Co jsou izolační materiály bez halogenu?

Technology Press

Co jsou izolační materiály bez halogenu?

(1)Izolační materiál zesítěný nízký kouř Zero Halogen Polyethylen (XLPE):
Izolační materiál XLPE je produkován sloučením polyethylenu (PE) a ethylenového vinylacetátu (EVA) jako základní matrice, spolu s různými aditivami, jako jsou retardéry bez halogenu, maziva, antioxidanty atd., Proces složení a peletizace. Po zpracování ozáření se PE transformuje z lineární molekulární struktury na trojrozměrnou strukturu, která se mění z termoplastického materiálu na nerozpustný termosetový plast.

Izolační kabely XLPE mají ve srovnání s běžným termoplastickým PE několik výhod:
1. Zlepšená odolnost vůči tepelné deformaci, zvýšené mechanické vlastnosti při vysokých teplotách a zlepšená odolnost vůči praskání environmentálního stresu a tepelnému stárnutí.
2. Zvýšená chemická stabilita a odolnost proti rozpouštědlu, snížený průtok nachlazení a udržované elektrické vlastnosti. Dlouhodobé provozní teploty mohou dosáhnout 125 ° C až 150 ° C. Po zesíťovacím zpracování může být teplota zkratu PE zvýšena na 250 ° C, což umožňuje výrazně vyšší kapacitu přenášení proudu pro kabely stejné tloušťky.
3. Kabely izolované XLPE také vykazují vynikající mechanické, vodotěsné a odolné vlastnosti odolné vůči záření, díky čemuž jsou vhodné pro různé aplikace, jako jsou vnitřní zapojení v elektrických zařízeních, motorické vodiče, osvětlení, vodiče s nízkým napětím, vodiče v oblasti podplení, pluky pro podložení, pluky, které jsou plísňové vodiče, plísnice pro nákladné, pludé, které jsou plísňové vodiče, plísně v plížích, plísně v plížích, plísní, které jsou vloženy do plísňů, které jsou vloženy do plísňů, které jsou vloženy do plísňů, podložky, které jsou vloženy do příloh, environonálně šetrné. kabely a kabely přenosu energie.

Současné směry ve vývoji izolačního materiálu XLPE zahrnují ozáření zesíťované izolační materiály PE napájecí kabely, ozáření zesítěné antény PE antény PE a ozáření zesíťované plamene-retardové polyolefinové salovací materiály.

(2)Izolační materiál zesítěný polypropylen (XL-PP):
Polypropylen (PP), jako běžný plast, má vlastnosti, jako je lehká hmotnost, bohaté zdroje surovin, nákladová efektivita, vynikající chemická odolnost proti korozi, snadnost formování a recyklovatelnost. Má však omezení, jako je nízká pevnost, špatná rezistence na tepla, významná deformace smršťování, špatná odolnost proti dotvarování, nízkoteplotní křehkost a špatná odolnost vůči stárnutí tepla a kyslíku. Tato omezení omezila jeho použití v kabelových aplikacích. Vědci pracují na úpravě polypropylenových materiálů ke zlepšení jejich celkového výkonu a ozáření zesíťovaný modifikovaný polypropylen (XL-PP) tato omezení účinně překonává.

Izolované dráty XL-PP mohou splňovat testy plamene UL VW-1 a standardy drátu 150 ° C hodnocených 150 ° C. V praktických kabelových aplikacích je EVA často smíchána s PE, PVC, PP a dalšími materiály pro úpravu výkonu kabelové izolační vrstvy.

Jednou z nevýhod ozáření zesítěného PP je to, že zahrnuje konkurenční reakci mezi tvorbou nenasycených koncových skupin prostřednictvím degradačních reakcí a zesíťovacích reakcí mezi stimulovanými molekulami a volnými radikály s velkými molekulami. Studie ukázaly, že poměr degradace k zesíťovacím reakcím při zesílení záření PP je při použití záření gama záření přibližně 0,8. K dosažení účinných reakcí zesítění v PP je třeba přidat pro zesíťování zesíťovacího zesíťovacího promotoru. Kromě toho je účinná tloušťka zesítění omezena schopností penetrace elektronových paprsků během ozáření. Ozařování vede k produkci plynu a pění, což je výhodné pro zesíťování tenkých produktů, ale omezuje použití silně stěnových kabelů.

(3) Izolační materiál zesítěný ethylen-vinylet-alacetát (XL-EVA):
Jak se poptávka po bezpečnosti kabelů zvyšuje, vývoj bezúhonných kabelů bez halogenu se rychle rozrostl. Ve srovnání s PE má EVA, která zavádí molekulární řetězec vinylacetátu vinylacetát, nižší krystalinitu, což vede ke zlepšení flexibility, odolnosti vůči nárazu, kompatibilitu plniva a vlastnosti těsnění tepla. Obecně závisí vlastnosti pryskyřice EVA na obsah vinylacetátových monomerů v molekulárním řetězci. Vyšší obsah vinylacetátu vede ke zvýšené transparentnosti, flexibilitě a houževnatosti. Resin EVA má vynikající kompatibilitu a zesíťovatelnost výplně, díky čemuž je stále populárnější v kabelech bez plamene bez halogenu.

Při izolaci drátu a kabelu se běžně používá pryskyřice EVA s obsahem vinylacetátu přibližně 12% až 24%. Ve skutečných kabelových aplikacích je EVA často smíchána s PE, PVC, PP a dalšími materiály pro úpravu výkonu kabelové izolační vrstvy. Komponenty EVA mohou podporovat zesíťování a zlepšit výkon kabelu po zesíťování.

(4) Izolační materiál zesítěný ethylen-propylen-diene (XL-EPDM):
XL-EPDM je terpolymer složený z ethylenu, propylenu a nekonjugovaných dienových monomerů, zesítěný ozářením. Kabely XL-EPDM kombinují výhody kabelů izolovaných polyolefinem a běžné kabely izolované gumou:
1. Flexibilita, odolnost, neadheze při vysokých teplotách, dlouhodobá odolnost proti stárnutí a odolnost vůči drsným podnebím (-60 ° C až 125 ° C).
2. odolnost ozonu, rezistence na UV záření, výkon elektrické izolace a odolnost vůči chemické korozi.
3. Odolnost vůči oleji a rozpouštědkám srovnatelná s izolací kaučuku s obecným účelem. Může být vyroben pomocí běžného zařízení pro zpracování horkého vytažení, což je nákladově efektivní.

Kabely izolované XL-EPDM mají širokou škálu aplikací, včetně, ale nejen na nízkonapěťové napájecí kabely, lodních kabelů, automobilových zapalovacích kabelů, ovládacích kabelů pro chladicí kompresory, těžební mobilní kabely, vrtné zařízení a zdravotnické zařízení.

Mezi hlavní nevýhody kabelů XL-EPDM patří špatná odolnost proti trhu a slabé lepicí a samolemové vlastnosti, které mohou ovlivnit následné zpracování.

(5) Silikonový gumový izolační materiál

Silikonová guma má flexibilitu a vynikající odolnost vůči ozonu, koronskému výboji a plamenům, což z něj činí ideální materiál pro elektrickou izolaci. Jeho primární aplikace v elektrickém průmyslu je pro dráty a kabely. Silikonové gumové dráty a kabely jsou zvláště vhodné pro použití ve vysokoteplotních a náročných prostředích, s výrazně delší životností ve srovnání se standardními kabely. Mezi běžné aplikace patří motory s vysokou teplotou, transformátory, generátory, elektronické a elektrické zařízení, zapalovací kabely v přepravních vozidlech a mořské a ovládací kabely.

V současné době jsou silikonové kabelové kabely obvykle zesítěny pomocí atmosférického tlaku s horkým vzduchem nebo vysokotlakou párou. Probíhá také probíhající výzkum používání ozáření elektronového paprsku pro zesíťovací silikonovou gumu, i když v kabelovém průmyslu dosud nepřevládal. S nedávným pokrokem v technologii zesílení ozáření nabízí pro silikonové gumové izolační materiály levnější, efektivnější a ekologičtější alternativu. Prostřednictvím ozáření elektronového paprsku nebo jiných zdrojů záření lze dosáhnout efektivního zesílení silikonové gumové izolace a zároveň umožnit kontrolu nad hloubkou a stupněm zesíťování, aby se splňovaly specifické požadavky na aplikaci.

Aplikace technologie zesíťování ozáření pro silikonové gumové izolační materiály tedy má významný slib v drátovém a kabelovém průmyslu. Očekává se, že tato technologie sníží výrobní náklady, zlepší efektivitu výroby a přispěje ke snížení nepříznivých dopadů na životní prostředí. Budoucí úsilí o výzkum a vývoj může dále řídit využití ozařování zesíťovací technologie pro silikonové gumové izolační materiály, díky čemuž jsou v elektrickém průmyslu více použitelné pro výrobu vysokoteplotních, vysoce výkonných vodičů a kabelů. To poskytne spolehlivější a trvanlivější řešení pro různé oblasti aplikací.


Čas příspěvku: 28. září-2023