Polyolefinové materiály, známé svými vynikajícími elektrickými vlastnostmi, zpracovatelností a environmentálními vlastnostmi, se staly jedním z nejpoužívanějších izolačních a plášťových materiálů v průmyslu drátů a kabelů.
Polyolefiny jsou vysokomolekulární polymery syntetizované z olefinových monomerů, jako je ethylen, propylen a buten. Nacházejí široké uplatnění v kabelovém, obalovém, stavebnictví, automobilovém a lékařském průmyslu.
Při výrobě kabelů nabízejí polyolefinové materiály nízkou dielektrickou konstantu, vynikající izolaci a vynikající chemickou odolnost, což zajišťuje dlouhodobou stabilitu a bezpečnost. Jejich bezhalogenové a recyklovatelné vlastnosti jsou také v souladu s moderními trendy v zelené a udržitelné výrobě.
I. Klasifikace podle typu monomeru
1. Polyethylen (PE)
Polyethylen (PE) je termoplastická pryskyřice polymerovaná z ethylenových monomerů a je jedním z nejpoužívanějších plastů na světě. Na základě hustoty a molekulární struktury se dělí na typy LDPE, HDPE, LLDPE a XLPE.
(1)Polyethylen s nízkou hustotou (LDPE)
Struktura: Vyrobeno vysokotlakou radikálovou polymerací; obsahuje mnoho rozvětvených řetězců, s krystalinitou 55–65 % a hustotou 0,91–0,93 g/cm³.
Vlastnosti: Měkký, průhledný a odolný proti nárazu, ale má střední tepelnou odolnost (až do cca 80 °C).
Použití: Běžně se používá jako plášťový materiál pro komunikační a signální kabely, vyvažuje flexibilitu a izolaci.
(2) Vysokohustotní polyethylen (HDPE)
Struktura: Polymerováno za nízkého tlaku s katalyzátory Ziegler-Natta; má málo nebo žádné větve, vysokou krystalinitu (80–95 %) a hustotu 0,94–0,96 g/cm³.
Vlastnosti: Vysoká pevnost a tuhost, vynikající chemická stabilita, ale mírně snížená houževnatost za nízkých teplot.
Použití: Široce se používá pro izolační vrstvy, komunikační trubky a pláště optických kabelů, kde poskytuje vynikající ochranu před povětrnostními vlivy a mechanickou ochranu, zejména pro venkovní nebo podzemní instalace.
(3) Lineární polyethylen s nízkou hustotou (LLDPE)
Struktura: Kopolymer ethylenu a α-olefinu s krátkým větvením; hustota mezi 0,915–0,925 g/cm³.
Vlastnosti: Kombinuje flexibilitu a pevnost s vynikající odolností proti propíchnutí.
Použití: Vhodné pro plášťové a izolační materiály v kabelech nízkého a středního napětí a ovládacích kabelech, pro zvýšení odolnosti proti nárazu a ohybu.
(4)Zesítěný polyethylen (XLPE)
Struktura: Trojrozměrná síť vytvořená chemickým nebo fyzikálním zesítěním (silan, peroxid nebo elektronový paprsek).
Vlastnosti: Vynikající tepelná odolnost, mechanická pevnost, elektrická izolace a odolnost vůči povětrnostním vlivům.
Použití: Široce se používá v silových kabelech středního a vysokého napětí, nových energetických kabelech a automobilových kabelových svazcích – běžný izolační materiál v moderní výrobě kabelů.
2. Polypropylen (PP)
Polypropylen (PP), polymerovaný z propylenu, má hustotu 0,89–0,92 g/cm³, bod tání 164–176 °C a provozní teplotní rozsah –30 °C až 140 °C.
Vlastnosti: Nízká hmotnost, vysoká mechanická pevnost, vynikající chemická odolnost a vynikající elektrická izolace.
Použití: Používá se především jako bezhalogenový izolační materiál v kabelech. S rostoucím důrazem na ochranu životního prostředí nahrazuje zesítěný polypropylen (XLPP) a modifikovaný kopolymer PP stále častěji tradiční polyethylen ve vysokoteplotních a vysokonapěťových kabelových systémech, jako jsou železniční, větrné a elektrické kabely.
3. Polybutylen (PB)
Polybutylen zahrnuje poly(1-buten) (PB-1) a polyisobutylen (PIB).
Vlastnosti: Vynikající tepelná odolnost, chemická stabilita a odolnost proti tečení.
Použití: PB-1 se používá v trubkách, fóliích a obalech, zatímco PIB se široce používá při výrobě kabelů jako vodotěsný gel, tmel a výplňová hmota díky své nepropustnosti pro plyny a chemické inertnosti – běžně se používá v optických kabelech pro utěsnění a ochranu proti vlhkosti.
II. Další běžné polyolefinové materiály
(1) Kopolymer ethylenu a vinylacetátu (EVA)
EVA kombinuje ethylen a vinylacetát, vyznačuje se flexibilitou a odolností vůči chladu (zachovává si flexibilitu i při –50 °C).
Vlastnosti: Měkký, odolný proti nárazu, netoxický a odolný proti stárnutí.
Použití: V kabelech se EVA často používá jako modifikátor flexibility nebo nosná pryskyřice v nízkosmolných a nulových halogenových formulacích (LSZH), což zlepšuje stabilitu při zpracování a flexibilitu ekologických izolačních a plášťových materiálů.
(2) Polyethylen s ultravysokou molekulovou hmotností (UHMWPE)
S molekulovou hmotností přesahující 1,5 milionu je UHMWPE špičkovým technickým plastem.
Vlastnosti: Nejvyšší odolnost proti opotřebení mezi plasty, rázová houževnatost pětkrát větší než ABS, vynikající chemická odolnost a nízká absorpce vlhkosti.
Použití: Používá se v optických kabelech a speciálních kabelech jako vysoce odolný plášť nebo povlak pro tahové prvky, zvyšující odolnost proti mechanickému poškození a oděru.
III. Závěr
Polyolefinové materiály neobsahují halogeny, produkují málo kouře a jsou netoxické při hoření. Poskytují vynikající elektrickou, mechanickou a procesní stabilitu a jejich vlastnosti lze dále zlepšit technologiemi roubování, mísení a síťování.
Díky kombinaci bezpečnosti, šetrnosti k životnímu prostředí a spolehlivého výkonu se polyolefinové materiály staly základním materiálovým systémem v moderním průmyslu drátů a kabelů. S ohledem na budoucí růst odvětví, jako jsou vozidla na nové zdroje energie, fotovoltaika a datová komunikace, budou inovace v aplikacích polyolefinů dále pohánět vysoce výkonný a udržitelný rozvoj kabelového průmyslu.
Čas zveřejnění: 17. října 2025