(1)Izolačný materiál zo zosieťovaného nízkodymového nulového halogénového polyetylénu (XLPE).:
Izolačný materiál XLPE sa vyrába zmiešaním polyetylénu (PE) a etylénvinylacetátu (EVA) ako základnej matrice spolu s rôznymi prísadami, ako sú bezhalogénové spomaľovače horenia, mazivá, antioxidanty atď., prostredníctvom procesu miešania a peletizácie. Po spracovaní ožiarením sa PE transformuje z lineárnej molekulárnej štruktúry na trojrozmernú štruktúru, ktorá sa mení z termoplastického materiálu na nerozpustný termosetový plast.
Izolačné káble XLPE majú v porovnaní s bežným termoplastickým PE niekoľko výhod:
1. Vylepšená odolnosť voči tepelnej deformácii, zlepšené mechanické vlastnosti pri vysokých teplotách a zlepšená odolnosť voči praskaniu vplyvom prostredia a tepelnému starnutiu.
2. Vylepšená chemická stabilita a odolnosť voči rozpúšťadlám, znížený prietok za studena a zachované elektrické vlastnosti. Dlhodobé prevádzkové teploty môžu dosiahnuť 125 °C až 150 °C. Po spracovaní zosieťovaním sa môže skratová teplota PE zvýšiť na 250 °C, čo umožňuje výrazne vyššiu prúdovú zaťažiteľnosť pre káble rovnakej hrúbky.
3. XLPE izolované káble tiež vykazujú vynikajúce mechanické, vodotesné a radiačne odolné vlastnosti, vďaka čomu sú vhodné pre rôzne aplikácie, ako sú vnútorné rozvody v elektrických spotrebičoch, vedenia motorov, osvetľovacie vodiče, vodiče na ovládanie nízkonapäťových signálov v automobiloch, vodiče lokomotív , káble metra, ekologické banské káble, lodné káble, káble triedy 1E pre jadrové elektrárne, káble ponorných čerpadiel a káble na prenos energie.
Súčasné smery vo vývoji izolačných materiálov XLPE zahŕňajú izolačné materiály napájacích káblov zo zosieťovaného PE ožiarením, vzdušné izolačné materiály zo zosieťovaného PE a ožiarením zosieťované polyolefínové obalové materiály spomaľujúce horenie.
(2)Izolačný materiál zo zosieťovaného polypropylénu (XL-PP).:
Polypropylén (PP), ako bežný plast, má vlastnosti, ako je nízka hmotnosť, bohaté zdroje surovín, nákladová efektívnosť, vynikajúca chemická odolnosť proti korózii, ľahké tvarovanie a recyklovateľnosť. Má však obmedzenia, ako je nízka pevnosť, nízka tepelná odolnosť, výrazná deformácia zmršťovaním, slabá odolnosť proti tečeniu, krehkosť pri nízkych teplotách a slabá odolnosť voči starnutiu teplom a kyslíkom. Tieto obmedzenia obmedzili jeho použitie v káblových aplikáciách. Výskumníci pracovali na modifikácii polypropylénových materiálov, aby sa zlepšil ich celkový výkon, a ožiarením zosieťovaný modifikovaný polypropylén (XL-PP) účinne prekonal tieto obmedzenia.
XL-PP izolované drôty môžu spĺňať UL skúšky plameňom VW-1 a štandardy UL pre drôty 150°C. V praktických káblových aplikáciách sa EVA často mieša s PE, PVC, PP a inými materiálmi na úpravu výkonu izolačnej vrstvy kábla.
Jednou z nevýhod ožiarením zosieťovaného PP je, že zahŕňa kompetitívnu reakciu medzi tvorbou nenasýtených koncových skupín prostredníctvom degradačných reakcií a zosieťovacích reakcií medzi stimulovanými molekulami a veľkými molekulami voľných radikálov. Štúdie ukázali, že pomer degradačných k sieťovacím reakciám pri sieťovaní ožiarením PP je približne 0,8 pri použití ožarovania gama žiarením. Na dosiahnutie účinných zosieťovacích reakcií v PP je potrebné pridať sieťovacie promótory na zosieťovanie ožiarením. Okrem toho je účinná hrúbka zosieťovania obmedzená schopnosťou prenikania elektrónových lúčov počas ožarovania. Ožarovanie vedie k tvorbe plynu a peneniu, čo je výhodné na zosieťovanie tenkých produktov, ale obmedzuje použitie hrubostenných káblov.
(3) Zosieťovaný etylén-vinylacetátový kopolymér (XL-EVA) Izolačný materiál:
S rastúcimi požiadavkami na bezpečnosť káblov rýchlo rástol vývoj bezhalogénových zosieťovaných káblov spomaľujúcich horenie. V porovnaní s PE má EVA, ktorá zavádza vinylacetátové monoméry do molekulárneho reťazca, nižšiu kryštalinitu, čo má za následok zlepšenú flexibilitu, odolnosť proti nárazu, kompatibilitu s plnivami a vlastnosti tepelného tesnenia. Vo všeobecnosti vlastnosti EVA živice závisia od obsahu vinylacetátových monomérov v molekulovom reťazci. Vyšší obsah vinylacetátu vedie k zvýšenej transparentnosti, pružnosti a húževnatosti. Živica EVA má vynikajúcu kompatibilitu s plnivami a zosieťovateľnosť, vďaka čomu je čoraz populárnejšia v bezhalogénových zosieťovaných kábloch spomaľujúcich horenie.
EVA živica s obsahom vinylacetátu približne 12 % až 24 % sa bežne používa v izolácii drôtov a káblov. V skutočných káblových aplikáciách sa EVA často mieša s PE, PVC, PP a inými materiálmi na úpravu výkonu izolačnej vrstvy kábla. Komponenty EVA môžu podporovať zosieťovanie, čím zlepšujú výkon kábla po zosieťovaní.
(4) Zosieťovaný etylén-propylén-diénový monomér (XL-EPDM) Izolačný materiál:
XL-EPDM je terpolymér zložený z etylénu, propylénu a nekonjugovaných diénových monomérov, zosieťovaných ožiarením. Káble XL-EPDM kombinujú výhody káblov s polyolefínovou izoláciou a bežných káblov s gumovou izoláciou:
1. Pružnosť, pružnosť, nepriľnavosť pri vysokých teplotách, dlhodobá odolnosť proti starnutiu a odolnosť voči drsnému podnebiu (-60°C až 125°C).
2. Odolnosť voči ozónu, UV odolnosť, elektrická izolácia a odolnosť voči chemickej korózii.
3. Odolnosť voči olejom a rozpúšťadlám porovnateľná s univerzálnou chloroprénovou kaučukovou izoláciou. Môže sa vyrábať pomocou bežného zariadenia na spracovanie vytláčaním za tepla, vďaka čomu je nákladovo efektívne.
XL-EPDM izolované káble majú širokú škálu aplikácií, vrátane, ale nie výlučne, nízkonapäťových napájacích káblov, lodných káblov, automobilových zapaľovacích káblov, riadiacich káblov pre chladiace kompresory, banských mobilných káblov, vrtných zariadení a lekárskych prístrojov.
Medzi hlavné nevýhody XL-EPDM káblov patrí slabá odolnosť proti roztrhnutiu a slabé lepiace a samolepiace vlastnosti, ktoré môžu ovplyvniť následné spracovanie.
(5) Izolačný materiál zo silikónovej gumy
Silikónový kaučuk má pružnosť a vynikajúcu odolnosť voči ozónu, korónovému výboju a plameňom, čo z neho robí ideálny materiál na elektrickú izoláciu. Jeho primárna aplikácia v elektrotechnickom priemysle je na drôty a káble. Silikónové kaučukové drôty a káble sú obzvlášť vhodné pre použitie vo vysokoteplotnom a náročnom prostredí, s výrazne dlhšou životnosťou v porovnaní so štandardnými káblami. Bežné aplikácie zahŕňajú vysokoteplotné motory, transformátory, generátory, elektronické a elektrické zariadenia, zapaľovacie káble v dopravných prostriedkoch a námorné napájacie a riadiace káble.
V súčasnosti sú káble izolované silikónovou gumou typicky zosieťované pomocou atmosférického tlaku s horúcim vzduchom alebo vysokotlakovou parou. Prebieha tiež výskum využitia ožarovania elektrónovým lúčom na zosieťovanie silikónového kaučuku, aj keď sa ešte nepresadilo v káblovom priemysle. Vďaka nedávnemu pokroku v technológii sieťovania ožarovaním ponúka lacnejšiu, efektívnejšiu a ekologickejšiu alternatívu izolačných materiálov zo silikónovej gumy. Prostredníctvom ožiarenia elektrónovým lúčom alebo iných zdrojov žiarenia možno dosiahnuť účinné zosieťovanie izolácie zo silikónovej gumy, pričom sa umožní kontrola nad hĺbkou a stupňom zosieťovania, aby sa splnili špecifické aplikačné požiadavky.
Aplikácia technológie zosieťovania ožiarením pre izolačné materiály zo silikónovej gumy je teda významným prísľubom v priemysle drôtov a káblov. Očakáva sa, že táto technológia zníži výrobné náklady, zlepší efektivitu výroby a prispeje k zníženiu nepriaznivých vplyvov na životné prostredie. Budúce výskumné a vývojové snahy môžu ďalej viesť k využívaniu technológie zosieťovania ožiarením pre izolačné materiály zo silikónovej gumy, čím sa stanú širšie použiteľnými na výrobu vysokoteplotných, vysokovýkonných drôtov a káblov v elektrotechnickom priemysle. To poskytne spoľahlivejšie a odolnejšie riešenia pre rôzne oblasti použitia.
Čas odoslania: 28. septembra 2023