(1)Омрежен изолационен материал с ниско съдържание на дим и нулев халогенен полиетилен (XLPE).:
XLPE изолационният материал се произвежда чрез смесване на полиетилен (PE) и етилен винил ацетат (EVA) като основна матрица, заедно с различни добавки като забавители на горенето без халогени, смазочни вещества, антиоксиданти и др., чрез процес на смесване и пелетизиране. След обработка с облъчване PE се трансформира от линейна молекулярна структура в триизмерна структура, променяйки се от термопластичен материал в неразтворима термореактивна пластмаса.
Изолационните кабели от XLPE имат няколко предимства в сравнение с обикновения термопластичен PE:
1. Подобрена устойчивост на термична деформация, подобрени механични свойства при високи температури и подобрена устойчивост на напукване под въздействието на околната среда и термично стареене.
2. Подобрена химическа стабилност и устойчивост на разтворители, намален студен поток и поддържани електрически свойства. Дългосрочните работни температури могат да достигнат от 125°C до 150°C. След обработка на омрежване, температурата на късо съединение на PE може да се повиши до 250°C, което позволява значително по-висока тоководеща способност за кабели със същата дебелина.
3. XLPE-изолираните кабели също показват отлични механични, водоустойчиви и устойчиви на радиация свойства, което ги прави подходящи за различни приложения, като вътрешно окабеляване в електрически уреди, кабели за двигатели, проводници за осветление, автомобилни кабели за контрол на ниско напрежение, проводници за локомотиви , кабели за метрото, екологично чисти минни кабели, корабни кабели, кабели от клас 1E за атомни електроцентрали, кабели за потопяеми помпи и кабели за пренос на енергия.
Настоящите насоки в развитието на изолационните материали от XLPE включват омрежени чрез облъчване PE изолационни материали за захранващи кабели, омрежени чрез облъчване PE въздушни изолационни материали и омрежени чрез облъчване полиолефинови материали за забавяне на горенето.
(2)Изолационен материал от омрежен полипропилен (XL-PP).:
Полипропиленът (PP), като обикновена пластмаса, има характеристики като леко тегло, изобилие от източници на суровини, рентабилност, отлична устойчивост на химическа корозия, лекота на формоване и възможност за рециклиране. Той обаче има ограничения като ниска якост, слаба устойчивост на топлина, значителна деформация на свиване, слаба устойчивост на пълзене, крехкост при ниски температури и слаба устойчивост на топлина и стареене при кислород. Тези ограничения са ограничили използването му в кабелни приложения. Изследователите работят за модифициране на полипропиленовите материали, за да подобрят цялостната им производителност, а омреженият чрез облъчване модифициран полипропилен (XL-PP) ефективно преодолява тези ограничения.
Проводниците с изолация XL-PP могат да отговарят на тестовете за пламък UL VW-1 и стандартите за проводници с оценка UL за 150°C. В практическите кабелни приложения EVA често се смесва с PE, PVC, PP и други материали, за да се регулира работата на изолационния слой на кабела.
Един от недостатъците на омрежения чрез облъчване РР е, че той включва конкурентна реакция между образуването на ненаситени крайни групи чрез реакции на разграждане и реакции на омрежване между стимулирани молекули и големи молекулни свободни радикали. Проучванията показват, че съотношението на разграждане към реакции на омрежване при омрежване с PP облъчване е приблизително 0,8 при използване на облъчване с гама-лъчи. За да се постигнат ефективни реакции на омрежване в РР, трябва да се добавят промотори на омрежване за омрежване чрез облъчване. В допълнение, ефективната дебелина на омрежване е ограничена от способността за проникване на електронните лъчи по време на облъчване. Облъчването води до производство на газ и разпенване, което е благоприятно за омрежване на тънки продукти, но ограничава използването на дебелостенни кабели.
(3) Изолационен материал от омрежен съполимер на етилен-винил ацетат (XL-EVA):
Тъй като търсенето на кабелна безопасност се увеличава, развитието на безхалогенни, забавящи горенето омрежени кабели нарасна бързо. В сравнение с PE, EVA, който въвежда винилацетатни мономери в молекулярната верига, има по-ниска кристалност, което води до подобрена гъвкавост, устойчивост на удар, съвместимост на пълнителя и свойства на топлинно запечатване. Като цяло свойствата на EVA смолата зависят от съдържанието на винилацетатни мономери в молекулярната верига. По-високото съдържание на винил ацетат води до повишена прозрачност, гъвкавост и здравина. EVA смолата има отлична съвместимост с пълнител и омрежване, което я прави все по-популярна в безхалогенни огнезащитни омрежени кабели.
EVA смола със съдържание на винил ацетат от приблизително 12% до 24% обикновено се използва в изолацията на проводници и кабели. В действителните кабелни приложения EVA често се смесва с PE, PVC, PP и други материали, за да се регулира работата на изолационния слой на кабела. EVA компонентите могат да насърчат омрежването, подобрявайки производителността на кабела след омрежване.
(4) Изолационен материал с омрежен етилен-пропилен-диенов мономер (XL-EPDM):
XL-EPDM е терполимер, съставен от етилен, пропилен и неконюгирани диенови мономери, омрежени чрез облъчване. XL-EPDM кабелите комбинират предимствата на кабелите с полиолефинова изолация и обикновените кабели с гумена изолация:
1. Гъвкавост, еластичност, незалепване при високи температури, дългосрочна устойчивост на стареене и устойчивост на сурови климатични условия (-60°C до 125°C).
2. Устойчивост на озон, UV устойчивост, електрическа изолация и устойчивост на химическа корозия.
3. Устойчивост на масло и разтворители, сравнима с изолацията от хлоропрен каучук с общо предназначение. Може да се произвежда с помощта на обичайно оборудване за обработка с гореща екструзия, което го прави рентабилен.
XL-EPDM-изолираните кабели имат широк спектър от приложения, включително, но не само, захранващи кабели за ниско напрежение, корабни кабели, кабели за автомобилно запалване, контролни кабели за хладилни компресори, минни мобилни кабели, сондажно оборудване и медицински устройства.
Основните недостатъци на XL-EPDM кабелите включват лоша устойчивост на разкъсване и слаби адхезивни и самозалепващи свойства, които могат да повлияят на последващата обработка.
(5) Изолационен материал от силиконов каучук
Силиконовата гума притежава гъвкавост и отлична устойчивост на озон, коронен разряд и пламъци, което я прави идеален материал за електрическа изолация. Основното му приложение в електрическата индустрия е за жици и кабели. Проводниците и кабелите от силиконова гума са особено подходящи за използване при високи температури и взискателни среди, със значително по-дълъг живот в сравнение със стандартните кабели. Обичайните приложения включват високотемпературни двигатели, трансформатори, генератори, електронно и електрическо оборудване, кабели за запалване в транспортни средства и морски захранващи и контролни кабели.
Понастоящем изолираните от силиконов каучук кабели обикновено се омрежват чрез атмосферно налягане с горещ въздух или пара под високо налягане. Продължават също изследванията за използване на облъчване с електронен лъч за омрежване на силиконов каучук, въпреки че все още не е широко разпространено в кабелната индустрия. С последните постижения в технологията за омрежване чрез облъчване, той предлага по-евтина, по-ефективна и екологична алтернатива за изолационни материали от силиконов каучук. Чрез облъчване с електронен лъч или други източници на радиация може да се постигне ефективно омрежване на изолация от силиконов каучук, като същевременно се позволява контрол върху дълбочината и степента на омрежване, за да се отговори на специфичните изисквания за приложение.
Следователно, прилагането на технология за омрежване чрез облъчване за изолационни материали от силиконов каучук има значително обещание в индустрията за проводници и кабели. Очаква се тази технология да намали производствените разходи, да подобри производствената ефективност и да допринесе за намаляване на неблагоприятните въздействия върху околната среда. Бъдещите усилия за научноизследователска и развойна дейност могат допълнително да стимулират използването на технология за омрежване чрез облъчване за изолационни материали от силиконов каучук, което ги прави по-широко приложими за производство на високотемпературни, високопроизводителни проводници и кабели в електрическата индустрия. Това ще осигури по-надеждни и трайни решения за различни области на приложение.
Време на публикуване: 28 септември 2023 г