Поліолефінавыя матэрыялы, вядомыя сваімі выдатнымі электрычнымі ўласцівасцямі, тэхналагічнасцю і экалагічнасцю, сталі аднымі з найбольш шырока выкарыстоўваных ізаляцыйных і абалонкавых матэрыялаў у прамысловасці правадоў і кабеляў.
Поліалефіны — гэта высокамалекулярныя палімеры, сінтэзаваныя з алефінавых манамераў, такіх як этылен, прапілен і бутэн. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў вытворчасці кабеляў, упакоўкі, будаўніцтве, аўтамабільнай і медыцынскай прамысловасці.
У вытворчасці кабеляў поліалэфінавыя матэрыялы забяспечваюць нізкую дыэлектрычную пранікальнасць, выдатную ізаляцыю і выдатную хімічную ўстойлівасць, што забяспечвае доўгатэрміновую стабільнасць і бяспеку. Іх адсутнасць галагенаў і магчымасць перапрацоўкі таксама адпавядаюць сучасным тэндэнцыям экалагічна чыстай і ўстойлівай вытворчасці.
I. Класіфікацыя па тыпу манамера
1. Паліэтылен (ПЭ)
Паліэтылен (ПЭ) — гэта тэрмапластычная смала, палімерызаваная з этыленавых манамераў, і адзін з найбольш шырока выкарыстоўваных пластмас у свеце. У залежнасці ад шчыльнасці і малекулярнай структуры ён падзяляецца на тыпы LDPE, HDPE, LLDPE і XLPE.
(1)Паліэтылен нізкай шчыльнасці (ПЭНП)
Структура: Атрымліваецца шляхам палімерызацыі пад высокім ціскам свабодных радыкалаў; утрымлівае шмат разгалінаваных ланцугоў, з крышталічнасцю 55–65% і шчыльнасцю 0,91–0,93 г/см³.
Уласцівасці: Мяккі, празрысты і ўдаратрывалы, але мае ўмераную цеплаўстойлівасць (да каля 80 °C).
Ужыванне: Звычайна выкарыстоўваецца ў якасці матэрыялу абалонкі для камунікацыйных і сігнальных кабеляў, для балансавання гнуткасці і ізаляцыі.
(2) Паліэтылен высокай шчыльнасці (HDPE)
Структура: палімерызуецца пад нізкім ціскам з каталізатарамі Цыглера-Ната; мае мала або зусім не мае разгалінаванняў, высокую крышталічнасць (80–95%) і шчыльнасць 0,94–0,96 г/см³.
Уласцівасці: высокая трываласць і калянасць, выдатная хімічная стабільнасць, але нязначна зніжаная нізкатэмпературная вязкасць.
Ужыванне: Шырока выкарыстоўваецца для ізаляцыйных слаёў, каналаў сувязі і абалонак валаконна-аптычных кабеляў, забяспечваючы найлепшую абарону ад надвор'я і механічных умоў, асабліва для вонкавай або падземнай пракладкі.
(3) Лінейны поліэтылен нізкай шчыльнасці (LLDPE)
Структура: Супалімер этылену і α-алефіну з кароткім разгалінаваннем ланцуга; шчыльнасць ад 0,915 да 0,925 г/см³.
Уласцівасці: спалучае гнуткасць і трываласць з выдатнай устойлівасцю да праколаў.
Прымяненне: Падыходзіць для абалонкі і ізаляцыйных матэрыялаў у кабелях нізкага і сярэдняга напружання, а таксама кантрольных кабелях, павышаючы ўстойлівасць да ўдараў і выгібаў.
(4)Зшыты поліэтылен (XLPE)
Структура: трохмерная сетка, утвораная шляхам хімічнага або фізічнага зшывання (сілан, пераксід або электронна-прамянёвая тэхніка).
Уласцівасці: выдатная цеплавая трываласць, механічная трываласць, электрычная ізаляцыя і ўстойлівасць да атмасферных уздзеянняў.
Прымяненне: Шырока выкарыстоўваецца ў сілавых кабелях сярэдняга і высокага напружання, новых энергетычных кабелях і аўтамабільных правадных жгутах — асноўны ізаляцыйны матэрыял у сучасным вытворчасці кабеляў.
2. Паліпрапілен (ПП)
Паліпрапілен (ПП), палімерызаваны з прапілену, мае шчыльнасць 0,89–0,92 г/см³, тэмпературу плаўлення 164–176 °C і дыяпазон рабочых тэмператур ад –30 °C да 140 °C.
Уласцівасці: лёгкая вага, высокая механічная трываласць, выдатная хімічная ўстойлівасць і выдатная электрычная ізаляцыя.
Ужыванне: выкарыстоўваецца ў асноўным у якасці ізаляцыйнага матэрыялу без галагенаў у кабелях. З ростам увагі да аховы навакольнага асяроддзя, зшыты поліпрапілен (XLPP) і мадыфікаваны сапалімер PP усё часцей замяняюць традыцыйны поліэтылен у высокатэмпературных і высокавольтных кабельных сістэмах, такіх як чыгуначныя, ветраэнергетычныя і электрамабільныя кабелі.
3. Палібуцілен (ПБ)
Полібутылен уключае полі(1-бутылен) (ПБ-1) і поліізабутылен (ПІБ).
Уласцівасці: выдатная тэрмаўстойлівасць, хімічная стабільнасць і супраціўленне паўзучасці.
Ужыванне: PB-1 выкарыстоўваецца ў трубах, плёнках і ўпакоўцы, у той час як PIB шырока ўжываецца ў вытворчасці кабеляў у якасці воданепранікальнага геля, герметыка і напаўняльніка дзякуючы сваёй газанепранікальнасці і хімічнай інертнасці — звычайна выкарыстоўваецца ў валаконна-аптычных кабелях для герметызацыі і абароны ад вільгаці.
II. Іншыя распаўсюджаныя поліалефінавыя матэрыялы
(1) Сапалімер этылену і вінілацэтату (EVA)
ЭВА спалучае ў сабе этылен і вінілацэтат, што дазваляе яму адрознівацца гнуткасцю і марозаўстойлівасцю (захоўвае гнуткасць пры тэмпературы -50 °C).
Уласцівасці: мяккі, ударатрывалы, нетаксічны і ўстойлівы да старэння.
Ужыванне: У кабелях ЭВА часта выкарыстоўваецца ў якасці мадыфікатара гнуткасці або апорнай смалы ў рэцэптурах з нізкім утрыманнем дыму і нулявым утрыманнем галагенаў (LSZH), паляпшаючы стабільнасць апрацоўкі і гнуткасць экалагічна чыстых ізаляцыйных і абалонкавых матэрыялаў.
(2) Поліэтылен звышвысокай малекулярнай масай (UHMWPE)
З малекулярнай масай, якая перавышае 1,5 мільёна, UHMWPE з'яўляецца інжынерным пластыкам вышэйшага ўзроўню.
Уласцівасці: Найвышэйшая зносаўстойлівасць сярод пластыкаў, ударная глейкасць у пяць разоў вышэйшая, чым у ABS, выдатная хімічная ўстойлівасць і нізкае вільгацяглынанне.
Ужыванне: Выкарыстоўваецца ў аптычных кабелях і спецыяльных кабелях у якасці зносаўстойлівай абалонкі або пакрыцця для расцяжных элементаў, павышаючы ўстойлівасць да механічных пашкоджанняў і ізаляцыі.
III. Заключэнне
Поліалефінавыя матэрыялы не ўтрымліваюць галагенаў, мала дымяць і не таксічныя пры гарэнні. Яны забяспечваюць выдатную электрычную, механічную і тэхналагічную стабільнасць, а іх характарыстыкі можна яшчэ больш палепшыць з дапамогай тэхналогій прышчэпкі, змешвання і зшывання.
Дзякуючы спалучэнню бяспекі, экалагічнасці і надзейнасці, поліалэфінавыя матэрыялы сталі асноўнай матэрыяльнай сістэмай у сучаснай прамысловасці правадоў і кабеляў. У будучыні, па меры таго, як такія сектары, як транспартныя сродкі на новых крыніцах энергіі, фотаэлектрыка і перадача дадзеных, працягваюць развівацца, інавацыі ў галіне прымянення поліалэфінаў будуць далей стымуляваць высокапрадукцыйнае і ўстойлівае развіццё кабельнай прамысловасці.
Час публікацыі: 17 кастрычніка 2025 г.