(1)Térhálósított, alacsony füstkibocsátású, nulla halogéntartalmú polietilén (XLPE) szigetelőanyag:
Az XLPE szigetelőanyagot polietilén (PE) és etilén-vinil-acetát (EVA) alapmátrixként történő összekeverésével állítják elő, különféle adalékanyagokkal, például halogénmentes égésgátlókkal, kenőanyagokkal, antioxidánsokkal stb. együtt, egy összekeverési és pelletizálási folyamaton keresztül. Besugárzásos feldolgozás után a PE lineáris molekulaszerkezetből háromdimenziós szerkezetté alakul, hőre lágyuló anyagból oldhatatlan hőre keményedő műanyaggá.
Az XLPE szigetelésű kábeleknek számos előnyük van a hagyományos hőre lágyuló PE-hez képest:
1. Fokozott ellenállás a hődeformációval szemben, fokozott mechanikai tulajdonságok magas hőmérsékleten, valamint fokozott ellenállás a környezeti feszültségrepedéssel és a hőöregedéssel szemben.
2. Fokozott kémiai stabilitás és oldószerállóság, csökkentett hidegfolyás és megőrzött elektromos tulajdonságok. A hosszú távú üzemi hőmérséklet elérheti a 125°C és 150°C közötti értéket. A térhálósítás után a PE rövidzárlati hőmérséklete 250°C-ra emelhető, ami jelentősen nagyobb áramvezető képességet tesz lehetővé azonos vastagságú kábelek esetén.
3. Az XLPE szigetelésű kábelek kiváló mechanikai, vízálló és sugárzásálló tulajdonságokkal is rendelkeznek, így különféle alkalmazásokhoz alkalmasak, például elektromos készülékek belső vezetékezéséhez, motorvezetékekhez, világítóvezetékekhez, autóipari kisfeszültségű jelvezérlő vezetékekhez, mozdonyvezetékekhez, metrókábelekhez, környezetbarát bányászati kábelekhez, hajókábelekhez, atomerőművek 1E minőségű kábeleihez, búvárszivattyú-kábelekhez és erőátviteli kábelekhez.
Az XLPE szigetelőanyag-fejlesztés jelenlegi irányai közé tartoznak a besugárzással térhálósított PE erősáramú kábelszigetelő anyagok, a besugárzással térhálósított PE légszigetelő anyagok és a besugárzással térhálósított égésgátló poliolefin burkolóanyagok.
(2)Térhálósított polipropilén (XL-PP) szigetelőanyag:
A polipropilén (PP), mint elterjedt műanyag, olyan tulajdonságokkal rendelkezik, mint a könnyű súly, a bőséges nyersanyagforrások, a költséghatékonyság, a kiváló kémiai korrózióállóság, a könnyű önthetőség és az újrahasznosíthatóság. Vannak azonban korlátai, mint például az alacsony szilárdság, a gyenge hőállóság, a jelentős zsugorodási deformáció, a gyenge kúszási ellenállás, az alacsony hőmérsékleti ridegség, valamint a hővel és oxigénnel szembeni gyenge ellenállás. Ezek a korlátok korlátozták a kábelalkalmazásokban való alkalmazását. A kutatók azon dolgoztak, hogy módosítsák a polipropilén anyagokat az általános teljesítményük javítása érdekében, és a besugárzással térhálósított módosított polipropilén (XL-PP) hatékonyan leküzdötte ezeket a korlátokat.
Az XL-PP szigetelésű vezetékek megfelelnek az UL VW-1 lángteszteknek és az UL által minősített 150°C-os vezetékszabványoknak. A gyakorlati kábelalkalmazásokban az EVA-t gyakran PE-vel, PVC-vel, PP-vel és más anyagokkal keverik a kábelszigetelő réteg teljesítményének beállításához.
A besugárzással térhálósított PP egyik hátránya, hogy versengő reakció játszódik le a telítetlen végcsoportok képződése között a degradációs reakciók révén, valamint a stimulált molekulák és a nagy molekulájú szabad gyökök közötti térhálósodási reakciók között. Tanulmányok kimutatták, hogy a PP besugárzásos térhálósítása során a degradációs és a térhálósodási reakciók aránya körülbelül 0,8 gammasugár-besugárzás alkalmazása esetén. A PP hatékony térhálósodási reakcióinak eléréséhez térhálósodást elősegítő szereket kell hozzáadni a besugárzásos térhálósításhoz. Ezenkívül a hatékony térhálósodási vastagságot korlátozza az elektronsugarak behatolási képessége a besugárzás során. A besugárzás gázképződéshez és habképződéshez vezet, ami előnyös a vékony termékek térhálósításához, de korlátozza a vastag falú kábelek használatát.
(3) Térhálósított etilén-vinil-acetát kopolimer (XL-EVA) szigetelőanyag:
A kábelbiztonság iránti igény növekedésével a halogénmentes, lángálló térhálósított kábelek fejlesztése gyorsan növekedett. A PE-hez képest az EVA, amely vinil-acetát monomereket visz be a molekuláris láncba, alacsonyabb kristályossággal rendelkezik, ami jobb rugalmasságot, ütésállóságot, töltőanyag-kompatibilitást és hőszigetelő tulajdonságokat eredményez. Az EVA gyanta tulajdonságai általában a molekuláris láncban lévő vinil-acetát monomerek tartalmától függenek. A magasabb vinil-acetát-tartalom fokozott átlátszóságot, rugalmasságot és szívósságot eredményez. Az EVA gyanta kiváló töltőanyag-kompatibilitással és térhálósíthatósággal rendelkezik, így egyre népszerűbb a halogénmentes, lángálló térhálósított kábelekben.
A körülbelül 12% és 24% közötti vinil-acetát tartalmú EVA gyantát általában vezeték- és kábelszigetelésben használják. A tényleges kábelalkalmazásokban az EVA-t gyakran PE-vel, PVC-vel, PP-vel és más anyagokkal keverik a kábelszigetelő réteg teljesítményének beállításához. Az EVA komponensek elősegíthetik a térhálósodást, javítva a kábel teljesítményét a térhálósodás után.
(4) Térhálósított etilén-propilén-dién monomer (XL-EPDM) szigetelőanyag:
Az XL-EPDM egy etilénből, propilénből és nem konjugált dién monomerekből álló terpolimer, amelyet besugárzással térhálósítanak. Az XL-EPDM kábelek egyesítik a poliolefin szigetelésű kábelek és a hagyományos gumi szigetelésű kábelek előnyeit:
1. Rugalmasság, ellenálló képesség, nem tapad magas hőmérsékleten, hosszú távú öregedésállóság és ellenállás a zord éghajlattal szemben (-60°C és 125°C között).
2. Ózonállóság, UV-állóság, elektromos szigetelési teljesítmény és kémiai korrózióállóság.
3. Olaj- és oldószerállósága összehasonlítható az általános célú kloroprén gumi szigetelésével. Hagyományos meleg extrudáló berendezésekkel előállítható, így költséghatékony.
Az XL-EPDM szigetelésű kábelek széles körben alkalmazhatók, beleértve, de nem kizárólagosan a kisfeszültségű erősáramú kábeleket, hajókábeleket, autóipari gyújtókábeleket, hűtőkompresszorok vezérlőkábeleit, bányászati mobil kábeleket, fúróberendezéseket és orvostechnikai eszközöket.
Az XL-EPDM kábelek fő hátrányai közé tartozik a gyenge szakítószilárdság, valamint a gyenge ragasztó- és öntapadó tulajdonságok, amelyek befolyásolhatják a későbbi feldolgozást.
(5) Szilikon gumi szigetelőanyag
A szilikon gumi rugalmassággal és kiváló ózon-, koronakisülés- és lángállósággal rendelkezik, így ideális anyag az elektromos szigeteléshez. Elsődleges alkalmazási területe az elektromos iparban a vezetékek és kábelek. A szilikon gumi vezetékek és kábelek különösen jól alkalmazhatók magas hőmérsékletű és igényes környezetben, mivel jelentősen hosszabb élettartammal rendelkeznek a hagyományos kábelekhez képest. Gyakori alkalmazások közé tartoznak a magas hőmérsékletű motorok, transzformátorok, generátorok, elektronikus és elektromos berendezések, gyújtókábelek közlekedési járművekben, valamint tengeri energia- és vezérlőkábelek.
Jelenleg a szilikonkaucsuk szigetelésű kábeleket jellemzően légköri nyomással forró levegővel vagy nagynyomású gőzzel térhálósítják. Folyamatban vannak a kutatások az elektronsugaras besugárzás alkalmazására a szilikonkaucsuk térhálósítására, bár ez még nem terjedt el a kábeliparban. A besugárzásos térhálósítási technológia legújabb fejlesztéseinek köszönhetően olcsóbb, hatékonyabb és környezetbarátabb alternatívát kínál a szilikonkaucsuk szigetelőanyagok helyett. Elektronsugaras besugárzással vagy más sugárforrásokkal a szilikonkaucsuk szigetelés hatékony térhálósítása érhető el, miközben a térhálósítás mélysége és mértéke szabályozható az adott alkalmazási követelményeknek megfelelően.
Ezért a besugárzásos térhálósítási technológia alkalmazása szilikon gumi szigetelőanyagok esetében jelentős ígéretet jelent a vezeték- és kábeliparban. Ez a technológia várhatóan csökkenti a termelési költségeket, javítja a termelési hatékonyságot, és hozzájárul a káros környezeti hatások csökkentéséhez. A jövőbeli kutatási és fejlesztési erőfeszítések tovább ösztönözhetik a besugárzásos térhálósítási technológia alkalmazását szilikon gumi szigetelőanyagok esetében, szélesebb körben alkalmazhatóvá téve azokat a magas hőmérsékletű, nagy teljesítményű vezetékek és kábelek gyártásában az elektromos iparban. Ez megbízhatóbb és tartósabb megoldásokat kínál a különböző alkalmazási területeken.
Közzététel ideje: 2023. szeptember 28.