(1)Cross-linked Low Smoke Zero Halogeen Polyethyleen (XLPE) isolatiemateriaal:
XLPE-isolatiemateriaal wordt geproduceerd door polyethyleen (PE) en ethyleenvinylacetaat (EVA) als basismatrix te compounderen, samen met verschillende additieven zoals halogeenvrije vlamvertragers, smeermiddelen, antioxidanten, enz., via een compoundeer- en pelletiseerproces. Na bestraling transformeert PE van een lineaire moleculaire structuur in een driedimensionale structuur, waarbij het verandert van een thermoplastisch materiaal in een onoplosbaar thermohardend plastic.
XLPE-isolatiekabels hebben verschillende voordelen ten opzichte van gewone thermoplastische PE:
1. Verbeterde weerstand tegen thermische vervorming, verbeterde mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen en verbeterde weerstand tegen scheuren door omgevingsspanning en thermische veroudering.
2. Verbeterde chemische stabiliteit en bestendigheid tegen oplosmiddelen, verminderde koude vloei en behouden elektrische eigenschappen. Bedrijfstemperaturen op lange termijn kunnen oplopen tot 125°C tot 150°C. Na vernettingsverwerking kan de kortsluittemperatuur van PE worden verhoogd tot 250°C, waardoor een aanzienlijk hoger stroomvoerend vermogen voor kabels van dezelfde dikte mogelijk is.
3. XLPE-geïsoleerde kabels vertonen ook uitstekende mechanische, waterdichte en stralingsbestendige eigenschappen, waardoor ze geschikt zijn voor verschillende toepassingen, zoals interne bedrading in elektrische apparaten, motorkabels, verlichtingskabels, laagspanningssignaalbesturingsdraden voor auto's, locomotiefdraden , metrokabels, milieuvriendelijke mijnbouwkabels, scheepskabels, 1E-kwaliteit kabels voor kerncentrales, dompelpompkabels en stroomtransmissiekabels.
De huidige richtingen in de ontwikkeling van XLPE-isolatiemateriaal omvatten door bestraling verknoopte PE-isolatiematerialen voor stroomkabels, door bestraling verknoopte PE-luchtisolatiematerialen en door bestraling verknoopte vlamvertragende polyolefine omhullende materialen.
(2)Isolatiemateriaal van cross-linked polypropyleen (XL-PP).:
Polypropyleen (PP), als gebruikelijk plastic, heeft kenmerken zoals een laag gewicht, overvloedige grondstoffenbronnen, kosteneffectiviteit, uitstekende chemische corrosieweerstand, vormgemak en recycleerbaarheid. Het heeft echter beperkingen zoals lage sterkte, slechte hittebestendigheid, aanzienlijke krimpvervorming, slechte kruipweerstand, brosheid bij lage temperaturen en slechte weerstand tegen hitte- en zuurstofveroudering. Deze beperkingen hebben het gebruik ervan in kabeltoepassingen beperkt. Onderzoekers hebben gewerkt aan het modificeren van polypropyleenmaterialen om hun algehele prestaties te verbeteren, en door bestraling verknoopt gemodificeerd polypropyleen (XL-PP) heeft deze beperkingen effectief overwonnen.
XL-PP geïsoleerde draden kunnen voldoen aan de UL VW-1 vlamtests en UL-gecertificeerde 150°C draadnormen. In praktische kabeltoepassingen wordt EVA vaak gemengd met PE, PVC, PP en andere materialen om de prestaties van de kabelisolatielaag aan te passen.
Eén van de nadelen van door bestraling verknoopt PP is dat er sprake is van een competitieve reactie tussen de vorming van onverzadigde eindgroepen door afbraakreacties en verknopingsreacties tussen gestimuleerde moleculen en vrije radicalen van grote moleculen. Studies hebben aangetoond dat de verhouding tussen afbraak en verknopingsreacties bij vernetting door PP-bestraling ongeveer 0,8 bedraagt bij gebruik van gammastraling. Om effectieve verknopingsreacties in PP te bereiken, moeten verknopingspromotoren worden toegevoegd voor verknoping door bestraling. Bovendien wordt de effectieve verknopingsdikte beperkt door het penetratievermogen van elektronenbundels tijdens bestraling. Bestraling leidt tot de productie van gas en schuimvorming, wat gunstig is voor het vernetten van dunne producten, maar het gebruik van dikwandige kabels beperkt.
(3) Isolatiemateriaal van verknoopt ethyleen-vinylacetaatcopolymeer (XL-EVA):
Naarmate de vraag naar kabelveiligheid toeneemt, is de ontwikkeling van halogeenvrije, vlamvertragende vernette kabels snel gegroeid. Vergeleken met PE heeft EVA, dat vinylacetaatmonomeren in de moleculaire keten introduceert, een lagere kristalliniteit, wat resulteert in verbeterde flexibiliteit, slagvastheid, compatibiliteit met vulstoffen en smeltlaseigenschappen. Over het algemeen hangen de eigenschappen van EVA-hars af van het gehalte aan vinylacetaatmonomeren in de moleculaire keten. Een hoger vinylacetaatgehalte leidt tot verhoogde transparantie, flexibiliteit en taaiheid. EVA-hars heeft een uitstekende vulcompatibiliteit en vernetbaarheid, waardoor het steeds populairder wordt in halogeenvrije vlamvertragende verknoopte kabels.
EVA-hars met een vinylacetaatgehalte van ongeveer 12% tot 24% wordt vaak gebruikt in draad- en kabelisolatie. In daadwerkelijke kabeltoepassingen wordt EVA vaak gemengd met PE, PVC, PP en andere materialen om de prestaties van de kabelisolatielaag aan te passen. EVA-componenten kunnen verknoping bevorderen, waardoor de kabelprestaties na verknoping worden verbeterd.
(4) Isolatiemateriaal van cross-linked ethyleen-propyleen-dieen-monomeer (XL-EPDM):
XL-EPDM is een terpolymeer dat bestaat uit ethyleen-, propyleen- en niet-geconjugeerde dieenmonomeren, verknoopt door bestraling. XL-EPDM-kabels combineren de voordelen van polyolefine-geïsoleerde kabels en gangbare rubber-geïsoleerde kabels:
1. Flexibiliteit, veerkracht, niet-hechting bij hoge temperaturen, langdurige verouderingsbestendigheid en weerstand tegen barre klimaten (-60°C tot 125°C).
2. Ozonbestendigheid, UV-bestendigheid, elektrische isolatieprestaties en weerstand tegen chemische corrosie.
3. Weerstand tegen olie en oplosmiddelen vergelijkbaar met algemene chloropreenrubberisolatie. Het kan worden geproduceerd met behulp van gewone hete extrusieverwerkingsapparatuur, waardoor het kosteneffectief is.
XL-EPDM-geïsoleerde kabels hebben een breed scala aan toepassingen, waaronder maar niet beperkt tot laagspanningskabels, scheepskabels, ontstekingskabels voor auto's, besturingskabels voor koelcompressoren, mobiele mijnbouwkabels, boorapparatuur en medische apparatuur.
De belangrijkste nadelen van XL-EPDM-kabels zijn de slechte scheurweerstand en zwakke lijm- en zelfklevende eigenschappen, die de latere verwerking kunnen beïnvloeden.
(5) Isolatiemateriaal van siliconenrubber
Siliconenrubber bezit flexibiliteit en uitstekende weerstand tegen ozon, corona-ontlading en vlammen, waardoor het een ideaal materiaal is voor elektrische isolatie. De primaire toepassing in de elektrische industrie is voor draden en kabels. Draden en kabels van siliconenrubber zijn bijzonder geschikt voor gebruik in omgevingen met hoge temperaturen en veeleisende omgevingen, met een aanzienlijk langere levensduur vergeleken met standaardkabels. Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer hogetemperatuurmotoren, transformatoren, generatoren, elektronische en elektrische apparatuur, ontstekingskabels in transportvoertuigen en stroom- en besturingskabels voor schepen.
Momenteel worden met siliconenrubber geïsoleerde kabels doorgaans verknoopt met behulp van atmosferische druk met hete lucht of hogedrukstoom. Er wordt ook voortdurend onderzoek gedaan naar het gebruik van elektronenbundelbestraling voor het vernetten van siliconenrubber, hoewel dit nog niet gangbaar is geworden in de kabelindustrie. Met de recente ontwikkelingen op het gebied van verknopingstechnologie door bestraling biedt het een goedkoper, efficiënter en milieuvriendelijker alternatief voor isolatiematerialen van siliconenrubber. Door bestraling met elektronenstralen of andere stralingsbronnen kan een efficiënte verknoping van siliconenrubberisolatie worden bereikt, terwijl controle over de diepte en mate van verknoping mogelijk is om aan specifieke toepassingsvereisten te voldoen.
Daarom houdt de toepassing van bestralingsvernettingstechnologie voor isolatiematerialen van siliconenrubber een grote belofte in in de draad- en kabelindustrie. Verwacht wordt dat deze technologie de productiekosten zal verlagen, de productie-efficiëntie zal verbeteren en zal bijdragen aan het verminderen van de negatieve gevolgen voor het milieu. Toekomstige onderzoeks- en ontwikkelingsinspanningen kunnen het gebruik van bestralingsvernettingstechnologie voor isolatiematerialen van siliconenrubber verder stimuleren, waardoor deze breder toepasbaar worden voor de productie van hoge-temperatuurdraden en kabels met hoge prestaties in de elektrische industrie. Dit levert betrouwbaardere en duurzamere oplossingen op voor verschillende toepassingsgebieden.
Posttijd: 28 september 2023