlmab konkureerivat reaktsiooni küllastumata otsarühmade moodustumise vahel lagunemisreaktsioonide kaudu ja stimuleeritud molekulide ning suurte molekulidega vabade radikaalide vaheliste ristseotumisreaktsioonide vahel. Uuringud on näidanud, et PP kiiritusega ristseostumise lagunemis- ja ristseotumisreaktsioonide suhe on gammakiirguse kasutamisel ligikaudu 0,8. PP-s efektiivsete ristseotumisreaktsioonide saavutamiseks tuleb kiiritusega ristseostumise jaoks lisada ristseostumise promootoreid. Lisaks piirab efektiivset ristseotuse paksust elektronkiirte läbitungimisvõime kiiritamise ajal. Kiiritamine viib gaasi ja vahustumise tekkeni, mis on kasulik õhukeste toodete ristseostumise jaoks, kuid piirab paksuseinaliste kaablite kasutamist.
(3) Ristseotud etüleen-vinüülatsetaatkopolümeer (XL-EVA) isolatsioonimaterjal:
Kuna kaabliohutuse nõudlus kasvab, on halogeenivabade leegiaeglustavate ristseotud kaablite arendamine kiiresti kasvanud. Võrreldes PE-ga on EVA-l, mis lisab molekulaarahelasse vinüülatsetaatmonomeere, madalam kristallisus, mis parandab paindlikkust, löögikindlust, täiteaine ühilduvust ja kuumtihendusomadusi. Üldiselt sõltuvad EVA-vaigu omadused molekulaarahelas olevate vinüülatsetaatmonomeeride sisaldusest. Suurem vinüülatsetaadi sisaldus suurendab läbipaistvust, paindlikkust ja tugevust. EVA-vaigul on suurepärane täiteaine ühilduvus ja ristseotavus, mistõttu on see halogeenivabades leegiaeglustavates ristseotud kaablites üha populaarsem.
Juhtmete ja kaablite isolatsioonis kasutatakse tavaliselt EVA-vaiku, mille vinüülatsetaadi sisaldus on umbes 12–24%. Kaablite tegelikes rakendustes segatakse EVA-d sageli PE, PVC, PP ja muude materjalidega, et reguleerida kaabli isolatsioonikihi toimivust. EVA komponendid võivad soodustada ristseotust, parandades kaabli toimivust pärast ristseotust.
(4) Ristseotud etüleen-propüleen-dieeni monomeer (XL-EPDM) isolatsioonimaterjal:
XL-EPDM on etüleenist, propüleenist ja konjugeerimata dieenist monomeeridest koosnev terpolümeer, mis on ristseotud kiiritamise teel. XL-EPDM-kaablid ühendavad endas polüolefiinisolatsiooniga 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-kindlus, elektriisolatsiooni jõudlus ja vastupidavus keemilisele korrosioonile.
3. Õli- ja lahustikindlus on võrreldav üldotstarbelise kloropreenkummist isolatsiooniga. Seda saab toota tavaliste kuumpressimisseadmetega, mistõttu on see kulutõhus.
XL-EPDM-isolatsiooniga kaablitel on lai valik rakendusi, sealhulgas, kuid mitte ainult, madalpinge toitekaablid, laevakaablid, autode süütekaablid, külmutuskompressorite juhtkaablid, kaevandusmobiilkaablid, puurseadmed ja meditsiiniseadmed.
XL-EPDM-kaablite peamised puudused on halb rebenemiskindlus ning nõrgad liimimis- ja isekleepuvad omadused, mis võivad mõjutada edasist töötlemist.
(5) Silikoonkummist isolatsioonimaterjal
Silikoonkummist on paindlikkus ja suurepärane vastupidavus osoonile, koroonalahendusele ja leegile, mistõttu on see ideaalne materjal elektriisolatsiooniks. Selle peamine rakendusala elektritööstuses on juhtmed ja kaablid. Silikoonkummist juhtmed ja kaablid sobivad eriti hästi kasutamiseks kõrge temperatuuriga ja nõudlikes keskkondades, olles oluliselt pikema elueaga võrreldes tavaliste kaablitega. Levinud rakenduste hulka kuuluvad kõrge temperatuuriga mootorid, trafod, generaatorid, elektroonika- ja elektriseadmed, transpordivahendite süütekaablid ning merenduse elektri- ja juhtimiskaablid.
Praegu ristseotakse silikoonkummist isolatsiooniga kaablid tavaliselt kas atmosfäärirõhu ja kuuma õhu või kõrgsurveauru abil. Samuti on käimas uuringud elektronkiirega kiiritamise kasutamise kohta silikoonkummi ristseomiseks, kuigi see pole kaablitööstuses veel laialt levinud. Tänu kiiritus-ristseotuse tehnoloogia hiljutistele edusammudele pakub see silikoonkummist isolatsioonimaterjalidele odavamat, tõhusamat ja keskkonnasõbralikumat alternatiivi. Elektronkiirega kiiritamise või muude kiirgusallikate abil saab saavutada silikoonkummist isolatsiooni tõhusa ristseotuse, võimaldades samal ajal kontrollida ristseotuse sügavust ja astet, et see vastaks konkreetsetele rakendusnõuetele.
Seega on kiiritusristseotuse tehnoloogia rakendamine silikoonkummist isolatsioonimaterjalide puhul traadi- ja kaablitööstuses paljulubav. See tehnoloogia peaks vähendama tootmiskulusid, parandama tootmise efektiivsust ja aitama kaasa kahjulike keskkonnamõjude vähendamisele. Edasised teadus- ja arendustegevused võivad veelgi edendada kiiritusristseotuse tehnoloogia kasutamist silikoonkummist isolatsioonimaterjalide puhul, muutes need laiemalt rakendatavaks kõrge temperatuuri ja suure jõudlusega juhtmete ja kaablite tootmisel elektrotööstuses. See pakub usaldusväärsemaid ja vastupidavamaid lahendusi erinevates rakendusvaldkondades.
Postituse aeg: 28. september 2023