(1)Умрежени изолациони материјал од полиетилена (XLPE) са ниским садржајем дима и нултим садржајем халогена:
XLPE изолациони материјал се производи мешањем полиетилена (PE) и етилен винил ацетата (EVA) као основне матрице, заједно са разним адитивима као што су успоривачи горења без халогена, мазива, антиоксиданси итд., кроз процес мешања и пелетирања. Након обраде зрачењем, PE се трансформише из линеарне молекуларне структуре у тродимензионалну структуру, прелазећи из термопластичног материјала у нерастворљиву термореактивну пластику.
Каблови са XLPE изолацијом имају неколико предности у поређењу са обичним термопластичним PE кабловима:
1. Побољшана отпорност на термичку деформацију, побољшана механичка својства на високим температурама и побољшана отпорност на пуцање услед напрезања у околини и термичко старење.
2. Побољшана хемијска стабилност и отпорност на раствараче, смањено течење на хладно и очувана електрична својства. Дугорочне радне температуре могу достићи од 125°C до 150°C. Након умрежавања, температура кратког споја PE може се повећати на 250°C, што омогућава знатно већу носивост струје за каблове исте дебљине.
3. Каблови изоловани XLPE-ом такође показују одлична механичка, водоотпорна и отпорна на зрачење својства, што их чини погодним за различите примене, као што су унутрашње ожичење у електричним уређајима, каблови за моторе, каблови за осветљење, каблови за контролу нисконапонских сигнала у аутомобилима, жице за локомотиве, каблови за метро, еколошки прихватљиви каблови за рударство, каблови за бродове, каблови 1Е класе за нуклеарне електране, каблови за потопне пумпе и каблови за пренос електричне енергије.
Тренутни правци у развоју XLPE изолационих материјала укључују зрачењем умрежене PE изолационе материјале за каблове за напајање, зрачењем умрежене PE ваздушне изолационе материјале и зрачењем умрежене полиолефинске материјале за пламен отпорне на пламен.
(2)Изолациони материјал од умреженог полипропилена (XL-PP):
Полипропилен (ПП), као уобичајена пластика, има карактеристике као што су мала тежина, обилни извори сировина, исплативост, одлична отпорност на хемијску корозију, лакоћа обликовања и рециклажа. Међутим, има ограничења као што су ниска чврстоћа, лоша отпорност на топлоту, значајна деформација услед скупљања, лоша отпорност на пузање, кртост на ниским температурама и лоша отпорност на старење услед топлоте и кисеоника. Ова ограничења су ограничила његову употребу у кабловским применама. Истраживачи су радили на модификацији полипропиленских материјала како би побољшали њихове укупне перформансе, а модификовани полипропилен умрежен зрачењем (XL-PP) је ефикасно превазишао ова ограничења.
XL-PP изоловане жице могу да испуњавају UL VW-1 тестове пламена и UL стандарде за жице од 150°C. У практичним применама каблова, EVA се често меша са PE, PVC, PP и другим материјалима како би се прилагодиле перформансе слоја изолације кабла.
Један од недостатака умреженог ПП зрачењем је то што укључује конкурентску реакцију између формирања незасићених крајњих група кроз реакције деградације и реакције умрежавања између стимулисаних молекула и слободних радикала великих молекула. Студије су показале да је однос деградације и реакција умрежавања код умрежавања ПП зрачењем приближно 0,8 када се користи зрачење гама зрацима. Да би се постигле ефикасне реакције умрежавања у ПП, потребно је додати промотере умрежавања за умрежавање зрачењем. Поред тога, ефективна дебљина умрежавања је ограничена способношћу продирања електронских снопова током зрачења. Зрачење доводи до стварања гаса и пењења, што је предност за умрежавање танких производа, али ограничава употребу каблова са дебелим зидовима.
(3) Изолациони материјал од умреженог етилен-винил ацетат кополимера (XL-EVA):
Како се потражња за безбедношћу каблова повећава, развој умрежених каблова без халогена са отпорним на пламен је брзо порастао. У поређењу са PE, EVA, који уводи мономере винил ацетата у молекуларни ланац, има нижу кристалност, што резултира побољшаном флексибилношћу, отпорношћу на ударце, компатибилношћу са пунилима и својствима термичког заптивања. Генерално, својства EVA смоле зависе од садржаја мономера винил ацетата у молекуларном ланцу. Већи садржај винил ацетата доводи до повећане транспарентности, флексибилности и жилавости. EVA смола има одличну компатибилност са пунилима и могућност умрежавања, што је чини све популарнијом у умреженим кабловима без халогена са отпорним на пламен.
ЕВА смола са садржајем винил ацетата од приближно 12% до 24% се обично користи у изолацији жица и каблова. У стварним применама каблова, ЕВА се често меша са ПЕ, ПВЦ, ПП и другим материјалима како би се подесиле перформансе слоја изолације кабла. ЕВА компоненте могу подстаћи умрежавање, побољшавајући перформансе кабла након умрежавања.
(4) Изолациони материјал од умреженог етилен-пропилен-диен мономера (XL-EPDM):
XL-EPDM је терполимер састављен од етилена, пропилена и некоњугованих диенских мономера, умрежених зрачењем. XL-EPDM каблови комбинују предности каблова изолованих полиолефином и уобичајених каблова изолованих гумом:
1. Флексибилност, отпорност, непријањање на високим температурама, дугорочна отпорност на старење и отпорност на сурове климатске услове (-60°C до 125°C).
2. Отпорност на озон, отпорност на УВ зрачење, перформансе електричне изолације и отпорност на хемијску корозију.
3. Отпорност на уље и раствараче упоредива са изолацијом од хлоропренске гуме опште намене. Може се производити коришћењем уобичајене опреме за врућу екструзију, што је чини исплативом.
Каблови изоловани XL-EPDM-ом имају широк спектар примене, укључујући, али не ограничавајући се на нисконапонске каблове за напајање, бродске каблове, каблове за паљење аутомобила, контролне каблове за расхладне компресоре, мобилне каблове за рударство, опрему за бушење и медицинске уређаје.
Главни недостаци XL-EPDM каблова укључују лошу отпорност на кидање и слаба својства лепљења и самолепљења, што може утицати на каснију обраду.
(5) Силиконски гумени изолациони материјал
Силиконска гума поседује флексибилност и одличну отпорност на озон, коронско пражњење и пламен, што је чини идеалним материјалом за електричну изолацију. Њена примарна примена у електроиндустрији је за жице и каблове. Силиконске гумене жице и каблови су посебно погодни за употребу у условима високих температура и захтевним окружењима, са знатно дужим веком трајања у поређењу са стандардним кабловима. Уобичајене примене укључују моторе високих температура, трансформаторе, генераторе, електронску и електричну опрему, каблове за паљење у транспортним возилима и бродске каблове за напајање и управљање.
Тренутно се каблови изоловани силиконском гумом обично умрежавају коришћењем атмосферског притиска врућим ваздухом или паром под високим притиском. Такође су у току истраживања о коришћењу зрачења електронским снопом за умрежавање силиконске гуме, иако то још увек није постало распрострањено у кабловској индустрији. Са недавним напретком у технологији умрежавања зрачењем, она нуди јефтинију, ефикаснију и еколошки прихватљивију алтернативу за изолационе материјале од силиконске гуме. Путем зрачења електронским снопом или других извора зрачења, може се постићи ефикасно умрежавање изолације од силиконске гуме, уз контролу над дубином и степеном умрежавања како би се задовољили специфични захтеви примене.
Стога, примена технологије умрежавања зрачењем за изолационе материјале од силиконске гуме представља значајан потенцијал у индустрији жица и каблова. Очекује се да ће ова технологија смањити трошкове производње, побољшати ефикасност производње и допринети смањењу негативних утицаја на животну средину. Будући истраживачки и развојни напори могу додатно подстакнути употребу технологије умрежавања зрачењем за изолационе материјале од силиконске гуме, чинећи их шире применљивим за производњу високотемпературних, високоперформансних жица и каблова у електроиндустрији. Ово ће обезбедити поузданија и трајнија решења за различите области примене.
Време објаве: 28. септембар 2023.