В галузі електрики однією з важливих речей для електричних проводів і кабелів є ізоляційні та оболонкові матеріали.Протягом багатьох років основним ізоляційним матеріалом для силових кабелів був папір, просочений маслом, завдяки його чудовим електричним властивостям.Він також має здатність витримувати високий ступінь теплового перевантаження без надмірного погіршення.Однак через свою гігроскопічність металева оболонка піддається корозії вологою.Тому давно виникла потреба в ізоляційному матеріалі силового кабелю, який мав би поєднання негігроскопічної природи термопластичних матеріалів.
Постійні дослідження такого матеріалу мрії зрештою привели до відкриття зшитого поліетилену.Зшивання полімерів стосується модифікації властивостей полімеру шляхом індукції хімічних зв’язків між окремими макромолекулами.Завдяки зшиванню полімерів, таких як поліетилен, між полімерними ланцюгами утворюється тривимірна мережа зв’язків, що збільшує молекулярну масу.Це аналогічно механізму «вулканізації гуми».
Звичайний процес «вулканізації» передбачає нагрівання та додавання сірки або інших хімічних речовин для утворення поперечних зв’язків між характерними довгими ланцюгами молекул еластомеру.Цей процес почався давно і використовується досі.Властивість полімеру залежить від кількості використаної сірки.Чим більше сірки використовується, тим міцнішим є продукт, який витримує високу температуру, тиск і механічні впливи на його цілісність.Але сірчана вулканізація має серйозні недоліки щодо здоров'я людини та навколишнього середовища, а також має деякі економічні недоліки.Крім того, для початку хімічної реакції потрібна висока температура, яка виділяє неприємні та токсичні гази, а також утворює численні небажані хімічні залишки, які необхідно видалити з кінцевого продукту.
«Радіаційне зшивання» є добре перевіреним методом, який обходить усі ці негативні наслідки процесу вулканізації.Це метод кімнатної температури, який сам по собі має важливу економічну перевагу.Це легко контролювати, і бажані властивості полімеру досягаються простою зміною дози (часу опромінення).Трансформовані матеріали нічим не поступаються матеріалам, отриманим методом сірчаної вулканізації.
Основною метою зшивання є підвищення питомого теплового опору.Як правило, максимально допустима температура при короткому замиканні становить 140 °C для кабелю з незшитого поліетилену, який можна підвищити до 250 °C за допомогою процесу радіаційного зшивання.Другою найпоширенішою метою є ефект пам’яті, такий як термозбіжна трубка.Це незвичайна і цінна властивість опроміненого поліетилену, і вона зберігається в полімері на невизначений час, незалежно від часу та будь-якої наступної кількості деформацій.Таким чином, якщо поліетилен опромінюють у частково кристалічній формі (тобто нижче температури його плавлення), а потім нагрівають для видалення кристалів, його можна значно деформувати (наприклад, шляхом розтягування), а потім знову охолодити до кристалів для відновлення нової форми.Якщо матеріал знову нагріти до рівня плавлення, ці кристали зникають, і подібний до гуми поліетилен прагне повернутися до своєї форми, якщо його затримати під час опромінення, можливо, місяцями або роками раніше.Термоусадочна трубка виготовляється шляхом екструдування полімеру спеціального складу в трубку з подальшим зшиванням цієї трубки.Після зшивання трубку нагрівають, розширюють і охолоджують у розширеному вигляді.Ця розширена трубка після повторного нагрівання знову стиснеться до своєї первісної форми, що відбувається завдяки ефекту пам’яті зшивання.Оскільки полімермолекули хімічно пов’язані одна з одною і більше не можуть довільно рухатися, покращуються різні властивості, такі як термостійкість, стійкість до стирання, стабільність розмірів, властивість адгезії тощо.Таким чином, зшивання може надати бажаних властивостей полімеру, наприклад міцності, гнучкості, ударостійкості, хімічної стійкості тощо. Опромінений поліетилен дуже широко використовується для термозбіжних плівок для пакування, інкапсуляції та для електричних з’єднань, які можуть бути легко усаджені на інші компоненти. .Для забезпечення гнучкості монтаж зшитого дроту/кабелю легший і не має обмежень по висоті.Крім того, для обслуговування не потрібна металева оболонка.Крім того, властивості розтягування є проміжними між термопластом і анеластом.
Час публікації: 18 лютого 2017 р