Vírarnir og snúrurnar sem framleiddar eru með geislunarþvertengingaraðferð hafa hitaþol, slitþol, tæringarþol, mikinn togstyrk og járnþol. Í samanburði við aðrar þvertengingarvinnsluaðferðir hafa þær betri einangrunarafköst og verða ekki niðurbrotin af óhvarfðum hvötum, sem geta bætt rafafköst, hitaöldrunarþol og efnisstöðugleika. Þvertenging geislunar er kjörið ferli og framleiðsluaðferð fyrir ýmsa sveigjanlega víra, rafbúnaðarsnúrur, háa-hitaþolna og loga-víra og kapla.
Einangrunarefni flestra kapla verður ekki aðeins að hafa mikla einangrunarviðnám, spennustyrk eða lítið raftap heldur einnig góða eðlisfræðilega og vélræna eiginleika, svo sem togstyrk, beygjuþol, titringsþol, snúningsþol o.s.frv. kross-tengd EPDM gúmmí.
1, einangrunarefni sem inniheldur halógen
(1) Pólývínýlklóríð (PVC) einangrunarefni
PVC einangrunarefni er blanda af mýkingarefnum, sveiflujöfnunarefnum, logavarnarefnum, smurefnum og öðrum aukefnum sem bætt er við PVC duft samkvæmt mismunandi formúlum. Eftir áratuga framleiðslu og notkun hefur PVC framleiðsla, formúluaðlögun og vinnslutækni orðið mjög þroskuð fyrir mismunandi forrit og einkennandi kröfur snúrra. Með framúrskarandi vinnsluafköstum og litlum tilkostnaði eru PVC einangruð snúrur mikið notaðar í heimilistækjum, vélbúnaði, netsamskiptum, raflögnum og öðrum sviðum og hafa umtalsverða frammistöðueiginleika:
1. Þroskuð framleiðslutækni, auðvelt að mynda og vinna. Í samanburði við aðrar gerðir kapaleinangrunarefna hefur það ekki aðeins lágan kostnað heldur getur það einnig í raun stjórnað yfirborðslitamun, sjónleysi, prentun, vinnsluskilvirkni, mýkt og hörku, viðloðun leiðara, vélrænni og eðlisfræðilega eiginleika vírsins sjálfs og rafmagns eiginleika.
2. Það hefur framúrskarandi logavarnarefni, þannig að PVC einangraðir vír geta auðveldlega uppfyllt logavarnarstigið sem tilgreint er í ýmsum stöðlum.
3. Hvað varðar málspennu er það almennt notað fyrir spennustig 1000V AC og lægri.
PVC hefur einnig nokkra eðlislæga galla sem takmarka notkun þess, aðallega fram sem:
Vegna mikils klórinnihalds mun mikið magn af þykkum reyk gefa frá sér við bruna, sem getur valdið köfnun, haft áhrif á skyggni og framleitt nokkur krabbameinsvaldandi efni og HC1 gas, sem er alvarleg ógn við umhverfið. Með þróun framleiðslutækni fyrir lítil reyk og halógen-frí einangrunarefni hefur smám saman skipta út hefðbundinni PVC einangrun orðið óumflýjanleg þróun í kapalþróun.
2. Venjuleg PVC einangrun hefur lélega viðnám gegn sýru og basa, hita og olíu og lífrænum leysum. Samkvæmt efnafræðilegu meginreglunni um svipaða leysni er PVC vír viðkvæmt fyrir skemmdum og sprungum í sérstöku umhverfi.
Almennt er þessu náð með því að fínstilla og bæta efnisformúluna, kross-tengja í gegnum geislun og umbreyta venjulegu hitaþjálu PVC í óleysanlegt hitaþolið plast, gera sameindabyggingu þess stöðugri og bæta vélrænan styrk einangrunar. Hægt er að hækka skammhlaupshitastigið um allt að 250 gráður.
Þegar PVC er geislað, brotnar það niður þegar geislunarskammturinn er of hár. Hreinar PVC sameindir gangast undir geislunarþvertengingu, en erfitt er að fá verðmæt efni vegna afhýdróklórunar, viðbragða sem rofnar tengsl og mislitunar. Með því að bæta við næmandi efnum með fjöl-virkum ómettuðum einliðum getur það dregið úr tengingarbroti og aflitun PVC sameindakeðja, sem stuðlar verulega að myndun krossbundinna neta.
Í nærveru fjölvirkra einliða eins og TMPTM og TMPTA, hefur frammistaða PVC verið bætt til muna eftir geislun í skömmtum sem er lægri en 10kGy, og það er hægt að nota sem einangrunarefni og margs konar píputengi (eins og að útbúa logavarnarefni snúru með hitaþol 105 gráður). Við sama geislaskammt er hlaupinnihald kerfisins með næmandi 5% ~ 10% hærra en kerfisins án næmis; Til að ná sama hlaupinnihaldi þarf kerfið sem bætir við næmandi efnum lítinn geislaskammt. Að bæta við næmandi efni getur minnkað geislaskammtinn um meira en 50% á sama tíma og hlaupinnihaldið eykst. Lækkun á geislaskammti getur komið í veg fyrir galla sem stafar af hækkun efnishita þegar skammturinn er of hár. Sem stendur felur þróunarstefna PVC einangrunarefna aðallega í sér sveigjanlegt þvertengd PVC kapalefni, gagnsæ kapalefni og blý-frí PVC kapalefni.
(2) Flúorplast
Einangrunarefni úr flúorplasti röð eru mikið notuð á sviði kapla, með framúrskarandi frammistöðu í ýmsum þáttum eins og PTFE, ETFE, PVDF osfrv. Þar á meðal getur PTFE unnið í 200 gráðu umhverfi í langan tíma. Létt, framúrskarandi tæringarþol og vélrænni eiginleikar þess, svo og framúrskarandi rafeiginleikar og slitþol, gera það mikið notað í flug- og geimferðasviðum.
Flest flúorplastefni, sérstaklega PTFE, eru almennt talin geislunarbrjótanleg efni. PTFE getur farið í gegnum sprungur og myndað PTFE örduft við mismunandi aðstæður. Undir lofttæmi eða óvirku andrúmsloftsgeislun við hitastig 330 gráður ~ 340 gráður, sem er hærra en bræðslumark PTFE, er hægt að ná krosstengingu PTFE. Geislunarþol og slitþol þverbundinna PTFE efna eru verulega bætt, sem bætir nákvæmlega upp fyrir galla ókrossbundinna PTFE efna. Hins vegar, vegna þess að PTFE getur aðeins þverbundið í bráðnu ástandi, er notkun krossbundins PTFE í snúrum takmörkuð.
Meðal annarra flúorplastafbrigða hafa ETFE og PVDF góða geislunarþol, en notkunshiti þeirra er lægra en PTFB. Eftir þvertengingu geislunar er hægt að hækka notkunshitastig þess. Eftir tengingu rafeindageisla- er hægt að hækka hitastig ETFE víra úr 150 gráður í 200 gráður á meðan aðrir framúrskarandi eiginleikar haldast óbreyttir. XL-ETFE einangraðir vírar eru ein af tveimur algengustu gerðum víra í flugi í dag.
XL-ETFE einangraður vír er gerður úr sérstöku krosstengjanlegu ETFE einangrunarefni, sem er pressað í vír og krossbundið með rafeindageislun. ETFE sameindir innihalda etýlen byggingareiningar, þannig að þær hafa tilhneigingu til að krossbindast undir geislun. Hins vegar er víxltengingin ekki nægjanleg og þarf að bæta við sérstökum víxlnæmandi efnum til að stuðla að þvertengingu. Að auki er ETFE geislun þvertengingarferlið fyrir áhrifum af súrefnisloftinu og þvertengingarstigið er óstöðugt. Notkun geislunarþvertengingar í óvirku gaslofti við hærra hitastig er gagnlegt fyrir stöðugleika þvertengingar víra.
Í samanburði við algengar PE og PVC snúrur hafa flúorplastkaplar eftirfarandi framúrskarandi kosti:
1. Háhitaþol
Flúorplast hefur óvenjulegan hitastöðugleika og flúorplastkaplar geta lagað sig að háhitaumhverfi á bilinu 150 gráður til 250 gráður. Með öðrum orðum, við sömu þversniðsleiðaraaðstæður geta flúorplastkaplar sent stærri leyfilegan strauma, sem stórbætir notkunarsvið þessarar tegundar einangraðra víra. Vegna einstakrar frammistöðu er hægt að nota flúorplastkapla fyrir innri raflögn, blývíra o.s.frv. í flugvélum, skipum, háum-hitaofnum og rafeindatækjum.
2. Góð logavarnarefni
Flúorplast hefur háan súrefnisstuðul og er almennt erfitt að brenna, með lítið svið logadreifingar við bruna. Vírinn úr honum er hentugur fyrir verkfæri og staði með strangar kröfur um logavarnarefni. Til dæmis opinberir staðir eins og tölvunet, neðanjarðarlestir, farartæki, flugvélar o.s.frv. Þegar eldur kemur upp getur fólk haft ákveðinn tíma til að rýma á öruggan hátt og veita starfsfólki fyrstu hjálp.
3. Framúrskarandi rafframmistaða
Í samanburði við PE hefur flúorplast lægri rafstuðul. Þess vegna, samanborið við kóaxkapla með svipaða uppbyggingu, hafa flúorplastkaplar minni dempun og henta betur fyrir hátíðnisendingar. Aukin tíðni kapalnotkunar hefur orðið stefna nú á dögum og vegna háhitaþols flúorplasts eru þeir almennt notaðir sem innri raflögn fyrir flutningssamskiptabúnað, stökkvar á milli þráðlausra sendinga og senda, og mynd- og hljóðsnúrur. Að auki hafa flúorplastkaplar góðan rafstyrk og einangrunarþol, sem gerir þær hentugar til notkunar sem stýrisnúrur fyrir mikilvæg tæki.
4. Framúrskarandi vélrænir og efnafræðilegir eiginleikar
Flúorplast hefur mikla efnatengiorku, mikinn stöðugleika og er nánast óbreytt af hitabreytingum. Þeir hafa framúrskarandi veðurþol og vélrænan styrk; Og það er ekki fyrir áhrifum af ýmsum sýrum, basum og lífrænum leysum. Þess vegna er það hentugur fyrir umhverfi með verulegar loftslagsbreytingar og ætandi eiginleika, svo sem jarðolíu, hreinsunarstöðvar og eftirlit með olíulindum.
5. Stuðla að suðu og tengja vír
Í rafeindatækjum eru margar tengingar gerðar með suðuaðferðum. Vegna lágs bræðsluhitastigs almenns plasts er þeim hætt við að bráðna við háan hita, sem krefst hæfrar suðutækni. Sumir suðupunktar krefjast ákveðins suðutíma, sem hefur einnig orðið ástæðan fyrir því að flúorplastkaplar eru vinsælir, eins og innri raflögn samskiptabúnaðar og rafeindatækja.
Flúorplast hefur einnig nokkra galla sem takmarka notkun þeirra:
1. Hráefnisverð á flúorplasti er dýrt og eins og er byggir innlend framleiðsla aðallega á innflutningi (Daikin frá Japan og DuPont frá Bandaríkjunum). Þrátt fyrir að innlend flúorplastframleiðsluiðnaður hafi þróast hratt á undanförnum árum eru framleiðsluafbrigðin tiltölulega ein og efnin hafa enn ákveðið bil í hitastöðugleika og öðrum alhliða eiginleikum samanborið við innflutt efni.
2. Í samanburði við önnur einangrunarefni er framleiðsluferlið erfiðara, framleiðsluhagkvæmni er lág, prentunin er auðvelt að falla af og neyslan er mikil, sem gerir framleiðslukostnaðinn hærri.
3. PTFE flúorplast hefur lélega geislunarþol. Til dæmis, við stofuhita eða í viðurvist lofts, þegar geislunarskammturinn nær nokkrum Mrad, getur rafeindageislun rafeindageisla valdið því að aðalkeðja PTFE sameinda rofnar, sem leiðir til sprungu á PTPE og hröðu niðurbrots PTFE.
2, halógen-frítt einangrunarefni
(1) Krossbundið lítið reykt halógen-frítt pólýetýlen (XLPE) einangrunarefni
Pólýetýlen (PE) og etýlen vínýlasetat (EVA) eru notuð sem fylkið og ýmsum aukefnum eins og halógen-lausum logavarnarefnum, smurefnum, andoxunarefnum o.s.frv. er bætt við með gúmmíblöndu og kornun til að framleiða pólýetýlen einangrunarefni. Eftir geislunarvinnslu getur pólýetýlen breyst úr línulegri sameindabyggingu í þrívíða magnbyggingu. Umbreytist samtímis úr hitaplasti í óleysanlegt hitaþolið plast. Í samanburði við venjulegt hitaþjálu pólýetýlen hafa XLPE einangraðir snúrur eftirfarandi kosti:
1. Bætt hitaaflögunarþol, bætt vélrænni eiginleika við háan hita og bætt viðnám gegn sprungum umhverfisálags og hitaöldrun.
2. Aukinn efnafræðilegur stöðugleiki og viðnám leysiefna, minnkað kalt flæði og í grundvallaratriðum viðhaldið upprunalegu rafmagnsframmistöðunni. Langtíma-vinnuhitastigið getur náð 125 gráðum og 150 gráðum. Eftir kross-tengingarvinnslu er hægt að hækka skammhlaupshitastig pólýetýlens í 250 gráður. Fyrir snúrur af sömu þykkt er straumburðargeta þvertengds pólýetýlens aukin verulega.
XLPE einangraðir snúrur hafa framúrskarandi vélræna, vatnshelda og geislaþolseiginleika, sem gerir þær mikið notaðar á ýmsum sviðum. Til dæmis, í iðnaði eins og rafmagns innri tengilínur, mótorsleiðslur, ljósaleiðslur, lágspennumerkjastýringarlínur í bifreiðum, flutningsvír, neðanjarðarlestarkaplar, umhverfisverndarkaplar við námuvinnslu, sjókapla, 1E kapla fyrir kjarnorkuver, dælukaplar í kafdælu og aflflutningskaplar.
Í augnablikinu nær þróunarstefna XLPE einangrunarefna aðallega í geislað þver-tengd pólýetýlen rafmagnssnúrueinangrunarefni, geislað þver-tengt pólýetýlen lofteinangrunarefni og geislað þver-tengd loga-tefjandi pólýólefín slíðurefni.
(2) Krossbundið pólýprópýlen (XL-PP) einangrunarefni
Pólýprópýlen (PP), sem alhliða plast, hefur einkenni létts, mikils hráefnisgjafa, yfirburða kostnaðar-hagkvæmni, framúrskarandi efnatæringarþols, auðveldrar mótunar og endurvinnsluhæfni. Hins vegar, vegna galla eins og lágs styrks, lélegrar hitaþols, mikillar rýrnunaraflögunar, lélegrar skriðþols, lághitabrots og lélegs hita- og súrefnisöldrunarþols, er notkun snúrunnar mjög takmörkuð. Vísindamenn hafa verið staðráðnir í að breyta pólýprópýlenefnum til að bæta alhliða frammistöðu þeirra og geislunarþvertengingarbreytt pólýprópýlen (XL-PP) hefur í raun sigrast á þessum vandamálum. Það eru rannsóknarniðurstöður sem gefa til kynna að XL-PP einangraðir vírar geti uppfyllt staðlaðar kröfur UL VW-1 brunaprófs og UL-einangraðir 150 gráðu víra. Á sama tíma eru vélrænir eiginleikar þeirra eins og togstyrkur og UL skorið í gegnum próf við metið hitastig betri en krosstengd pólýprópýlen einangrun.
Ókosturinn við þvertengingarbreytingar á pólýprópýlengeislun er að það er sprunguhvörf sem myndar ómettaða endahópa og samkeppnisviðbrögð milli örvaða sameinda og stórra sameinda sindurefna við krosstengingu PP geislunar. Sprunga ræður ríkjum þegar geislaskammtur er lítill og þvertenging er ríkjandi þegar skammtur er aukinn. Margar rannsóknir hafa sýnt að við þvertengingu PP-geislunar er þvertengingarvirknin mjög lítil vegna þess að niðurbrot og þvertenging eiga sér stað samtímis. Hlutfall niðurbrots og þvertengingarhvarfa ísótakísks PP eftir geislun með y-geislum er 0,8. Til þess að ná fram skilvirku þvertengingarhvarfi PP þarf að bæta við krosstengingarhröðlum fyrir þvertengingu geislunar. Á sama tíma er áhrifarík þvertengingarþykkt takmörkuð af hæfileika rafeindageisla í gegn og afgangshleðslur við geislun eru froðuðar vegna gasmyndunar, sem aðeins auðveldar þvertengingu þunnra vara og takmarkar notkun þeirra á þykkum veggjum snúrum.
(3) Krossbundið etýlen vínýlasetat samfjölliða (XL-EVA) einangrunarefni
Með aukinni eftirspurn eftir öryggi kapla hafa halógen-lausar logavarnarefni-þver-tengdar snúrur þróast hratt. Í samanburði við pólýetýlen dregur EVA úr kristöllun, bætir sveigjanleika, höggþol, fylliefnissamhæfi og hitaþéttingarafköst með því að setja vinýl asetat einliða í sameindakeðjuna. Almennt séð fer frammistaða EVA plastefnis aðallega eftir innihaldi vínýlasetats á sameindakeðjunni. Vegna stillanlegs samsetningarhlutfalls til að mæta mismunandi notkunarþörfum, því hærra sem innihald vínýlasetats er, því hærra verður gegnsæi, mýkt og seigja. EVA plastefni hefur góða fylliefnisinnihald og krosstengjanleika, svo það er í auknum mæli notað í halógen-loga-hindrandi kross-tengdum snúrum. Að auki er EVA plastefni einnig notað til að búa til slíður fyrir nokkrar sérstakar snúrur. EVA plastefnið sem notað er í vír og snúrur hefur venjulega vínýlasetatinnihald á bilinu 12% til 24%. Í hagnýtum snúruforritum er EVA oft blandað og unnið með PE, PVC, PP osfrv. Til að stilla einangrunarlagsvirkni kapalsins. Í blandaða efninu getur EVA hluti stuðlað að þvertengingu, sem bætir afköst kapalsins eftir þvertengingu.
(4) Krossbundið etýlen própýlen díen gúmmí (XL-EPDM) einangrunarefni
XL-EPDM er þrískipt samfjölliða af etýleni, própýleni og ótengdu díeni, fengin með geislunarþvertengingu. XL-EPDM vír sameinar kosti pólýólefín einangraður vír og venjulegur gúmmí einangraður vír:
1. Mjúkt, sveigjanlegt, teygjanlegt, límlaust við háan hita, langtíma-öldrunarþol og viðnám gegn erfiðum veðurskilyrðum (-60 gráður ~125 gráður).
2. Ósonþol, UV viðnám, rafeinangrunarþol og efnatæringarþol.
3. Frammistaða olíu- og leysiefnaþols er sambærileg við almenna-klóróprengúmmíeinangrun. Það er hægt að framleiða og framleiða með venjulegum heitum pressuvinnslubúnaði, með því að nota geislaþvertengingu, sem er auðvelt í vinnslu og -hagkvæmt.
XL-EPDM einangraðir vírar eru mikið notaðir við einangrun á rafmagnssnúrum og sjókaplum undir 35kV. Þeir hafa nú verið skipt út fyrir þetta efni og hafa verið notaðir á sviðum eins og kæliþjöppuleiðslum, bifreiðum, vatnsheldum mótorleiðrum, spennileiðrum, námuvinnslu farsímakapla, borun og lækningatækjum.
Helstu ókostir XL-EPDM snúru eru:
1. Léleg tárþol.
2. Léleg viðloðun og sjálfslímd, sem hefur áhrif á síðari vinnslu.
(5) Kísillgúmmí einangrunarefni
Kísillgúmmí hefur sveigjanleika, viðnám gegn ósoni, kórónu og logum og góða einangrun. Aðalnotkun þess í rafiðnaði er fyrir víra og kapla. Kísillgúmmívírar og snúrur henta sérstaklega vel til notkunar í háhita og erfiðu umhverfi og endingartími þeirra mun lengri en venjulegir kaplar. Eins og er er hægt að nota alhliða kísillgúmmíeinangraðar snúrur í há-hitamótorum, spennum, rafala, rafeinda- og rafbúnaði, kveikjukapla fyrir flutningabílahreyfla, sjóafl og stýrisnúra.
Sem stendur eru kísillgúmmí einangruðu vírarnir sem notaðir eru í þver-tengdum snúrum almennt -tengdir með heitu andrúmslofti eða háþrýstingsgufu. Það eru líka til rannsóknir á víxltengingu kísilgúmmí með rafgeislageislun, en það hefur ekki enn verið mikið notað í kapaliðnaðinum. Með þróun geislunar þvertengingartækni á undanförnum árum er kostnaður við þvertengingu geislunar lægri og þvertengingarvirkni er meiri; Frá umhverfissjónarmiði hefur það óbætanlega kosti. Þess vegna er beiting geislunar þvertengingartækni fyrir einangrunarefni úr kísillgúmmíi rannsóknarstefnan fyrir þvertengingu kísilgúmmívíra í framtíðinni.
