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.
Приготування зшитих полімерів можна здійснити двома різними методами.Один — хімічний метод, інший — іонізуючий.Незважаючи на те, що цьому ефекту зшивання вже понад 150 років, ефект зшивання іонізуючого випромінювання вперше був переконливо продемонстрований Чарльзбі.Метод радіаційного зшивання є найбільш продуктивним для малогабаритних і тонкостінних проводів, тому проводи, які використовуються для електричної та електронної апаратури, виготовляються методом радіаційного зшивання.Спосіб вигідний через низьке споживання енергії та потребує невеликого простору.Процес випромінювання легко контролювати і має потенціал для економії енергії, а також контролю забруднення.Специфічні особливості радіаційного зшивання підсумовуються таким чином: (1) Швидкість виробничої лінії можна контролювати.Можливе високошвидкісне покриття (екструзія), оскільки немає потреби в зшиваючому агенті.Використовуючи прискорювач з високою потужністю та низькою енергією, можна досягти швидкого затвердіння.(2) Однорідність зшивання відмінна.Рівномірне зшивання можна здійснити шляхом вибору відповідної машини та прийняття оптимальної конструкції для подачі дроту.(3) Залежно від ступеня зшивання за допомогою процесу радіаційного зшивання можна отримати різні типи полімерів.Крім того, процес радіаційного затвердіння більш кращий, ніж процес затвердіння парою.У процесі затвердіння парою вода, що проникає в полімерний шар під високим тиском пари, створює низку «мікропорожнин», які можуть викликати частковий розряд у формі дерева, коли кабель знаходиться в експлуатації.Хоча це явище дуже складне, дерева можуть рости і спричиняти зниження електричної міцності кабелів.Окрім цього, процес затвердіння парою має деякі недоліки з точки зору споживання енергії: (а) для отримання високої температури необхідний високий тиск пари;(b) ефективність теплопровідності ззовні кабелю низька і (c) велика кількість енергії споживається провідником кабелю, що призводить до нижчої теплової ефективності, а також до більшого часу для реакції зшивання.Радіаційне затвердіння є кандидатом для сухих процесів.Однак проблема полягає в тому, що накопичення електронів, зупинених та/або утворених в ізоляційному шарі під час опромінення, також може спричинити частковий пробій у формі дерева під час і після опромінення.Це повністю відрізняється від «безводного процесу».Оскільки полімерний кабель містить високу вологість і великі пустоти, необхідний процес затвердіння.Крім зазначених вище переваг, напівпровідникові матеріали можна легко вводити в процес радіаційного затвердіння, що непросто у випадку процесу затвердіння парою, оскільки більшість матеріалів не можуть витримувати високу температуру та тиск.
Техніка радіаційного щеплення також надає провідність матриці.Це унікальний спосіб поєднання провідної матриці з ізоляційною.Цей метод передбачає дезактивацію полімеру основної ланки відповідним мономером шляхом щеплення та подальшого осадження провідного полімеру на активну поверхню основної ланки.Окрім ізоляційної поведінки, у цьому випадку полімер може вести себе як провідний.Хоча він ще не встановлений, він може демонструвати кілька потенційних застосувань, таких як екранування електромагнітних перешкод, електропровідні покриття та антистатичні агенти.Бхаттачарья та ін.приготували композити полімер–ФЕП-g-(AA)–PPY та полімер–FEP-g-(sty)–PPY.Спочатку полімер-FEP опромінювали від джерела Co-60, а потім плівку занурювали в різний відсоток мономерів.Потім PPy наносили на щеплену поверхню шляхом окислювальної полімеризації пірролу з використанням хлориду заліза як окислювача.Поверхневий опір зменшується і становить близько 104–105 Ом/см2.Поверхневий опір залежить від відсотка щеплення мономерів.Використовуючи цю техніку, можна збільшити поверхневу провідність, а не об’ємну.Фотопровідність плівки також може бути забезпечена технікою щеплення.Ацетат целюлози-g-(N-вінілкарбазол) і ацетат целюлози-g-(N-вінілкарбазол-метилметацилат) є прикладами фотопровідної плівки.
В електрокабельній промисловості використовуються в основному поліетилен, полівінілхлорид (ПВХ), каучук EPDM.Поліетилен використовується через його чудові електричні властивості та більший термін служби.Поліетилену низької щільності віддається перевага над поліетиленом високої щільності з кількох причин. Причини такі: (a) більша гнучкість;(b) вища діелектрична міцність, ніж поліетилен високої щільності;(c) більший термін служби, ніж HDPE;(d) менш складний у обробці, ніж HDPE, і (e) менший ризик утворення пустот в ізоляції з LDPE, що спричиняє іонізацію.Незважаючи на всі ці переваги, LDPE має свої обмеження як кабельної ізоляції.Будучи термопластичним полімером, він має температуру розм’якшення приблизно 105–115 °C і має тенденцію до розтріскування під напругою, коли він контактує з певними поверхнево-активними речовинами.Зшивання молекул поліетилену покращує теплові та фізичні властивості, тоді як його електричні властивості в основному залишаються незмінними.Таким чином, зшитий поліетилен більше не є термопластичним полімером.Він розм’якшується при кристалічній точці плавлення поліетилену та набуває еластичну, гумоподібну консистенцію, властивість, яку він зберігає під час подальшого підвищення температури, доки не стане карбонізованим без плавлення при 300°C.Схильність до розтріскування під напругою повністю зникає і набувається дуже хороша стійкість до старіння в гарячому повітрі.Кабелі зі зшитого поліетилену мають широку перевагу через його чудові електричні та фізичні властивості.Він здатний пропускати великі струми, витримує згинання з малим радіусом і має малу вагу, що дозволяє легко та надійно встановлювати, тобто він вільний від обмежень по висоті, оскільки він не складається з масла і, таким чином, вільний від поломок через міграцію масла в маслі. польовий кабель.Він також зазвичай не потребує металевої оболонки. Таким чином, він вільний від поломок, властивих кабелям із металевою оболонкою, корозії та втоми.Сьогодні радіаційне зшивання промислово застосовується не лише до поліетилену, але й до інших полімерів, таких як полівінілхлорид, поліізобутилен тощо. Сам по собі ПВХ є надзвичайно нестійким полімером.Комерційне значення воно почало набувати лише після розробки ефективних засобів стабілізації.За допомогою модифікуючих агентів (стабілізаторів, пластифікаторів, наповнювачів та інших добавок) ПВХ можна зробити так, щоб виявляти широкий спектр властивостей, починаючи від надзвичайно жорстких до дуже гнучких.Різноманітність його застосування та низька вартість зумовлюють його важливість на світовому ринку.
Для підвищення ефективності зшивання полімери дуже рідко використовують у чистому вигляді.Пластифікатори, антиоксиданти, наповнювачі мають відповідну роль у наданні необхідних властивостей.Додавання краще під час процесу зшивання.Для зменшення крихкості полімерного продукту до полімерів додають пластифікатори.Вони впливають на зшивання щоразу, коли беруть участь у генеруванні вільних радикалів або вступають у реакції поширення.Дибутилфталат, тритолілфосфат і діалілфосфат є поширеними прикладами пластифікатора ПВХ.Гнучкість і еластичність, що дуже важливо в електроізоляції, покращуються шляхом додавання пластифікаторів до ПВХ.Фактично у випадку ПВХ, який є полярним через незбалансовану структуру, створює міцні міжмолекулярні зв’язки, які жорстко з’єднують макромолекулярні ланцюги, разом роблять його негнучким.Антиоксиданти - це ще одна група добавок, які необхідні для будь-якої зшитої суміші, розробленої з практичною метою порівняння більш високої термоокислювальної стабільності на полімерному виробництві.Зазвичай вони впливають на зшивання шляхом поглинання радикалів, які можуть утворювати зшивання.RC (4,4-тіо-біс(6-трет-бутил-3-метилфенол), MB (меркаптобензоімідазол) є прикладами антиоксидантів, які використовуються Уено та ін. На додаток до пластифікаторів і антиоксидантів, потрібні барвники, як ізоляційні матеріали проводів, які використовуються особливо для приладів. Барвники для пластмас включають різноманітні неорганічні та органічні матеріали. Знебарвлені добавки не є кращими в цій галузі. Наповнювачі зазвичай додають для покращення їхніх фізико-механічних властивостей і технологічності. Позитивний ефект наповнювачів може Виявлено, що при додаванні невеликої кількості (0,05%) аеросилу вихід радикалів у поліетилені збільшувався на 50%, було припущено, що більше утворення радикалів відбувається на міжфазі аеросил– поліетилену, де макромолекули можуть перебувати в нерівноважному стані некомпенсованих штамів.З вищим вмістом наповнювача може відбуватися передача енергії від наповнювача до полімерної фази і таким чином сприяти більшому виходу вільних радикалів.Крім того, поєднання опромінення з реакційноздатною домішкою може вплинути на локалізацію зшивок уздовж полімерних ланцюгів.
Коротше кажучи, випромінювання відіграє важливу роль у переробці полімерів, які використовуються в електричному полі. «Радіаційне зшивання» — це явище, за допомогою якого можна покращити властивості полімерів.Це найдосконаліший метод, такий як «вулканізація», має деякі обмеження.Ефективність зшивання можна підвищити шляхом вибору відповідних мономерів.У процесі радіаційного зшивання пластифікатори, наповнювачі та додавання антипіренів є досить ефективними в процесі радіаційного зшивання.Метод радіаційного зшивання також дуже корисний при виготовленні напівпровідникових матеріалів.Окрім цього, техніка радіаційного прищеплення також може бути використана для отримання провідної композитної плівки та плівок із фотопровідною поведінкою.
Час розміщення: травень-02-2017