Polyolefinematerialen staan bekend om hun uitstekende elektrische eigenschappen, verwerkbaarheid en milieuprestaties. Ze behoren tot de meest gebruikte isolatie- en mantelmaterialen in de draad- en kabelindustrie.
Polyolefinen zijn polymeren met een hoog molecuulgewicht, gesynthetiseerd uit olefinemonomeren zoals etheen, propeen en buteen. Ze worden veelvuldig toegepast in de kabel-, verpakkings-, bouw-, auto- en medische industrie.
Bij de productie van kabels bieden polyolefinematerialen een lage diëlektrische constante, superieure isolatie en uitstekende chemische bestendigheid, wat zorgt voor stabiliteit en veiligheid op lange termijn. Hun halogeenvrije en recyclebare eigenschappen sluiten bovendien aan bij moderne trends in groene en duurzame productie.
I. Classificatie op basis van monomeertype
1. Polyethyleen (PE)
Polyethyleen (PE) is een thermoplastische hars, gepolymeriseerd uit ethyleenmonomeren, en is wereldwijd een van de meest gebruikte kunststoffen. Op basis van dichtheid en moleculaire structuur wordt het onderverdeeld in LDPE, HDPE, LLDPE en XLPE.
(1)Lagedichtheidspolyethyleen (LDPE)
Structuur: Geproduceerd door hogedruk-radicalenpolymerisatie; bevat veel vertakte ketens, met een kristalliniteit van 55–65% en een dichtheid van 0,91–0,93 g/cm³.
Eigenschappen: Zacht, transparant en slagvast, maar matig hittebestendig (tot ongeveer 80 °C).
Toepassingen: Wordt veel gebruikt als mantelmateriaal voor communicatie- en signaalkabels, voor een evenwicht tussen flexibiliteit en isolatie.
(2) Hogedichtheidspolyethyleen (HDPE)
Structuur: Gepolymeriseerd onder lage druk met Ziegler-Natta-katalysatoren; heeft weinig of geen vertakkingen, hoge kristalliniteit (80–95%) en dichtheid van 0,94–0,96 g/cm³.
Eigenschappen: Hoge sterkte en stijfheid, uitstekende chemische stabiliteit, maar licht verminderde taaiheid bij lage temperaturen.
Toepassingen: Breed toegepast voor isolatielagen, communicatieleidingen en omhulsels van glasvezelkabels. Biedt uitstekende bescherming tegen weersinvloeden en mechanische invloeden, met name bij installaties in de buitenlucht of onder de grond.
(3) Lineair lagedichtheidspolyethyleen (LLDPE)
Structuur: Gecopolymeriseerd uit etheen en α-olefine, met korte ketenvertakking; dichtheid tussen 0,915–0,925 g/cm³.
Eigenschappen: Combineert flexibiliteit en sterkte met uitstekende perforatieweerstand.
Toepassingen: Geschikt voor mantel- en isolatiematerialen in laag- en middenspanningskabels en stuurstroomkabels, ter verbetering van de slag- en buigweerstand.
(4)Vernet polyethyleen (XLPE)
Structuur: Een driedimensionaal netwerk gevormd door chemische of fysische crosslinking (silane, peroxide of elektronenbundel).
Eigenschappen: Uitstekende thermische weerstand, mechanische sterkte, elektrische isolatie en weersbestendigheid.
Toepassingen: Veelgebruikt in midden- en hoogspanningskabels, nieuwe energiekabels en kabelbomen voor auto's. Het is een veelgebruikt isolatiemateriaal in de moderne kabelproductie.
2. Polypropyleen (PP)
Polypropyleen (PP), gepolymeriseerd uit propyleen, heeft een dichtheid van 0,89–0,92 g/cm³, een smeltpunt van 164–176 °C en een bedrijfstemperatuurbereik van –30 °C tot 140 °C.
Eigenschappen: Lichtgewicht, hoge mechanische sterkte, uitstekende chemische bestendigheid en superieure elektrische isolatie.
Toepassingen: Wordt voornamelijk gebruikt als halogeenvrij isolatiemateriaal in kabels. Met de toenemende nadruk op milieubescherming vervangen vernet polypropyleen (XLPP) en gemodificeerd copolymeer PP steeds vaker traditioneel polyethyleen in kabelsystemen voor hoge temperaturen en hoogspanning, zoals kabels voor spoorwegen, windenergie en elektrische voertuigen.
3. Polybutyleen (PB)
Polybutyleen omvat poly(1-buteen) (PB-1) en polyisobutyleen (PIB).
Eigenschappen: Uitstekende hittebestendigheid, chemische stabiliteit en kruipweerstand.
Toepassingen: PB-1 wordt gebruikt in buizen, folies en verpakkingen, terwijl PIB op grote schaal wordt toegepast in de kabelproductie als waterafsluitende gel, afdichtingsmiddel en vulmiddel vanwege zijn gasondoorlaatbaarheid en chemische inertheid. Het wordt veel gebruikt in glasvezelkabels voor afdichting en vochtbescherming.
II. Andere veel voorkomende polyolefinematerialen
(1) Ethyleen-vinylacetaatcopolymeer (EVA)
EVA combineert ethyleen en vinylacetaat en is daardoor flexibel en koudebestendig (behoudt flexibiliteit bij -50 °C).
Eigenschappen: zacht, slagvast, niet-giftig en verouderingsbestendig.
Toepassingen: EVA wordt in kabels vaak gebruikt als flexibiliteitsmodificator of dragerhars in LSZH-formuleringen (Low Smoke Zero Halogen), waardoor de verwerkingsstabiliteit en flexibiliteit van milieuvriendelijke isolatie- en mantelmaterialen wordt verbeterd.
(2) Polyethyleen met ultrahoog moleculair gewicht (UHMWPE)
Met een moleculair gewicht van meer dan 1,5 miljoen is UHMWPE een hoogwaardige technische kunststof.
Eigenschappen: Hoogste slijtvastheid van alle kunststoffen, slagvastheid vijf keer hoger dan ABS, uitstekende chemische bestendigheid en lage vochtopname.
Toepassingen: Gebruikt in optische kabels en speciale kabels als slijtvaste omhulling of coating voor trekelementen, ter verbetering van de weerstand tegen mechanische beschadigingen en slijtage.
III. Conclusie
Polyolefinematerialen zijn halogeenvrij, rookarm en niet-giftig bij verbranding. Ze bieden uitstekende elektrische, mechanische en verwerkingsstabiliteit, en hun prestaties kunnen verder worden verbeterd door middel van ent-, meng- en crosslinktechnologieën.
Dankzij hun combinatie van veiligheid, milieuvriendelijkheid en betrouwbare prestaties zijn polyolefinematerialen uitgegroeid tot het belangrijkste materiaalsysteem in de moderne draad- en kabelindustrie. Naarmate sectoren zoals nieuwe energievoertuigen, fotovoltaïsche energie en datacommunicatie blijven groeien, zullen innovaties in polyolefinetoepassingen de hoogwaardige en duurzame ontwikkeling van de kabelindustrie verder stimuleren.
Plaatsingstijd: 17-10-2025