(1)Ізаляцыйны матэрыял з зшытага поліэтылену з нізкім утрыманнем дыму і нулявым утрыманнем галагенаў (XLPE):
Ізаляцыйны матэрыял XLPE вырабляецца шляхам змешвання поліэтылену (PE) і этыленвінілацэтату (EVA) у якасці асноўнай матрыцы разам з рознымі дадаткамі, такімі як вогнеахоўныя рэчывы без галагенаў, змазкі, антыаксіданты і г.д., праз працэс змешвання і гранулявання. Пасля апрацоўкі апрамяненнем PE ператвараецца з лінейнай малекулярнай структуры ў трохмерную, змяняючыся з тэрмапластычнага матэрыялу ў нерастваральны тэрмарэактыўны пластык.
Кабелі з ізаляцыяй з пашытага поліэтылену (XLE) маюць шэраг пераваг у параўнанні са звычайным тэрмапластычным поліэтыленам:
1. Палепшаная ўстойлівасць да цеплавой дэфармацыі, палепшаныя механічныя ўласцівасці пры высокіх тэмпературах і палепшаная ўстойлівасць да расколін пад уздзеяннем навакольнага асяроддзя і цеплавога старэння.
2. Павышаная хімічная стабільнасць і ўстойлівасць да растваральнікаў, зніжэнне цякучасці ў халодных умовах і захаванне электрычных уласцівасцей. Доўгатэрміновыя эксплуатацыйныя тэмпературы могуць дасягаць 125–150 °C. Пасля апрацоўкі зшываннем тэмпературу кароткага замыкання поліэтылену можна павысіць да 250 °C, што дазваляе значна павялічыць токаправоднасць кабеляў такой жа таўшчыні.
3. Кабелі з ізаляцыяй з пашытага поліэтылену таксама валодаюць выдатнымі механічнымі, воданепранікальнымі і радыяцыйна-ўстойлівымі ўласцівасцямі, што робіць іх прыдатнымі для розных ужыванняў, такіх як унутраная праводка ў электрапрыборах, правады рухавікоў, правады асвятлення, нізкавольтныя правады кіравання аўтамабільнымі сігналамі, правады лакаматываў, кабелі метро, экалагічна чыстыя кабелі для шахтаў, карабельныя кабелі, кабелі класа 1E для атамных электрастанцый, кабелі для помп і кабелі электраперадачы.
Сучасныя напрамкі распрацоўкі ізаляцыйных матэрыялаў з XLPE ўключаюць ізаляцыйныя матэрыялы з зшытага поліэтылену, атрыманыя апрамяненнем, для ізаляцыі сілавых кабеляў, для ізаляцыі паветраных ізаляцыйных матэрыялаў з зшытага поліэтылену, а таксама для абалонкі з зшытага апрамяненнем вогнеахоўнага поліалефіну.
(2)Ізаляцыйны матэрыял з зшытага поліпрапілену (XL-PP):
Паліпрапілен (ПП), як распаўсюджаны пластык, валодае такімі характарыстыкамі, як лёгкая вага, багатыя крыніцы сыравіны, эканамічная эфектыўнасць, выдатная хімічная каразійная ўстойлівасць, лёгкасць фармавання і перапрацоўка. Аднак ён мае такія абмежаванні, як нізкая трываласць, нізкая цеплаўстойлівасць, значная дэфармацыя пры ўсаджванні, нізкая ўстойлівасць да паўзучасці, нізкатэмпературная далікатнасць і нізкая ўстойлівасць да награвання і старэння пад уздзеяннем кіслароду. Гэтыя абмежаванні абмяжоўваюць яго выкарыстанне ў кабельных прымяненнях. Даследчыкі працуюць над мадыфікацыяй поліпрапіленавых матэрыялаў для паляпшэння іх агульных характарыстык, і мадыфікаваны поліпрапілен, зшыты апрамяненнем (XL-PP), эфектыўна пераадолеў гэтыя абмежаванні.
Ізаляваныя правады XL-PP адпавядаюць стандартам UL VW-1 для выпрабаванняў на полымя і стандартам UL для правадоў, якія вытрымліваюць тэмпературу 150°C. У практычных кабельных прымяненнях EVA часта змешваецца з PE, PVC, PP і іншымі матэрыяламі для рэгулявання характарыстык ізаляцыйнага пласта кабеля.
Адным з недахопаў апрамяненням зшытага поліпрапілену з'яўляецца канкурэнтная рэакцыя паміж утварэннем ненасычаных канцавых груп праз рэакцыі дэградацыі і рэакцыі зшывання паміж стымуляванымі малекуламі і свабоднымі радыкаламі вялікіх малекул. Даследаванні паказалі, што суадносіны рэакцый дэградацыі да рэакцый зшывання пры апрамяненні поліпрапілену складае прыблізна 0,8 пры выкарыстанні гама-апраменьвання. Для дасягнення эфектыўных рэакцый зшывання ў поліпрапілену неабходна дадаць прамотары зшывання. Акрамя таго, эфектыўная таўшчыня зшывання абмежавана пранікальнай здольнасцю электронных пучкоў падчас апрамянення. Апраменьванне прыводзіць да ўтварэння газу і пенаўтварэння, што з'яўляецца выгадным для зшывання тонкіх вырабаў, але абмяжоўвае выкарыстанне тоўстасценных кабеляў.
(3) Ізаляцыйны матэрыял з зшытага этыленвінілацэтатнага сапалімера (XL-EVA):
Па меры росту попыту на бяспеку кабеляў хутка развіваюцца безгалогенавыя вогнеахоўныя зшытыя кабелі. У параўнанні з ПЭ, ЭВА, які ўводзіць у малекулярны ланцуг манамеры вінілацэтату, мае меншую крышталічнасць, што прыводзіць да паляпшэння гнуткасці, ударатрываласці, сумяшчальнасці з напаўняльнікам і ўласцівасцей цеплаізаляцыі. Як правіла, уласцівасці смалы ЭВА залежаць ад утрымання манамераў вінілацэтату ў малекулярным ланцугу. Больш высокае ўтрыманне вінілацэтату прыводзіць да павышэння празрыстасці, гнуткасці і трываласці. Смала ЭВА мае выдатную сумяшчальнасць з напаўняльнікам і здольнасць да зшывання, што робіць яе ўсё больш папулярнай у безгалогенавых вогнеахоўных зшытых кабелях.
Смала EVA з утрыманнем вінілацэтату прыблізна ад 12% да 24% звычайна выкарыстоўваецца ў ізаляцыі правадоў і кабеляў. У рэальных кабельных прымяненнях EVA часта змешваецца з PE, PVC, PP і іншымі матэрыяламі для рэгулявання характарыстык ізаляцыйнага пласта кабеля. Кампаненты EVA могуць спрыяць зшыванню, паляпшаючы характарыстыкі кабеля пасля зшывання.
(4) Ізаляцыйны матэрыял з зшытага этылен-прапілен-дыенавага монамера (XL-EPDM):
XL-EPDM — гэта тэрпалімер, які складаецца з этылену, прапілену і неспалучаных дыенавых манамераў, зшытых апрамяненнем. Кабелі XL-EPDM спалучаюць перавагі кабеляў з поліалефінавай ізаляцыяй і звычайных кабеляў з гумовай ізаляцыяй:
1. Гнуткасць, пругкасць, непрыліпанне пры высокіх тэмпературах, доўгатэрміновая ўстойлівасць да старэння і ўстойлівасць да суровых кліматычных умоў (ад -60°C да 125°C).
2. Устойлівасць да азону, устойлівасць да ультрафіялетавага выпраменьвання, электраізаляцыйныя характарыстыкі і ўстойлівасць да хімічнай карозіі.
3. Устойлівасць да ўздзеяння алею і растваральнікаў параўнальная з універсальнай хларапрэнавай гумовай ізаляцыяй. Можа вырабляцца з выкарыстаннем звычайнага абсталявання для гарачай экструзіі, што робіць яго эканамічна выгадным.
Кабелі з ізаляцыяй XL-EPDM маюць шырокі спектр прымянення, у тым ліку, але не абмяжоўваючыся імі, нізкавольтныя сілавыя кабелі, суднавыя кабелі, кабелі запальвання аўтамабіляў, кабелі кіравання для халадзільных кампрэсараў, мабільныя кабелі для горназдабыўной прамысловасці, свідравальнае абсталяванне і медыцынскія прылады.
Асноўнымі недахопамі кабеляў XL-EPDM з'яўляюцца нізкая ўстойлівасць да разрыву і слабыя адгезійныя і самаклейныя ўласцівасці, што можа паўплываць на наступную апрацоўку.
(5) Ізаляцыйны матэрыял з сіліконавага каўчуку
Сіліконавы каўчук валодае гнуткасцю і выдатнай устойлівасцю да азону, кароннага разраду і полымя, што робіць яго ідэальным матэрыялам для электрычнай ізаляцыі. Яго асноўнае прымяненне ў электратэхнічнай прамысловасці - гэта правады і кабелі. Правады і кабелі з сіліконавага каўчуку асабліва добра падыходзяць для выкарыстання ў умовах высокай тэмпературы і складаных умоў, маючы значна большы тэрмін службы ў параўнанні са стандартнымі кабелямі. Распаўсюджаныя сферы прымянення ўключаюць высокатэмпературныя рухавікі, трансфарматары, генератары, электроннае і электрычнае абсталяванне, кабелі запальвання ў транспартных сродках, а таксама марскія сілавыя і кантрольныя кабелі.
У цяперашні час кабелі з ізаляцыяй з сіліконавай гумы звычайна зшываюцца з выкарыстаннем атмасфернага ціску гарачага паветра або пары высокага ціску. Таксама праводзяцца даследаванні па выкарыстанні электронна-прамянёвага апрамянення для зшывання сіліконавай гумы, хоць гэта яшчэ не атрымала распаўсюджання ў кабельнай прамысловасці. Дзякуючы нядаўнім дасягненням у тэхналогіі зшывання апрамяненнем, яно прапануе больш танную, эфектыўную і экалагічна чыстую альтэрнатыву ізаляцыйным матэрыялам з сіліконавай гумы. З дапамогай электронна-прамянёвага апрамянення або іншых крыніц выпраменьвання можна дасягнуць эфектыўнага зшывання ізаляцыі з сіліконавай гумы, дазваляючы кантраляваць глыбіню і ступень зшывання ў адпаведнасці з канкрэтнымі патрабаваннямі прымянення.
Такім чынам, прымяненне тэхналогіі апрамянення для ізаляцыйных матэрыялаў з сіліконавай гумы мае значныя перспектывы ў прамысловасці правадоў і кабеляў. Чакаецца, што гэтая тэхналогія знізіць вытворчыя выдаткі, павысіць эфектыўнасць вытворчасці і паспрыяе зніжэнню негатыўнага ўздзеяння на навакольнае асяроддзе. Будучыя даследчыя і распрацоўчыя намаганні могуць яшчэ больш спрыяць выкарыстанню тэхналогіі апрамянення для ізаляцыйных матэрыялаў з сіліконавай гумы, што зробіць іх больш шырока прымяняемымі для вытворчасці высокатэмпературных, высокапрадукцыйных правадоў і кабеляў у электратэхнічнай прамысловасці. Гэта забяспечыць больш надзейныя і даўгавечныя рашэнні для розных абласцей прымянення.
Час публікацыі: 28 верасня 2023 г.