Во електричното поле, една од суштинските работи за електричните жици и кабли е изолацијата и материјалите за обвивка.Долги години, најистакнат изолационен материјал за енергетските кабли беше хартијата натопена со масло поради одличните електрични својства.Исто така, има капацитет да издржи висок степен на термичко преоптоварување без прекумерно влошување.Меѓутоа, поради неговата хигроскопска природа, металната обвивка е кородирана од влага.Затоа, долго време се чувствуваше потреба за изолационен материјал со моќен кабел, кој имаше комбинација од нехигроскопската природа на термопластичните материјали.
Подготовката на вкрстено поврзани полимери може да се направи со два различни методи.Едниот е хемискиот метод, а другиот е јонизирачкиот метод.Иако реализацијата на овој ефект на вкрстено поврзување е стар повеќе од 150 години, ефектот на вкрстено поврзување на јонизирачкото зрачење беше дефинитивно демонстриран за прв пат од Чарлсби.Методот на вкрстено поврзување со зрачење е најпродуктивен за жици со мала големина и тенок ѕид и затоа жиците што се користат за електрична и електронска опрема се произведени со методот на вкрстено поврзување со зрачење.Методот е поволен поради малата потрошувачка на енергија и бара мал простор.Процесот на зрачење лесно се контролира и има потенцијал за заштеда на енергија, како и контролирано загадување.Специфичните карактеристики на вкрстено поврзување со зрачење се сумирани на следниов начин: (1) Брзината на производната линија може да се контролира.Можно е покривање со голема брзина (истиснување), бидејќи нема потреба од средство за вкрстено поврзување.Со употреба на забрзувач со голема моќност и ниска енергија, може да се постигне брзо стврднување.(2) Еднообразноста на вкрстено поврзување е одлична.Може да се изврши еднообразно вкрстено поврзување со избирање соодветна машина и усвојување на оптимален дизајн за напојување со жици.(3) Може да се подготват различни видови полимери, во зависност од степенот на вкрстено поврзување со процесот на вкрстено поврзување со зрачење.Покрај тоа, процесот на стврднување со зрачење е попожелен од процесот на стврднување со пареа.Во процесот на стврднување со пареа, водата што навлегува во полимерниот слој под висок притисок на пареа создава голем број „микрооиди“, кои би можеле да предизвикаат распаѓање на делумно празнење во облик на дрво кога кабелот е во функција.Иако феноменот е многу комплициран, дрвјата можат да растат и да предизвикаат намалување на диелектричната јачина на каблите.Освен овие, процесот на стврднување со пареа има некои недостатоци од гледна точка на потрошувачката на енергија: (а) потребен е висок притисок на пареата за да се добие висока температура;(б) ефикасноста на топлинската спроводливост надвор од кабелот е мала и (в) голема количина на енергија се троши од кабелскиот проводник, што резултира со помала топлинска ефикасност и, исто така, подолго време за реакција на вкрстено поврзување.Радијациското лекување е кандидат за суви процеси.Сепак, има проблем што акумулацијата на електрони запре и/или формирана во изолациониот слој со зрачење, исто така, предизвикува делумно распаѓање во облик на дрво за време и по зрачењето.Тоа е сосема различно од „процесот без вода“.Бидејќи полимерниот кабел содржи висока влага и големи празнини, процесот на стврднување е неопходен.Освен горенаведените предности, полупроводничките материјали може лесно да се воведат во процесот на стврднување со зрачење што не е лесно во случај на процес на стврднување со пареа бидејќи повеќето материјали не можат да издржат висока температура и притисок.
Техниката на калемење со зрачење, исто така, ја дава спроводливоста на матрицата.Ова е единствен метод за комбинирање на спроводната матрица со изолационата.Оваа техника вклучува деактивирање на 'рбетниот полимер со соодветен мономер со калемење и последователно таложење на спроводливиот полимер над активната површина на 'рбетот.Освен изолационото однесување, полимерот во овој случај може да се однесува и како спроводлив.Иако сè уште не е воспоставен, може да прикаже неколку потенцијални апликации како што се EMI заштитување, спроводливи облоги и антистатички агенси.Бхатачарја етал.ги подготвија композитите полимер–FEP-g-(AA)–PPY и полимер–FEP-g-(sty)–PPY.Отпрвин, полимер-FEP беше озрачен од изворот на Co-60, а филмот потоа беше натопен во различен процент на мономери.PPy потоа беше депониран над пресадената површина со оксидативна полимеризација на пирол користејќи железен хлорид како оксиданс.Отпорот на површината е намален и е од редот на 104–105 ом/см2.Отпорот на површината зависи од процентот на калемење на мономерите.Користејќи ја оваа техника, може да се зголеми спроводливоста на површината наместо спроводливоста на маса.Фотоспроводливото однесување на филмот може да се пренесе и со техниката на калемење.Целулоза ацетат-g-(N-винил карбазол) и целулоза ацетат-g-(N-винил карбазол-метил метацилат) се примери на фотоспроводен филм.
Во индустријата за електрични кабли, главно се користат полиетилен, поливинил хлорид (ПВЦ), EPDM гуми.Полиетилен се користи поради неговите одлични електрични својства и неговото подолго траење.Полиетиленот со мала густина се претпочита во однос на полиетиленот со висока густина поради неколку причини. Причините се како што следува: (а) поголема флексибилност;(б) поголема диелектрична јачина од полиетилен со висока густина;(в)подолг животен век од HDPE;(г) помалку тешко за обработка од HDPE и (д) помал ризик од вклучување на празнини во изолацијата на LDPE, што предизвикува јонизација.И покрај сите такви предности, LDPE има свои ограничувања како материјал за изолација на кабелот.Бидејќи е термопластичен полимер, има температура на омекнување на околу 105-115⬚C и има тенденција да се појави напукнување на стрес кога е во контакт со одредени површински активни агенси.Вкрстеното поврзување на молекулите на полиетилен ги подобрува топлинските, како и физичките својства, додека неговите електрични својства во голема мера остануваат непроменети.Оттука, вкрстениот полиетилен повеќе не е термопластичен полимер.Омекнува на кристалната точка на топење на полиетилен и добива еластична конзистентност слична на гума, својство што го задржува при понатамошно зголемување на температурата, додека не се карбонизира без да се топи на 300⬚C.Тенденцијата за пукање од стрес целосно исчезнува и се стекнува многу добра отпорност на стареење на топол воздух.Полиетиленските кабли со вкрстено поврзување се најпосакувани поради одличните електрични и физички својства.Тој е способен да носи големи струи, издржува свиткување со мал радиус и е лесен по тежина, што овозможува лесна и сигурна инсталација, односно е ослободен од висински ограничувања бидејќи не се состои од никакво масло и затоа е ослободен од дефекти поради миграција на маслото во маслото. теренски кабел.Исто така, генерално не бара метална обвивка. Така, тој е ослободен од дефекти карактеристични за каблите со метална обвивка, корозија и замор.Денес, вкрстено поврзување со зрачење индустриски се применува не само на полиетилен, туку и на други полимери, како што се поливинил хлорид, полиизобутилен итн. Самиот ПВЦ е исклучително нестабилен полимер.Почна да добива комерцијално значење дури по развојот на ефективни средства за стабилизација.Со помош на модифицирачки агенси (стабилизатори, пластификатори, полнила и други адитиви), ПВЦ може да се направи за да покаже широк спектар на својства, кои се движат од исклучително крути до многу флексибилни.Разновидноста на неговата примена и неговата ниска цена се одговорни за нејзината важност на светскиот пазар.
За да се зголеми ефикасноста на вкрстено поврзување, полимерите многу ретко се користат во нивната чиста форма.Пластификаторите, антиоксидансите, филерите имаат своја улога на нивниот соодветен начин да ги пренесат потребните својства.Додавањето е подобро за време на процесот на вкрстено поврзување.Пластификаторите се додаваат на полимерите за да се намали кршливоста на полимерниот производ.Тие влијаат на вкрстено поврзување секогаш кога учествуваат во генерирањето на слободните радикали или влегуваат во реакциите на размножување.Дибутил фталат, тритолил фосфат и диалил фосфат се вообичаени примери на пластификатор на ПВЦ.Флексибилноста и еластичноста, кои се многу важни во електричната изолација, се подобруваат со додавање на пластификатори во ПВЦ.Всушност, во случај на ПВЦ, кој е поларен поради неурамнотежена структура, предизвикува силни меѓумолекуларни врски, кои цврсто ги спојуваат макромолекуларните синџири, заедно го прават нефлексибилен.Антиоксидансите се друга група на адитиви, кои се неопходни за секоја вкрстена смеса дизајнирана за практична цел да се спореди повисока термооксидативна стабилност на производство на полимер.Обично тие влијаат на вкрстено поврзување со чистење на радикали, кои можат да формираат вкрстени врски.RC (4,4-тио-бис (6-терц-бутил-3-метил фенол), MB (Меркапто бензоимидазол) се примери на антиоксиданси што ги користат Ueno и сор. Покрај пластификаторите и антиоксидансите, потребни се бои, како што материјалите за изолација од жици се користат особено за апарати. Боите за пластика вклучуваат различни неоргански и органски материјали. Обезбојуваните адитиви не се претпочитаат во оваа област. Полнилата генерално се додаваат за да се подобрат нивните физичко-механички својства и обработливост. Позитивниот ефект на филери може да да се набљудува при вкрстено поврзување со зрачење. Откриено е дека приносот на радикали во полиетилен е зголемен за 50%, кога се додава мала количина (0,05%) аеросил. полиетилен, каде што макромолекулите можат да бидат во нерамнотежна состојба на некомпензирани соеви.Со поголема содржина на филер, може да дојде до пренос на енергија од филерот во полимерната фаза и на тој начин да придонесе за поголем принос на слободните радикали.Покрај тоа, комбинацијата на зрачење со реактивна мешавина може да влијае на локализацијата на вкрстените врски долж полимерните синџири.
Накратко, зрачењето игра важна улога во обработката на полимерите што се користи во електричното поле. „Вкрстено поврзување со зрачење“ е феноменот со кој може да се подобрат својствата на полимерите.Тоа е најнапредниот метод како што е „вулканизацијата“ има одредени ограничувања.Ефикасноста на вкрстено поврзување може да се подобри со избор на соодветни мономери.Во процесот на вкрстено поврзување со зрачење, додатокот за пластификатори, полнила и заштитник на пламен е доста ефикасен во процесот на вкрстено поврзување со зрачење.Методот на вкрстено поврзување со зрачење е исто така многу корисен при подготовката на полупроводнички материјали.Освен овие, техниката на калемење со зрачење, исто така, може да се користи за подготовка на спроводлив композитен филм и филмови со фотоспроводливо однесување.
Време на објавување: мај-02-2017 година