Sähköalalla yksi sähköjohtojen ja -kaapeleiden olennaisista asioista on eristys- ja vaippamateriaalit.Monien vuosien ajan voimakaapeleiden tärkein eristemateriaali oli öljykyllästetty paperi sen erinomaisten sähköisten ominaisuuksien vuoksi.Sillä on myös kyky kestää korkeita lämpöylikuormituksia ilman liiallista huononemista.Hygroskooppisen luonteensa vuoksi metallivaippa on kuitenkin kosteussyöpynyt.Sen vuoksi oli pitkään ollut tarve sähkökaapelin eristemateriaalille, jossa oli yhdistelmä termoplastisten materiaalien ei-hygroskooppista luonnetta.
Tällaisen unelmamateriaalin jatkuva tutkimus johti lopulta silloitetun polyeteenin löytämiseen.Polymeerien silloittamisella tarkoitetaan polymeerin ominaisuuksien muuntamista indusoimalla kemiallisia sidoksia yksittäisten makromolekyylien välillä.Silloittamalla polymeerejä, kuten polyeteeniä, muodostuu polymeeriketjujen välille kolmiulotteinen sidosverkosto, joka lisää molekyylipainoa.Tämä on analoginen "kumin vulkanointimekanismin" kanssa.
Perinteisessä "vulkanointiprosessissa" kuumennetaan ja lisätään rikkiä tai muita kemikaaleja ristisidoksien muodostamiseksi ominaisten pitkien elastomeerimolekyylien ketjujen välille.Tämä prosessi alkoi kauan sitten ja on edelleen käytössä.Polymeerin ominaisuus riippuu käytetyn rikin määrästä.Mitä enemmän rikkiä käytetään, sitä kovempi tuote on, joka kestää korkeampia lämpötiloja, paineita ja eheyteen kohdistuvia mekaanisia haasteita.Mutta rikin vulkanoinnilla on vakavia haittoja ihmisten terveydelle ja ympäristölle, ja sillä on joitain taloudellisia haittoja.Lisäksi se tarvitsee korkeaa lämpötilaa kemiallisen reaktion käynnistämiseksi ja vapauttaa hajuisia ja myrkyllisiä kaasuja sekä tuottaa lukuisia ei-toivottuja kemikaalijäämiä, jotka on poistettava lopputuotteesta.
"Säteilysilloitus" on hyvin todistettu menetelmä, joka ohittaa kaikki nämä vulkanointiprosessin negatiiviset vaikutukset.Se on huonelämpötilamenetelmä, jolla on sinänsä tärkeä kustannusetu.Sitä on helppo hallita ja polymeerin halutut ominaisuudet saadaan yksinkertaisesti muuttamalla annosta (säteilytysaikaa).Muunnetut materiaalit eivät ole millään tavalla huonompia kuin rikkivulkanoinnilla tuotetut.
Silloittamisen ensisijainen tavoite on parantaa lämpövastusta.Yleensä suurin sallittu lämpötila oikosulkussa on 140 ⬚C silloittamattomassa polyeteenikaapelissa, joka voidaan nostaa 250 ⬚C:seen säteilysilloitusprosessilla.Toiseksi yleisin tavoite on muistiefekti, kuten kutisteletkun näyttämä.Tämä on säteilytetyn polyeteenin epätavallinen ja arvokas ominaisuus, ja se säilyy loputtomasti polymeerissä ajasta ja mahdollisista myöhemmistä muodonmuutosten lukumäärästä riippumatta.Siten, jos polyeteeniä säteilytetään osittain kiteisessä muodossa (eli sulamispisteensä alapuolella) ja kuumennetaan sitten kiteiden poistamiseksi, se voi muuttaa huomattavasti muotoaan (esim. venyttämällä) ja jäähdyttää sitten uudelleen kiteiksi uudistuakseen uuteen muotoonsa.Jos materiaalia kuumennetaan uudelleen sulamisen yläpuolelle, nämä kiteet katoavat ja kumimainen polyeteeni pyrkii palaamaan muotoonsa, jos sitä pidetään säteilytyksen aikana mahdollisesti kuukausia tai vuosia aikaisemmin.Kutisteputki valmistetaan suulakepuristamalla erityistä polymeeriä putkeen ja sitten silloittamalla tämä putki.Silloittamisen jälkeen putki kuumennetaan, laajennetaan ja jäähdytetään laajennetussa muodossa.Tämä laajennettu putki uudelleen lämmitettynä kutistuu takaisin alkuperäiseen muotoonsa, mikä johtuu silloittumisen muistivaikutuksesta.Koska polymeerimolekyylit ovat kemiallisesti sidoksissa toisiinsa eivätkä enää pysty liikkumaan satunnaisesti, eri ominaisuudet, kuten lämmönkestävyys, kulutuskestävyys, mittastabiilius, adheesio-ominaisuus jne. paranevat.Siten silloitus voi antaa polymeerille toivottuja ominaisuuksia, kuten sitkeyden, joustavuuden, iskunkestävyyden, kemiallisen kestävyyden jne. Säteilytettyä polyeteeniä käytetään hyvin laajalti lämpökutistuvissa kalvoissa pakkaamiseen, kapseloimiseen ja sähköliitäntöihin, jotka voidaan helposti lämpökutistaa muihin komponentteihin. .Joustavuuden vuoksi silloitettu lanka/kaapeli on helpompi asentaa, eikä siinä ole korkeusrajoituksia.Lisäksi huoltoon ei tarvita metallivaippaa.Lisäksi vetoominaisuudet ovat kestomuovin ja anelastomeerin välissä.
Postitusaika: 18.2.2017