Полиолефиновите материали, известни със своите отлични електрически свойства, обработваемост и екологични характеристики, са се превърнали в едни от най-широко използваните изолационни и обвивни материали в производството на кабели и телчета.
Полиолефините са високомолекулни полимери, синтезирани от олефинови мономери като етилен, пропилен и бутен. Те намират широко приложение в кабелната, опаковъчната, строителната, автомобилната и медицинската промишленост.
В производството на кабели, полиолефиновите материали предлагат ниска диелектрична константа, превъзходна изолация и изключителна химическа устойчивост, осигурявайки дългосрочна стабилност и безопасност. Техните характеристики без халогени и рециклируемост също са в съответствие със съвременните тенденции в зеленото и устойчиво производство.
I. Класификация по вид мономер
1. Полиетилен (PE)
Полиетиленът (PE) е термопластична смола, полимеризирана от етиленови мономери, и е една от най-широко използваните пластмаси в световен мащаб. Въз основа на плътността и молекулната структура се разделя на видове LDPE, HDPE, LLDPE и XLPE.
(1)Полиетилен с ниска плътност (LDPE)
Структура: Получена чрез полимеризация на свободни радикали под високо налягане; съдържа много разклонени вериги, с кристалност 55–65% и плътност 0,91–0,93 g/cm³.
Свойства: Мек, прозрачен и устойчив на удар, но има умерена устойчивост на топлина (до около 80°C).
Приложения: Често използван като обвивка за комуникационни и сигнални кабели, балансирайки гъвкавостта и изолацията.
(2) Полиетилен с висока плътност (HDPE)
Структура: Полимеризирана под ниско налягане с катализатори на Циглер-Ната; има малко или никакви разклонения, висока кристалност (80–95%) и плътност от 0,94–0,96 g/cm³.
Свойства: Висока якост и твърдост, отлична химическа стабилност, но леко намалена нискотемпературна жилавост.
Приложения: Широко използван за изолационни слоеве, комуникационни тръбопроводи и обвивки на оптични кабели, осигурявайки превъзходна защита от атмосферни влияния и механични влияния, особено за външни или подземни инсталации.
(3) Линеен полиетилен с ниска плътност (LLDPE)
Структура: Съполимеризирана от етилен и α-олефин, с късоверижни разклонения; плътност между 0,915–0,925 g/cm³.
Свойства: Съчетава гъвкавост и здравина с отлична устойчивост на пробиване.
Приложения: Подходящ за обвивни и изолационни материали в кабели за ниско и средно напрежение и контролни кабели, като повишава устойчивостта на удар и огъване.
(4)Омрежен полиетилен (XLPE)
Структура: Триизмерна мрежа, образувана чрез химическо или физическо омрежване (силан, пероксид или електроннолъчева реакция).
Свойства: Изключителна термична устойчивост, механична якост, електрическа изолация и устойчивост на атмосферни влияния.
Приложения: Широко използван в силови кабели за средно и високо напрежение, нови енергийни кабели и автомобилни кабелни снопове — основен изолационен материал в съвременното производство на кабели.
2. Полипропилен (PP)
Полипропиленът (PP), полимеризиран от пропилен, има плътност от 0,89–0,92 g/cm³, точка на топене от 164–176 °C и работен температурен диапазон от –30 °C до 140 °C.
Свойства: Леко тегло, висока механична якост, отлична химическа устойчивост и превъзходна електрическа изолация.
Приложения: Използва се предимно като безхалогенен изолационен материал в кабели. С нарастващия акцент върху опазването на околната среда, омреженият полипропилен (XLPP) и модифицираният съполимер PP все повече заместват традиционния полиетилен във високотемпературни и високоволтови кабелни системи, като например кабели за железопътни линии, вятърна енергия и електрически превозни средства.
3. Полибутилен (PB)
Полибутиленът включва поли(1-бутен) (PB-1) и полиизобутилен (PIB).
Свойства: Отлична топлоустойчивост, химическа стабилност и устойчивост на пълзене.
Приложения: PB-1 се използва в тръби, филми и опаковки, докато PIB се прилага широко в производството на кабели като водоустойчив гел, уплътнител и пълнеж поради своята газонепропускливост и химическа инертност – често използван в оптични кабели за уплътняване и защита от влага.
II. Други често срещани полиолефинови материали
(1) Съполимер на етилен-винилацетат (EVA)
EVA съчетава етилен и винилацетат, характеризирайки се с гъвкавост и устойчивост на студ (запазва гъвкавост при –50 °C).
Свойства: Мек, устойчив на удар, нетоксичен и устойчив на стареене.
Приложения: В кабелите, EVA често се използва като модификатор на гъвкавостта или носеща смола в формулировки с ниско съдържание на дим и нулеви халогени (LSZH), подобрявайки стабилността при обработка и гъвкавостта на екологични изолационни и обвивни материали.
(2) Полиетилен с ултрависоко молекулно тегло (UHMWPE)
С молекулно тегло над 1,5 милиона, UHMWPE е инженерна пластмаса от най-високо ниво.
Свойства: Най-висока износоустойчивост сред пластмасите, ударна якост пет пъти по-голяма от ABS, отлична химическа устойчивост и ниско абсорбиране на влага.
Приложения: Използва се в оптични кабели и специални кабели като износоустойчива обвивка или покритие за опънати елементи, повишавайки устойчивостта на механични повреди и износване.
III. Заключение
Полиолефиновите материали не съдържат халогени, отделят малко дим и са нетоксични при горене. Те осигуряват отлична електрическа, механична и технологична стабилност, а техните характеристики могат да бъдат допълнително подобрени чрез технологии за присаждане, смесване и омрежване.
Съчетавайки безопасност, екологичност и надеждна работа, полиолефиновите материали са се превърнали в основна материална система в съвременната индустрия за производство на кабели и проводници. С поглед към бъдещето, с развитието на сектори като превозни средства с нова енергия, фотоволтаици и комуникации на данни, иновациите в приложенията на полиолефините ще стимулират допълнително високопроизводителното и устойчиво развитие на кабелната индустрия.
Време на публикуване: 17 октомври 2025 г.