Eremu elektrikoan, kable eta kable elektrikoentzako funtsezko gauza bat material isolatzaileak eta jaka-jaketak dira.Urte askotan zehar, elektrizitate-kableen isolamendu-material nagusia olioz bustitako papera izan zen, bere propietate elektriko bikainengatik.Gainera, gainkarga termiko handia jasateko gaitasuna du, gehiegi hondatu gabe.Hala ere, bere izaera higroskopikoa dela eta, metalezko zorroa hezetasunarekin korrosituta dago.Beraz, energia-kablearen isolamendu-material baten beharra zegoen, material termoplastikoen izaera ez-higroskopikoaren konbinazioa zuena.
Polimero gurutzatuen prestaketa bi metodo ezberdinen bidez egin daiteke.Bata metodo kimikoa da eta bestea metodo ionizatzailea.Crosslinking-aren efektu hori 150 urte baino gehiagokoa bada ere, erradiazio ionizatzaileen gurutzatze-efektua erabat frogatu zuen Charlesby-k lehen aldiz.Erradiazioaren gurutzaketa-metodoa tamaina txikiko eta pareta meheko kableetarako produktiboena da eta, hortaz, ekipo elektriko eta elektronikoetarako erabiltzen diren hariak erradiazio-gurutzatze-metodoaren bidez sortu dira.Metodoa abantailatsua da energia-kontsumo txikia delako eta espazio txikia behar duelako.Erradiazio-prozesua erraz kontrolatzen da eta energia aurrezteko ahalmena du, baita kutsadura kontrolatzen ere.Erradiazioaren gurutzaketaren ezaugarri espezifikoak honela laburbiltzen dira: (1) Produkzio-lerroaren abiadura kontrola daiteke.Abiadura handiko estaldura (estrusioa) posible da, ez baitago gurutzaketa-agenterik behar.Potentzia handiko eta energia baxuko azeleragailu bat erabiliz, ontze azkarra lor daiteke.(2) Crosslinking uniformitatea bikaina da.Gurutzatze uniformea makina egokia hautatuz eta alanbre elikadurarako diseinu optimoa hartuz egin daiteke.(3) Hainbat polimero mota presta daitezke, erradiazioen gurutzaketa-prozesuaren gurutzaketa-mailaren arabera.Gainera, erradiazio-ontze-prozesua hobeagoa da lurrun-ontze-prozesua baino.Lurrunezko ontze-prozesuan, lurrun-presio handian polimero-geruzara sartzen den urak "mikrohutsune" ugari sortzen ditu, eta horrek zuhaitz-itxurako isuri partzialeko matxura eragin dezake kablea zerbitzuan dagoenean.Fenomenoa oso korapilatsua den arren, zuhaitzak hazi daitezke eta kableen indar dielektrikoaren murrizketa eragin dezakete.Horietaz gain, lurrunezko ontze-prozesuak zenbait eragozpen ditu energia-kontsumoaren ikuspuntutik: (a) lurrun-presio handia behar da tenperatura altua lortzeko;(b) kabletik kanpoko eroankortasun termikoaren eraginkortasuna txikia da eta (c) kablearen eroaleak energia kantitate handia kontsumitzen du, eta horrek eraginkortasun termiko txikiagoa dakar eta gurutzatzeko erreakziorako denbora luzeagoa da.Erradiaziozko ontzea prozesu lehoretarako hautagaia da.Hala ere, arazoa du irradiazio-kanalaren bidez isolamendu-geruzan gelditu eta/edo sortzen diren elektroien pilaketak zuhaitz-formako matxura partziala ere eragiten duela irradiazioan zehar eta ondoren.«Urik gabeko prozesutik» guztiz ezberdina da.Polimero-kableak hezetasun handia eta hutsune handiak dituenez, ontze-prozesua beharrezkoa da.Aurreko abantailez gain, material erdieroaleak erraz sar daitezke erradiazio-ontze-prozesuan, eta hori ez da erraza lurrun-ontze-prozesuaren kasuan, material gehienek ezin baitute tenperatura eta presio altua jasan.
Erradiazio txertatzeko teknikak ere eroankortasuna ematen dio matrizeari.Hau da matrize eroalea isolatzailearekin konbinatzeko metodo bakarra.Teknika honek bizkarrezurreko polimeroa monomero egoki batekin desaktibatzea dakar polimero eroalea bizkarrezurreko gainazal aktiboaren gainean txertatuz eta gero ipiniz.Portaera isolatzaileaz gain, kasu honetan polimeroak eroale gisa joka dezake.Oraindik ezarri ez den arren, hainbat aplikazio potentzial izan ditzake, hala nola EMI blindajea, estaldura eroaleak eta agente antiestatikoak.Bhattacharya eta al.polimeroa–FEP-g-(AA)–PPY eta polimeroa–FEP-g-(sty)–PPY konposatuak prestatu dituzte.Hasieran, polimero-FEP Co-60 iturritik irradiatu zen eta filma monomeroen ehuneko desberdinetan murgildu zen.Ondoren, PPy txertatutako gainazalean metatu zen pirrolaren polimerizazio oxidatiboaren bidez kloruro ferrikoa oxidatzaile gisa erabiliz.Gainazaleko erresistentzia gutxitu egiten da eta 104-105 ohm/cm2-koak dira.Azaleko erresistentzia monomeroen txertaketaren ehunekoaren araberakoa da.Teknika hau erabiliz, gainazaleko eroankortasuna areagotu daiteke eta ez ontziraturiko eroankortasuna.Filmaren fotoeroalearen portaera txertatze-teknikaren bidez ere eman daiteke.Zelulosa azetatoa-g-(N-binil-karbazola) eta zelulosa-azetatoa-g-(N-binil-karbazola-metil metazilatoa) dira pelikula fotoeroalearen adibideak.
Kable elektrikoaren industrian, batez ere polietilenoa, polibinil kloruroa (PVC), EPDM kautxuak erabiltzen dira.Polietilenoa propietate elektriko bikainengatik eta iraupen luzeagoagatik erabiltzen da.Dentsitate baxuko polietilenoa hobesten da dentsitate handiko polietilenoaren aldean, hainbat arrazoirengatik. Arrazoiak hauek dira: (a) malgutasun handiagoa;(b) dentsitate handiko polietilenoa baino indar dielektriko handiagoa;(c) HDPE baino bizitza luzeagoa;(d) HDPEa baino zailagoa da prozesatzeko eta (e) LDPEaren isolamenduan hutsuneak sartzeko arrisku txikiagoa, eta horrek ionizazioa eragiten du.Abantaila horiek guztiak gorabehera, LDPEk bere mugak ditu kableen isolamendu material gisa.Polimero termoplastikoa izanik, 105-115 ⬚C inguruko leuntze-tenperatura du eta gainazal-aktibo batzuekin kontaktuan dagoenean estresaren pitzadura izateko joera du.Polietilenozko molekulen gurutzaketak propietate termikoak eta fisikoak hobetzen ditu bere propietate elektrikoak, neurri handi batean, aldaketarik gabe geratzen diren bitartean.Crosslinked polietilenoa, beraz, ez da jada polimero termoplastiko bat.Polietilenoaren urtze-puntu kristalinoan bigundu egiten da eta kautxu-itxurako koherentzia elastikoa hartzen du, tenperatura igoera gehiagotan mantentzen duen propietatea, harik eta 300 ºC-tan urtu gabe karbonizatu arte.Estresa pitzatzeko joera erabat desagertzen da eta aire beroan zahartzearen oso erresistentzia ona lortzen da.Gurutzatutako polietilenozko kableak oso hobetsiak dira propietate elektriko eta fisiko bikainak direla eta.Korronte handiak garraiatzeko gai da, erradio txikiko makurdura jasaten du eta pisu arina du, instalazio erraz eta fidagarria ahalbidetzen du, hau da, altuera-mugarik gabe dago, ez baitago inongo olioz osatuta eta, beraz, petrolioaren migrazioaren ondoriozko hutsegiterik ez baitago. eremuko kablea.Oro har, ez du estaldura metalikorik behar. Horrela, estaldura metalikoko kableen hutsegiterik, korrosiorik eta nekerik gabe dago.Gaur egun, polietilenoari ez ezik, beste polimero batzuei ere aplikatzen zaie erradiazio-gurutzaketa industrialki, hala nola polibinilo kloruroa, poliisobutilenoa eta abar. Bere kabuz PVC oso polimero ezegonkorra da.Garrantzi komertziala hartzen hasi zen egonkortzeko bide eraginkorrak garatu ondoren.Agente aldatzaileen laguntzaz (egonkortzaileak, plastifikatzaileak, betegarriak eta beste gehigarri batzuk), PVC-ak propietate espektro zabalak izan ditzake, oso zurrunetatik oso malguetaraino.Bere aplikazioaren aniztasuna eta kostu baxua munduko merkatuan duen garrantziaren erantzule dira.
Crosslinking eraginkortasuna areagotzeko, polimeroak oso gutxitan erabiltzen dira forma puruan.Plastifikatzaileak, antioxidatzaileak, betegarriak beren eginkizuna dagozkien moduan behar diren propietateak emateko.Gehitzea hobe da gurutzatze-prozesuan zehar.Polimeroei plastifikatzaileak gehitzen zaizkie polimero produktuaren hauskortasuna murrizteko.Erradikal askeen sorreran parte hartzen duten edo hedapen-erreakzioetan sartzen diren bakoitzean zehar loturak eragiten dituzte.Dibutil ftalatoa, tritolil fosfatoa eta dialil fosfatoa PVCrako plastifikatzailearen adibide ohikoenak dira.Isolamendu elektrikoan oso garrantzitsua den malgutasuna eta elastikotasuna hobetzen dira PVCari plastifikatzaileak gehituz.Izan ere, PVC-ren kasuan, egitura desorekatuagatik polarra denak, molekula arteko lotura sendoak sortzen ditu, kate makromolekularrak zurrun elkartzen dituztenak, elkarrekin malgua bihurtzen dutenak.Antioxidatzaileak beste aditibo talde bat dira, beharrezkoak direnak polimeroen ekoizpenean egonkortasun termooxidatibo handiagoa alderatzeko helburu praktikorako diseinatutako edozein gurutzatutako nahasketarako.Normalean gurutzadurari eragiten diote erradikalak kenduz, eta horrek loturak era ditzakete.RC (4,4-tio-bis (6-tert-butil-3-metil fenola), MB (Mercapto benzoimidazole) dira Ueno et al-ek erabiltzen dituzten antioxidatzaileen adibideak. Plastifikatzaile eta antioxidatzaileez gain, koloratzaileak behar dira, alanbrearen isolamendu-materialak etxetresna elektrikoetarako bereziki erabili izan diren bezala. Plastikoetarako koloratzaileek hainbat material ez-organiko eta organiko barne hartzen dituzte. Kolore deskubritutako gehigarriak ez dira hobesten eremu honetan. Oro har, betegarriak gehitzen dira beren propietate fisiko-mekanikoak eta prozesagarritasuna hobetzeko. Betegarrien eragin positiboa izan daiteke. irradiazioaren gurutzaketaren garaian behatu behar da.Erakutsi da polietilenoan erradikalen etekina %50 handitu zela, aerosil kantitate txiki bat (%0,05) gehitzean.Uste da erradikalen produkzio handiagoa gertatzen dela interfasearen aerosiloan–. polietilenoa, non makromolekulak konpentsatu gabeko tentsioen egoera ez-orekan egon daitezke.Filler-eduki handiagoarekin, betegarritik polimero fasera energia-transferentzia gerta daiteke eta, beraz, erradikal askeen etekin handiagoa lortzen lagun dezake.Gainera, irradiazioa nahasketa erreaktiboarekin konbinatzeak polimero-kateetan zehar gurutzatzearen lokalizazioan eragina izan dezake.
Laburbilduz, erradiazioak paper garrantzitsua betetzen du eremu elektrikoan erabiltzen den polimeroen prozesamenduan. "Erradiazio-gurutzaketa" polimeroen propietateak hobetu daitezkeen fenomenoa da."Bulkanizazioa" bezalako metodorik aurreratuenak muga batzuk ditu.Crosslinking-eraginkortasuna hobetu daiteke monomero egokiak aukeratuz.Erradiazioaren gurutzatze-prozesuan, plastifikatzaileak, betegarriak eta suaren iragazpena gehitzea nahiko eraginkorra da erradiazio-gurutzaketa-prozesuan.Erradiazio-gurutzaketaren metodoa ere oso erabilgarria da material erdieroaleak prestatzeko.Horiez gain, erradiazioaren txertaketaren teknika ere erabil daiteke film konposite eroalea eta portaera fotoeroalea duten filmak prestatzeko.
Argitalpenaren ordua: 2017-02-02