(1)Tværbundet isoleringsmateriale af polyethylen (XLPE) med lav røg og nul halogen:
XLPE-isoleringsmateriale fremstilles ved at blande polyethylen (PE) og ethylenvinylacetat (EVA) som basismatrix sammen med forskellige tilsætningsstoffer såsom halogenfri flammehæmmere, smøremidler, antioxidanter osv. gennem en blandings- og pelleteringsproces. Efter bestrålingsbehandling omdannes PE fra en lineær molekylstruktur til en tredimensionel struktur, hvor det ændrer sig fra et termoplastisk materiale til en uopløselig termohærdende plast.
XLPE-isoleringskabler har flere fordele sammenlignet med almindelig termoplastisk PE:
1. Forbedret modstandsdygtighed over for termisk deformation, forbedrede mekaniske egenskaber ved høje temperaturer og forbedret modstandsdygtighed over for miljømæssige spændingsrevner og termisk ældning.
2. Forbedret kemisk stabilitet og opløsningsmiddelresistens, reduceret koldflydning og bevarede elektriske egenskaber. Langvarige driftstemperaturer kan nå 125 °C til 150 °C. Efter tværbindingsbehandling kan kortslutningstemperaturen for PE øges til 250 °C, hvilket giver en betydeligt højere strømbæreevne for kabler af samme tykkelse.
3. XLPE-isolerede kabler udviser også fremragende mekaniske, vandtætte og strålingsbestandige egenskaber, hvilket gør dem velegnede til forskellige anvendelser, såsom intern ledningsføring i elektriske apparater, motorledninger, belysningsledninger, lavspændingssignalstyringskabler til biler, lokomotivledninger, metrokabler, miljøvenlige minedriftskabler, skibskabler, 1E-kvalitetskabler til atomkraftværker, dykpumpekabler og kraftoverføringskabler.
De nuværende retninger inden for udvikling af XLPE-isoleringsmaterialer omfatter strålingstværbundne PE-strømkabelisoleringsmaterialer, strålingstværbundne PE-luftisoleringsmaterialer og strålingstværbundne flammehæmmende polyolefin-kappematerialer.
(2)Tværbundet polypropylen (XL-PP) isoleringsmateriale:
Polypropylen (PP), som en almindelig plast, har egenskaber som let vægt, rigelige råmaterialekilder, omkostningseffektivitet, fremragende kemisk korrosionsbestandighed, nem støbning og genanvendelighed. Det har dog begrænsninger såsom lav styrke, dårlig varmebestandighed, betydelig krympningsdeformation, dårlig krybemodstand, lavtemperaturskørhed og dårlig modstandsdygtighed over for varme- og iltældning. Disse begrænsninger har begrænset dets anvendelse i kabelapplikationer. Forskere har arbejdet på at modificere polypropylenmaterialer for at forbedre deres samlede ydeevne, og bestrålingstværbundet modificeret polypropylen (XL-PP) har effektivt overvundet disse begrænsninger.
XL-PP isolerede ledninger kan opfylde UL VW-1 flammetest og UL-klassificerede 150°C ledningsstandarder. I praktiske kabelapplikationer blandes EVA ofte med PE, PVC, PP og andre materialer for at justere ydeevnen af kabelisoleringslaget.
En af ulemperne ved bestrålingstværbundet PP er, at det involverer en konkurrerende reaktion mellem dannelsen af umættede endegrupper gennem nedbrydningsreaktioner og tværbindingsreaktioner mellem stimulerede molekyler og store molekylære frie radikaler. Undersøgelser har vist, at forholdet mellem nedbrydnings- og tværbindingsreaktioner i PP-bestrålingstværbinding er cirka 0,8 ved brug af gammastrålebestråling. For at opnå effektive tværbindingsreaktioner i PP skal tværbindingspromotorer tilsættes til bestrålingstværbinding. Derudover er den effektive tværbindingstykkelse begrænset af elektronstrålers penetrationsevne under bestråling. Bestråling fører til produktion af gas og skumdannelse, hvilket er fordelagtigt for tværbinding af tynde produkter, men begrænser brugen af tykvæggede kabler.
(3) Tværbundet ethylen-vinylacetat-copolymer (XL-EVA) isoleringsmateriale:
I takt med at efterspørgslen efter kabelsikkerhed stiger, er udviklingen af halogenfri, flammehæmmende, tværbundne kabler vokset hurtigt. Sammenlignet med PE har EVA, som introducerer vinylacetatmonomerer i molekylkæden, lavere krystallinitet, hvilket resulterer i forbedret fleksibilitet, slagfasthed, fyldstofkompatibilitet og varmeforseglingsegenskaber. Generelt afhænger EVA-harpiksens egenskaber af indholdet af vinylacetatmonomerer i molekylkæden. Højere vinylacetatindhold fører til øget gennemsigtighed, fleksibilitet og sejhed. EVA-harpiks har fremragende fyldstofkompatibilitet og tværbindingsevne, hvilket gør den stadig mere populær i halogenfri, flammehæmmende, tværbundne kabler.
EVA-harpiks med et vinylacetatindhold på cirka 12 % til 24 % anvendes almindeligvis i lednings- og kabelisolering. I faktiske kabelapplikationer blandes EVA ofte med PE, PVC, PP og andre materialer for at justere ydeevnen af kabelisoleringslaget. EVA-komponenter kan fremme tværbinding og forbedre kabelydeevnen efter tværbinding.
(4) Tværbundet ethylen-propylen-dienmonomer (XL-EPDM) isoleringsmateriale:
XL-EPDM er en terpolymer bestående af ethylen, propylen og ikke-konjugerede dienmonomerer, der er tværbundet gennem bestråling. XL-EPDM-kabler kombinerer fordelene ved polyolefinisolerede kabler og almindelige gummiisolerede kabler:
1. Fleksibilitet, modstandsdygtighed, ikke-vedhæftning ved høje temperaturer, langvarig ældningsbestandighed og modstandsdygtighed over for barske klimaer (-60°C til 125°C).
2. Ozonresistens, UV-resistens, elektrisk isoleringsevne og modstandsdygtighed over for kemisk korrosion.
3. Modstandsdygtighed over for olie og opløsningsmidler, der er sammenlignelig med almindelig chloroprengummiisolering. Den kan produceres ved hjælp af almindeligt varmekstruderingsudstyr, hvilket gør den omkostningseffektiv.
XL-EPDM-isolerede kabler har en bred vifte af anvendelser, herunder, men ikke begrænset til, lavspændingskabler, skibskabler, tændingskabler til biler, styrekabler til kølekompressorer, mobile minekabler, boreudstyr og medicinsk udstyr.
De største ulemper ved XL-EPDM-kabler inkluderer dårlig rivestyrke og svage klæbe- og selvklæbende egenskaber, hvilket kan påvirke den efterfølgende forarbejdning.
(5) Silikonegummiisoleringsmateriale
Silikonegummi besidder fleksibilitet og fremragende modstandsdygtighed over for ozon, koronaudladning og flammer, hvilket gør det til et ideelt materiale til elektrisk isolering. Dets primære anvendelse i den elektriske industri er til ledninger og kabler. Silikonegummiledninger og -kabler er særligt velegnede til brug i miljøer med høj temperatur og krævende forhold, med en betydeligt længere levetid sammenlignet med standardkabler. Almindelige anvendelser omfatter højtemperaturmotorer, transformere, generatorer, elektronisk og elektrisk udstyr, tændkabler i transportkøretøjer og marine strøm- og styrekabler.
I øjeblikket tværbindes kabler isoleret med silikonegummi typisk ved hjælp af enten atmosfærisk tryk med varm luft eller højtryksdamp. Der er også igangværende forskning i at bruge elektronstrålebestråling til tværbinding af silikonegummi, selvom det endnu ikke er blevet udbredt i kabelindustrien. Med de seneste fremskridt inden for bestrålingstværbindingsteknologi tilbyder det et billigere, mere effektivt og miljøvenligt alternativ til silikonegummiisoleringsmaterialer. Gennem elektronstrålebestråling eller andre strålingskilder kan effektiv tværbinding af silikonegummiisolering opnås, samtidig med at der er kontrol over dybden og graden af tværbinding for at opfylde specifikke applikationskrav.
Derfor er anvendelsen af bestrålingstværbindingsteknologi til silikonegummiisoleringsmaterialer et betydeligt potentiale i lednings- og kabelindustrien. Denne teknologi forventes at reducere produktionsomkostningerne, forbedre produktionseffektiviteten og bidrage til at reducere negative miljøpåvirkninger. Fremtidig forsknings- og udviklingsindsats kan yderligere fremme brugen af bestrålingstværbindingsteknologi til silikonegummiisoleringsmaterialer, hvilket gør dem mere bredt anvendelige til fremstilling af højtemperatur- og højtydende ledninger og kabler i den elektriske industri. Dette vil give mere pålidelige og holdbare løsninger til forskellige anvendelsesområder.
Opslagstidspunkt: 28. september 2023