(1)Bahan Penebat Polietilena Halogen Sifar Asap Rendah (XLPE) Bertaut 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 bebas halogen, pelincir, antioksidan, dan sebagainya, melalui proses pengkompaunan dan pelletisasi. Selepas pemprosesan penyinaran, PE berubah daripada struktur molekul linear kepada struktur tiga dimensi, berubah daripada bahan termoplastik kepada plastik termoset yang 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. Kestabilan kimia dan rintangan pelarut yang dipertingkatkan, aliran sejuk yang berkurangan, dan sifat elektrik yang dikekalkan. Suhu operasi jangka panjang boleh mencecah 125°C hingga 150°C. Selepas pemprosesan penyambungan silang, suhu litar pintas PE boleh ditingkatkan kepada 250°C, membolehkan kapasiti pembawaan 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, wayar motor, wayar lampu, wayar kawalan isyarat voltan rendah automotif, wayar lokomotif, kabel kereta 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 bersilang penyinaran, bahan penebat udara PE bersilang penyinaran dan bahan pelapis poliolefin kalis api bersilang penyinaran.
(2)Bahan Penebat Polipropilena Berangkai Silang (XL-PP):
Polipropilena (PP), sebagai plastik biasa, mempunyai ciri-ciri seperti ringan, sumber bahan mentah yang banyak, kos efektif, rintangan kakisan kimia yang sangat baik, kemudahan pengacuan, dan kebolehkitar semula. Walau bagaimanapun, ia mempunyai batasan 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. Batasan ini telah mengehadkan penggunaannya dalam aplikasi kabel. Penyelidik telah berusaha untuk mengubah suai bahan polipropilena untuk meningkatkan prestasi keseluruhannya, dan polipropilena terubah suai berangkai silang penyinaran (XL-PP) telah mengatasi batasan ini dengan berkesan.
Wayar berpenebat XL-PP boleh memenuhi ujian nyalaan UL VW-1 dan piawaian wayar 150°C berkadar UL. Dalam aplikasi kabel praktikal, EVA sering dicampur dengan PE, PVC, PP dan bahan lain untuk melaraskan prestasi lapisan penebat kabel.
Salah satu kelemahan PP bertaut silang penyinaran ialah ia melibatkan tindak balas persaingan antara pembentukan kumpulan hujung tak tepu melalui tindak balas degradasi dan tindak balas taut silang antara molekul yang dirangsang dan radikal bebas molekul besar. Kajian telah menunjukkan bahawa nisbah degradasi kepada tindak balas taut silang dalam taut silang penyinaran PP adalah kira-kira 0.8 apabila menggunakan penyinaran sinar gamma. Untuk mencapai tindak balas taut silang yang berkesan dalam PP, promoter taut silang perlu ditambah untuk taut silang penyinaran. Selain itu, ketebalan taut silang yang berkesan dihadkan oleh keupayaan penembusan pancaran elektron semasa penyinaran. Penyinaran membawa kepada penghasilan gas dan pembuih, yang berfaedah untuk taut silang produk nipis tetapi mengehadkan penggunaan kabel berdinding tebal.
(3) Bahan Penebat Kopolimer Etilena-Vinil Asetat Berangkai Silang (XL-EVA):
Dengan peningkatan permintaan untuk keselamatan kabel, pembangunan kabel kait silang kalis api bebas halogen telah berkembang pesat. Berbanding dengan PE, EVA, yang memperkenalkan monomer vinil asetat ke dalam rantai molekul, mempunyai kekristalan yang lebih rendah, menghasilkan fleksibiliti, rintangan hentaman, keserasian pengisi dan sifat pengedap haba yang lebih baik. Secara amnya, sifat resin EVA bergantung pada kandungan monomer vinil asetat dalam rantai molekul. Kandungan vinil asetat yang lebih tinggi membawa kepada peningkatan ketelusan, fleksibiliti dan ketahanan. Resin EVA mempunyai keserasian pengisi dan kebolehpautan silang yang sangat baik, menjadikannya semakin popular dalam kabel kait silang kalis api bebas 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 penyambungan silang, meningkatkan prestasi kabel selepas penyambungan silang.
(4) Bahan Penebat Monomer Etilena-Propilena-Diena Berangkai Silang (XL-EPDM):
XL-EPDM ialah terpolimer yang terdiri daripada etilena, propilena dan monomer diena tak terkonjugasi, yang disambungkan silang melalui penyinaran. Kabel XL-EPDM menggabungkan kelebihan kabel bertebat poliolefin dan kabel bertebat getah biasa:
1. Fleksibiliti, daya tahan, tidak melekat pada suhu tinggi, rintangan penuaan jangka panjang, dan rintangan terhadap iklim yang keras (-60°C hingga 125°C).
2. Rintangan ozon, rintangan UV, prestasi penebat elektrik dan rintangan terhadap kakisan kimia.
3. Rintangan terhadap minyak dan pelarut setanding dengan penebat getah kloroprena tujuan umum. Ia boleh dihasilkan menggunakan peralatan pemprosesan penyemperitan panas biasa, menjadikannya kos efektif.
Kabel berpenebat 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 perlombongan, peralatan penggerudian dan peranti perubatan.
Kelemahan utama kabel XL-EPDM termasuk rintangan koyakan yang lemah dan sifat pelekat dan pelekat sendiri yang lemah, yang boleh menjejaskan pemprosesan berikutnya.
(5) Bahan Penebat Getah Silikon
Getah silikon mempunyai fleksibiliti dan rintangan yang sangat baik terhadap ozon, nyahcas korona dan nyalaan api, menjadikannya bahan yang ideal untuk penebat elektrik. Aplikasi utamanya dalam industri elektrik adalah untuk wayar dan kabel. Wayar dan kabel getah silikon amat sesuai untuk digunakan dalam persekitaran suhu tinggi dan mencabar, dengan jangka hayat yang jauh lebih panjang 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 disambungkan silang menggunakan tekanan atmosfera dengan udara panas atau wap tekanan tinggi. Terdapat juga kajian berterusan tentang penggunaan penyinaran pancaran elektron untuk penyambungan silang getah silikon, walaupun ia belum menjadi lazim dalam industri kabel. Dengan kemajuan terkini dalam teknologi penyambungan silang penyinaran, ia menawarkan alternatif yang lebih murah, lebih cekap dan mesra alam untuk bahan penebat getah silikon. Melalui penyinaran pancaran elektron atau sumber sinaran lain, penyambungan silang penebat getah silikon yang cekap dapat dicapai sambil membenarkan kawalan ke atas kedalaman dan tahap penyambungan silang untuk memenuhi keperluan aplikasi tertentu.
Oleh itu, aplikasi teknologi penyambungan silang penyinaran untuk bahan penebat getah silikon mempunyai potensi yang besar dalam industri wayar dan kabel. Teknologi ini dijangka dapat mengurangkan kos pengeluaran, meningkatkan kecekapan pengeluaran, dan menyumbang kepada pengurangan impak buruk terhadap alam sekitar. Usaha penyelidikan dan pembangunan pada masa hadapan mungkin akan memacu lagi penggunaan teknologi penyambungan silang penyinaran untuk bahan penebat getah silikon, menjadikannya lebih sesuai digunakan secara meluas untuk pembuatan wayar dan kabel suhu tinggi dan berprestasi tinggi dalam industri elektrik. Ini akan menyediakan penyelesaian yang lebih andal dan tahan lama untuk pelbagai bidang aplikasi.
Masa siaran: 28 Sep-2023