Apakah Bahan Penebat Bukan Halogen?

Akhbar Teknologi

Apakah Bahan Penebat Bukan Halogen?

(1)Bahan Penebat Polietilena Halogen Sifar Asap Rendah (XLPE) Berpaut Silang:
Bahan penebat XLPE dihasilkan dengan menggabungkan polietilena (PE) dan etilena vinil asetat (EVA) sebagai matriks asas, bersama-sama dengan pelbagai bahan tambahan seperti kalis api tanpa halogen, pelincir, antioksidan, dll., melalui proses pengkompaunan dan pelletizing. Selepas pemprosesan penyinaran, PE berubah daripada struktur molekul linear kepada struktur tiga dimensi, berubah daripada bahan termoplastik kepada plastik termoset tidak larut.

Kabel penebat XLPE mempunyai beberapa kelebihan berbanding PE termoplastik biasa:
1. Rintangan yang lebih baik terhadap ubah bentuk terma, sifat mekanikal yang dipertingkatkan pada suhu tinggi, dan rintangan yang lebih baik terhadap keretakan tekanan persekitaran dan penuaan terma.
2. Meningkatkan kestabilan kimia dan rintangan pelarut, mengurangkan aliran sejuk, dan mengekalkan sifat elektrik. Suhu operasi jangka panjang boleh mencapai 125°C hingga 150°C. Selepas pemprosesan silang silang, suhu litar pintas PE boleh dinaikkan kepada 250°C, membolehkan kapasiti pembawa arus yang jauh lebih tinggi untuk kabel dengan ketebalan yang sama.
3. Kabel berpenebat XLPE juga mempamerkan sifat mekanikal, kalis air dan tahan sinaran yang sangat baik, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi, seperti pendawaian dalaman dalam peralatan elektrik, petunjuk motor, petunjuk lampu, wayar kawalan isyarat voltan rendah automotif, wayar lokomotif , kabel kereta api bawah tanah, kabel perlombongan mesra alam, kabel kapal, kabel gred 1E untuk loji kuasa nuklear, kabel pam tenggelam dan kabel penghantaran kuasa.

Arah semasa dalam pembangunan bahan penebat XLPE termasuk bahan penebat kabel kuasa PE berkait silang penyinaran, bahan penebat udara PE berkait silang penyinaran dan bahan pelapis poliolefin kalis api berkait silang penyinaran.

(2)Bahan Penebat Polipropilena Berpaut Silang (XL-PP).:
Polipropilena (PP), sebagai plastik biasa, mempunyai ciri-ciri seperti berat ringan, sumber bahan mentah yang banyak, keberkesanan kos, rintangan kakisan kimia yang sangat baik, kemudahan pengacuan, dan kebolehkitar semula. Walau bagaimanapun, ia mempunyai had seperti kekuatan rendah, rintangan haba yang lemah, ubah bentuk pengecutan yang ketara, rintangan rayapan yang lemah, kerapuhan suhu rendah dan rintangan yang lemah terhadap penuaan haba dan oksigen. Had ini telah mengehadkan penggunaannya dalam aplikasi kabel. Penyelidik telah berusaha untuk mengubah suai bahan polipropilena untuk meningkatkan prestasi keseluruhannya, dan polipropilena diubah suai berkait silang (XL-PP) penyinaran telah berjaya mengatasi batasan ini.

Wayar bertebat XL-PP boleh memenuhi ujian nyalaan UL VW-1 dan piawaian wayar 150°C berkadar UL. Dalam aplikasi kabel praktikal, EVA sering diadun dengan PE, PVC, PP, dan bahan lain untuk melaraskan prestasi lapisan penebat kabel.

Salah satu kelemahan PP berkait silang penyinaran ialah ia melibatkan tindak balas persaingan antara pembentukan kumpulan akhir tak tepu melalui tindak balas degradasi dan tindak balas silang silang antara molekul yang dirangsang dan radikal bebas molekul besar. Kajian telah menunjukkan bahawa nisbah degradasi kepada tindak balas pautan silang dalam pautan silang penyinaran PP adalah lebih kurang 0.8 apabila menggunakan penyinaran sinar gamma. Untuk mencapai tindak balas pautan silang yang berkesan dalam PP, promoter pautan silang perlu ditambah untuk pautan silang penyinaran. Selain itu, ketebalan pemautan silang yang berkesan dihadkan oleh keupayaan penembusan pancaran elektron semasa penyinaran. Penyinaran membawa kepada pengeluaran gas dan berbuih, yang berfaedah untuk memaut silang produk nipis tetapi mengehadkan penggunaan kabel berdinding tebal.

(3) Bahan Penebat Etilena-Vinyl Asetat Berkait Silang (XL-EVA):
Apabila permintaan untuk keselamatan kabel meningkat, pembangunan kabel bersilang kalis api bebas halogen telah berkembang dengan pesat. Berbanding dengan PE, EVA, yang memperkenalkan monomer vinil asetat ke dalam rantai molekul, mempunyai kehabluran yang lebih rendah, menghasilkan fleksibiliti yang lebih baik, rintangan hentaman, keserasian pengisi dan sifat pengedap haba. Secara amnya, sifat resin EVA bergantung kepada kandungan monomer vinil asetat dalam rantai molekul. Kandungan vinil asetat yang lebih tinggi membawa kepada peningkatan ketelusan, fleksibiliti dan keliatan. Resin EVA mempunyai keserasian pengisi yang sangat baik dan kebolehpautan silang, menjadikannya semakin popular dalam kabel pautan silang kalis api tanpa halogen.

Resin EVA dengan kandungan vinil asetat kira-kira 12% hingga 24% biasanya digunakan dalam penebat wayar dan kabel. Dalam aplikasi kabel sebenar, EVA sering dicampur dengan PE, PVC, PP, dan bahan lain untuk melaraskan prestasi lapisan penebat kabel. Komponen EVA boleh menggalakkan pautan silang, meningkatkan prestasi kabel selepas pautan silang.

(4) Monomer Etilena-Propilena-Diena Berkait Silang (XL-EPDM) Bahan Penebat:
XL-EPDM ialah terpolimer yang terdiri daripada etilena, propilena, dan monomer diena tidak terkonjugasi, berpaut silang melalui penyinaran. Kabel XL-EPDM menggabungkan kelebihan kabel berpenebat poliolefin dan kabel berpenebat getah biasa:
1. Fleksibiliti, daya tahan, tidak lekatan pada suhu tinggi, rintangan penuaan jangka panjang, dan rintangan kepada iklim yang keras (-60°C hingga 125°C).
2. Rintangan ozon, rintangan UV, prestasi penebat elektrik, dan rintangan kepada kakisan kimia.
3. Rintangan kepada minyak dan pelarut yang setanding dengan penebat getah kloroprena kegunaan umum. Ia boleh dihasilkan menggunakan peralatan pemprosesan penyemperitan panas biasa, menjadikannya kos efektif.

Kabel bertebat XL-EPDM mempunyai pelbagai aplikasi, termasuk tetapi tidak terhad kepada kabel kuasa voltan rendah, kabel kapal, kabel pencucuhan automotif, kabel kawalan untuk pemampat penyejukan, kabel mudah alih melombong, peralatan penggerudian dan peranti perubatan.

Kelemahan utama kabel XL-EPDM termasuk rintangan koyakan yang lemah dan sifat pelekat dan pelekat diri yang lemah, yang boleh menjejaskan pemprosesan berikutnya.

(5) Bahan Penebat Getah Silikon

Getah silikon mempunyai fleksibiliti dan rintangan yang sangat baik terhadap ozon, pelepasan korona, dan nyalaan, menjadikannya bahan yang sesuai untuk penebat elektrik. Aplikasi utamanya dalam industri elektrik adalah untuk wayar dan kabel. Wayar dan kabel getah silikon amat sesuai untuk digunakan dalam persekitaran bersuhu tinggi dan menuntut, dengan jangka hayat yang jauh lebih lama berbanding kabel standard. Aplikasi biasa termasuk motor suhu tinggi, transformer, penjana, peralatan elektronik dan elektrik, kabel pencucuhan dalam kenderaan pengangkutan dan kabel kuasa dan kawalan marin.

Pada masa ini, kabel berpenebat getah silikon biasanya disambung silang menggunakan sama ada tekanan atmosfera dengan udara panas atau wap tekanan tinggi. Terdapat juga penyelidikan berterusan untuk menggunakan penyinaran pancaran elektron untuk getah silikon pemautan silang, walaupun ia masih belum menjadi lazim dalam industri kabel. Dengan kemajuan terkini dalam teknologi pemautan silang penyinaran, ia menawarkan alternatif kos yang lebih rendah, lebih cekap dan mesra alam untuk bahan penebat getah silikon. Melalui penyinaran pancaran elektron atau sumber sinaran lain, pemautan silang yang cekap bagi penebat getah silikon boleh dicapai sambil membenarkan kawalan ke atas kedalaman dan tahap pemautan silang untuk memenuhi keperluan aplikasi tertentu.

Oleh itu, penggunaan teknologi penyinaran silang silang untuk bahan penebat getah silikon memegang janji penting dalam industri wayar dan kabel. Teknologi ini dijangka dapat mengurangkan kos pengeluaran, meningkatkan kecekapan pengeluaran, dan menyumbang kepada mengurangkan kesan buruk alam sekitar. Usaha penyelidikan dan pembangunan masa hadapan boleh memacu lagi penggunaan teknologi pemautan silang penyinaran untuk bahan penebat getah silikon, menjadikannya lebih meluas digunakan untuk mengeluarkan wayar dan kabel bersuhu tinggi, berprestasi tinggi dalam industri elektrik. Ini akan memberikan penyelesaian yang lebih dipercayai dan tahan lama untuk pelbagai kawasan aplikasi.


Masa siaran: Sep-28-2023