У сферы электратэхнікі адным з асноўных элементаў для электрычных правадоў і кабеляў з'яўляюцца ізаляцыйныя і абалонкавыя матэрыялы.На працягу многіх гадоў галоўным ізаляцыйным матэрыялам для сілавых кабеляў з'яўлялася папера, прасякнутая алеем, дзякуючы яе выдатным электрычным уласцівасцям.Ён таксама здольны вытрымліваць высокую ступень цеплавой перагрузкі без празмернага пагаршэння.Аднак з-за сваёй гіграскапічнасці металічная абалонка падвяргаецца карозіі вільгаццю.Такім чынам, існавала даўняя патрэба ў матэрыяле для ізаляцыі сілавога кабеля, які спалучаў бы негіграскапічнасць тэрмапластычных матэрыялаў.
Падрыхтоўка пашытых палімераў можа быць зроблена двума рознымі метадамі.Адзін з іх - хімічны метад, а другі - іянізацыйны метад.Хоць рэалізацыя гэтага эфекту сшывання налічвае больш за 150 гадоў, эфект сшывання іанізуючага выпраменьвання быў упершыню пераканаўча прадэманстраваны Чарльзбі.Метад радыяцыйнай сшыўкі з'яўляецца найбольш прадуктыўным для малагабарытных і танкасценных правадоў, таму правады, якія выкарыстоўваюцца для электрычнага і электроннага абсталявання, вырабляюцца метадам радыяцыйнай сшыўкі.Метад выгадны з-за нізкага энергаспажывання і патрабуе невялікай прасторы.Працэс выпраменьвання лёгка кантралюецца і мае патэнцыял для эканоміі энергіі, а таксама кантролю забруджвання.Спецыфічныя асаблівасці радыяцыйнага сшывання абагульнены наступным чынам: (1) Хуткасць вытворчай лініі можна кантраляваць.Высокая хуткасць пакрыцця (экструзія) магчымая, паколькі няма патрабаванняў да сшывальнага агента.Пры выкарыстанні паскаральніка з высокай магутнасцю і нізкай энергіяй можна дасягнуць хуткага зацвярдзення.(2) Аднастайнасць сшывання выдатная.Раўнамернае сшыванне можа быць ажыццёўлена шляхам выбару адпаведнай машыны і прыняцця аптымальнай канструкцыі для падачы дроту.(3) Розныя тыпы палімераў могуць быць атрыманы ў залежнасці ад ступені сшывання з дапамогай радыяцыйнага сшывання.Больш за тое, працэс радыяцыйнага отвержденія больш пераважны, чым працэс отвержденія парай.У працэсе цвёрдасці парай вада, якая пранікае ў палімерны пласт пад высокім ціскам пара, стварае шэраг «мікрапустот», якія могуць выклікаць частковы разрад дрэвападобнай формы, калі кабель працуе.Хоць гэта з'ява вельмі складаная, дрэвы могуць расці і выклікаць зніжэнне электрычнай трываласці кабеляў.Акрамя гэтага, працэс отвержденія парай мае некаторыя недахопы з пункту гледжання спажывання энергіі: (а) высокі ціск пара неабходны для атрымання высокай тэмпературы;(b) эфектыўнасць цеплаправоднасці звонку кабеля нізкая і (c) вялікая колькасць энергіі спажываецца правадніком кабеля, што прыводзіць да зніжэння цеплавой эфектыўнасці, а таксама больш працяглага часу рэакцыі сшывання.Радыяцыйнае отверждение з'яўляецца кандыдатам для сухіх працэсаў.Аднак праблема заключаецца ў тым, што назапашванне электронаў, спыненых і/або ўтвораных у ізаляцыйным слоі ў выніку апраменьвання, можа таксама выклікаць дрэвападобнае частковае разбурэнне падчас і пасля апрамянення.Гэта цалкам адрозніваецца ад «безводнага працэсу».Паколькі палімерны кабель змяшчае вялікую колькасць вільгаці і вялікія пустэчы, працэс зацвярдзення неабходны.Акрамя вышэйпералічаных пераваг, паўправадніковыя матэрыялы могуць быць лёгка ўведзеныя ў працэс радыяцыйнага отвержденія, што няпроста ў выпадку працэсу отвержденія парай, паколькі большасць матэрыялаў не можа вытрымаць высокую тэмпературу і ціск.
Тэхніка радыяцыйнай прышчэпкі таксама надае матрыцы праводнасць.Гэта ўнікальны метад спалучэння токаправоднай матрыцы з ізаляцыйнай.Гэты метад уключае ў сябе дэзактывацыю асноўнага палімера прыдатным манамерам шляхам прышчэпкі і наступнага нанясення праводзячага палімера на актыўную паверхню апоры.Акрамя ізаляцыйных паводзін, у гэтым выпадку палімер можа паводзіць сябе як праводзіць.Нягледзячы на тое, што ён яшчэ не створаны, ён можа мець некалькі патэнцыйных ужыванняў, такіх як экранаванне ад электрамагнітных перашкод, электраправодныя пакрыцця і антыстатыкі.Бхаттачар'я і інш.падрыхтавалі кампазіты палімер–ФЭП-g-(AA)–PPY і палімер–FEP-g-(sty)–PPY.Спачатку палімер-FEP апрамянялі з крыніцы Co-60, а потым плёнку акуналі ў розны працэнт манамераў.Затым PPy наносілі на прышчэпленую паверхню шляхам акісляльнай полімерызацыі піролу з выкарыстаннем хларыду жалеза ў якасці акісляльніка.Павярхоўнае супраціўленне памяншаецца і складае парадку 104–105 Ом/см2.Павярхоўнае супраціўленне залежыць ад працэнта прышчэпкі мономеров.Выкарыстоўваючы гэты метад, можна павялічыць павярхоўную праводнасць, а не аб'ёмную.Паводзіны фотаправоднасці плёнкі таксама можна надаць метадам прышчэпкі.Прыкладамі фотаправоднай плёнкі з'яўляюцца ацэтат-g-(N-вінілкарбазол) і ацэтат-g-(N-вінілкарбазол-метылметацылат) цэлюлозы.
У электракабельнай прамысловасці выкарыстоўваюцца ў асноўным поліэтылен, полівінілхларыд (ПВХ), каучукі EPDM.Поліэтылен выкарыстоўваецца з-за яго выдатных электрычных уласцівасцяў і большай працягласці.Поліэтылену нізкай шчыльнасці аддаюць перавагу перад поліэтыленам высокай шчыльнасці па некалькіх прычынах. Прычыны наступныя: (а) большая гнуткасць;(б) больш высокую дыэлектрычную трываласць, чым поліэтылен высокай шчыльнасці;(c) больш працяглы тэрмін службы, чым ПНД;(d) менш складаны ў апрацоўцы, чым HDPE, і (e) меншы рызыка ўключэння пустэч у ізаляцыю з LDPE, што выклікае іянізацыю.Нягледзячы на ўсе гэтыя перавагі, LDPE мае свае абмежаванні ў якасці матэрыялу для ізаляцыі кабеля.Будучы тэрмапластычным палімерам, ён мае тэмпературу размякчэння каля 105–115 ⬚C і мае тэндэнцыю да расколін ад напружання, калі ён знаходзіцца ў кантакце з некаторымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі.Сшыванне малекул поліэтылену паляпшае цеплавыя, а таксама фізічныя ўласцівасці, у той час як яго электрычныя ўласцівасці ў асноўным застаюцца нязменнымі.Такім чынам, пашыты поліэтылен больш не з'яўляецца тэрмапластычным палімерам.Ён размягчаецца пры тэмпературы плаўлення крышталічнага поліэтылену і набывае эластычную, падобную на гуму кансістэнцыю, уласцівасць, якую ён захоўвае пры далейшых павышэннях тэмпературы, пакуль не стане карбонизированным без плавлення пры 300°C.Цалкам знікае схільнасць да парэпання пад напругай і набываецца вельмі добрая ўстойлівасць да старэння ў гарачым паветры.Кабелі з пашытага поліэтылену карыстаюцца шырокай перавагай з-за выдатных электрычных і фізічных уласцівасцей.Ён здольны пераносіць вялікія токі, вытрымлівае невялікі радыус выгібу і мае невялікі вага, што дазваляе лёгка і надзейна ўсталёўваць, г.зн. ён не мае абмежаванняў па вышыні, паколькі не складаецца з алею і, такім чынам, не мае паломак з-за міграцыі алею ў алеі палявы кабель.Ён таксама звычайна не патрабуе металічнай абалонкі. Такім чынам, ён пазбаўлены паломак, характэрных для кабеляў з металічнай абалонкай, карозіі і стомленасці.У цяперашні час радыяцыйнае сшыванне прамыслова ўжываецца не толькі для поліэтылену, але і для іншых палімераў, такіх як полівінілхларыд, поліізабутылен і г. д. Сам па сабе ПВХ з'яўляецца надзвычай няўстойлівым палімерам.Камерцыйнае значэнне яно пачало набываць толькі пасля распрацоўкі эфектыўных сродкаў стабілізацыі.З дапамогай мадыфікуючых агентаў (стабілізатараў, пластыфікатараў, напаўняльнікаў і іншых дадаткаў) ПВХ можна зрабіць так, каб ён праяўляў шырокі спектр уласцівасцей, пачынаючы ад надзвычай жорсткіх і заканчваючы вельмі гнуткімі.Разнастайнасць яго прымянення і нізкі кошт абумоўліваюць яго важнасць на сусветным рынку.
Для павышэння эфектыўнасці сшывання палімеры вельмі рэдка выкарыстоўваюцца ў чыстым выглядзе.Пластыфікатары, антыаксіданты, напаўняльнікі выконваюць адпаведную ролю ў наданні неабходных уласцівасцей.Даданне лепш падчас працэсу сшывання.Пластыфікатары дадаюць у палімеры, каб паменшыць далікатнасць палімернага прадукту.Яны ўплываюць на сшыванне кожны раз, калі прымаюць удзел у генерацыі свабодных радыкалаў або ўступаюць у рэакцыі распаўсюджвання.Дыбутылфталат, трыталілфасфат і дыялілфасфат з'яўляюцца агульнымі прыкладамі пластыфікатараў для ПВХ.Гнуткасць і эластычнасць, што вельмі важна ў электраізаляцыі, паляпшаецца шляхам дадання пластыфікатараў у ПВХ.Фактычна ў выпадку ПВХ, які з'яўляецца палярным з-за незбалансаванай структуры, узнікаюць трывалыя міжмалекулярныя сувязі, якія жорстка злучаюць макрамалекулярныя ланцужкі, што разам робіць яго нягнуткім.Антыаксіданты - гэта яшчэ адна група дабавак, неабходных для любой сшытай сумесі, распрацаванай з практычнай мэтай параўнання больш высокай термоокислительной стабільнасці ў вытворчасці палімераў.Звычайна яны ўплываюць на сшыванне шляхам паглынання радыкалаў, якія могуць утвараць сшыўкі.RC (4,4-thio-bis (6-tert-butyl-3-methyl phenol), MB (Mercapto benzoimidazole) з'яўляюцца прыкладамі антыаксідантаў, якія выкарыстоўваюцца Уэно і інш. У дадатак да пластыфікатараў і антыаксідантаў патрабуюцца фарбавальнікі, у якасці ізаляцыйных матэрыялаў правадоў, якія выкарыстоўваюцца асабліва для прыбораў. Фарбавальнікі для пластмас ўключаюць у сябе розныя неарганічныя і арганічныя матэрыялы. Абескаляроўваюцца дадаткі не з'яўляюцца пераважнымі ў гэтай галіне. Напаўняльнікі звычайна дадаюцца для паляпшэння іх фізіка-механічных уласцівасцей і магчымасці перапрацоўкі. Станоўчы эфект напаўняльнікаў можа Выяўлена, што выхад радыкалаў у поліэтылене павялічваецца на 50%, калі дадаваць невялікую колькасць (0,05%) аэрасілу. Мяркуецца, што большае ўтварэнне радыкалаў адбываецца на міжфазе аэрасіл– поліэтылен, дзе макрамалекулы могуць знаходзіцца ў нераўнаважным стане некампенсаваных штамаў.Пры больш высокім утрыманні напаўняльніка можа адбыцца перадача энергіі ад напаўняльніка да фазы палімера і, такім чынам, спрыяць больш высокаму выхаду свабодных радыкалаў.Больш за тое, спалучэнне апраменьвання з рэакцыйнай прымешкай можа паўплываць на лакалізацыю папярочных сувязяў уздоўж палімерных ланцугоў.
Карацей кажучы, радыяцыя адыгрывае важную ролю ў апрацоўцы палімераў, якія выкарыстоўваюцца ў электрычным полі. «Радыяцыйная сшыўка» - гэта з'ява, з дапамогай якой можна палепшыць уласцівасці палімераў.Гэта самы прасунуты метад, такі як "вулканізацыя", мае некаторыя абмежаванні.Эфектыўнасць сшывання можа быць палепшана выбарам падыходных манамераў.У працэсе радыяцыйнай сшыўкі пластыфікатары, напаўняльнікі і антыпірэны вельмі эфектыўныя ў працэсе радыяцыйнай сшыўкі.Метад радыяцыйнай сшыўкі таксама вельмі карысны пры падрыхтоўцы паўправадніковых матэрыялаў.Акрамя гэтага, тэхніка радыяцыйнай прышчэпкі таксама можа быць выкарыстана для падрыхтоўкі токаправоднай кампазітнай плёнкі і плёнак з фотаправоднасцю.
Час размяшчэння: 2 мая 2017 г