(1)Material de isolamento de polietileno reticulado com baixo teor de fumaça e zero halogênio (XLPE):
O material de isolamento XLPE é produzido pela combinação de polietileno (PE) e etileno vinil acetato (EVA) como matriz base, juntamente com vários aditivos, como retardadores de chama sem halogênio, lubrificantes, antioxidantes, etc., através de um processo de composição e pelotização. Após o processamento de irradiação, o PE transforma-se de uma estrutura molecular linear em uma estrutura tridimensional, passando de um material termoplástico para um plástico termoendurecível insolúvel.
Os cabos de isolamento XLPE têm diversas vantagens em comparação com o PE termoplástico comum:
1. Melhor resistência à deformação térmica, propriedades mecânicas aprimoradas em altas temperaturas e melhor resistência à fissuração por estresse ambiental e ao envelhecimento térmico.
2. Maior estabilidade química e resistência a solventes, fluxo frio reduzido e propriedades elétricas mantidas. As temperaturas operacionais de longo prazo podem atingir 125°C a 150°C. Após o processamento de reticulação, a temperatura de curto-circuito do PE pode ser aumentada para 250°C, permitindo uma capacidade de transporte de corrente significativamente maior para cabos da mesma espessura.
3. Os cabos isolados em XLPE também apresentam excelentes propriedades mecânicas, impermeáveis e resistentes à radiação, tornando-os adequados para diversas aplicações, como fiação interna em aparelhos elétricos, cabos de motor, cabos de iluminação, fios de controle de sinal automotivo de baixa tensão, fios de locomotivas. , cabos de metrô, cabos de mineração ecológicos, cabos de navios, cabos de grau 1E para usinas nucleares, cabos de bombas submersíveis e cabos de transmissão de energia.
As direções atuais no desenvolvimento de materiais de isolamento XLPE incluem materiais de isolamento de cabos de alimentação de PE reticulados por irradiação, materiais de isolamento aéreo de PE reticulados por irradiação e materiais de revestimento de poliolefina retardadores de chama reticulados por irradiação.
(2)Material de isolamento de polipropileno reticulado (XL-PP):
O polipropileno (PP), como plástico comum, possui características como leveza, fontes abundantes de matéria-prima, economia, excelente resistência à corrosão química, facilidade de moldagem e reciclabilidade. No entanto, tem limitações como baixa resistência, baixa resistência ao calor, deformação significativa por contração, baixa resistência à fluência, fragilidade em baixa temperatura e baixa resistência ao envelhecimento por calor e oxigênio. Estas limitações restringiram seu uso em aplicações de cabos. Os pesquisadores têm trabalhado para modificar materiais de polipropileno para melhorar seu desempenho geral, e o polipropileno modificado reticulado por irradiação (XL-PP) superou efetivamente essas limitações.
Os fios isolados XL-PP podem atender aos testes de chama UL VW-1 e aos padrões de fio de 150°C com classificação UL. Em aplicações práticas de cabos, o EVA é frequentemente misturado com PE, PVC, PP e outros materiais para ajustar o desempenho da camada de isolamento do cabo.
Uma das desvantagens do PP reticulado por irradiação é que ele envolve uma reação competitiva entre a formação de grupos terminais insaturados através de reações de degradação e reações de reticulação entre moléculas estimuladas e radicais livres de moléculas grandes. Estudos demonstraram que a proporção de degradação para reações de reticulação na reticulação por irradiação de PP é de aproximadamente 0,8 quando se utiliza irradiação de raios gama. Para obter reações de reticulação eficazes em PP, é necessário adicionar promotores de reticulação para reticulação por irradiação. Além disso, a espessura efetiva da reticulação é limitada pela capacidade de penetração dos feixes de elétrons durante a irradiação. A irradiação leva à produção de gás e espuma, o que é vantajoso para a reticulação de produtos finos, mas limita o uso de cabos de paredes espessas.
(3) Material de isolamento de copolímero reticulado de etileno-acetato de vinila (XL-EVA):
À medida que a demanda por segurança de cabos aumenta, o desenvolvimento de cabos reticulados, retardadores de chama e isentos de halogênio tem crescido rapidamente. Comparado ao PE, o EVA, que introduz monômeros de acetato de vinila na cadeia molecular, tem menor cristalinidade, resultando em maior flexibilidade, resistência ao impacto, compatibilidade de enchimento e propriedades de vedação térmica. Geralmente, as propriedades da resina EVA dependem do conteúdo de monômeros de acetato de vinila na cadeia molecular. Maior teor de acetato de vinil leva a maior transparência, flexibilidade e resistência. A resina EVA tem excelente compatibilidade de enchimento e reticulação, tornando-a cada vez mais popular em cabos reticulados retardadores de chama e sem halogênio.
A resina EVA com teor de acetato de vinil de aproximadamente 12% a 24% é comumente usada em isolamento de fios e cabos. Em aplicações reais de cabos, o EVA é frequentemente misturado com PE, PVC, PP e outros materiais para ajustar o desempenho da camada de isolamento do cabo. Os componentes EVA podem promover a reticulação, melhorando o desempenho do cabo após a reticulação.
(4) Material de isolamento de monômero de etileno-propileno-dieno reticulado (XL-EPDM):
XL-EPDM é um terpolímero composto de monômeros de etileno, propileno e dieno não conjugados, reticulados por irradiação. Os cabos XL-EPDM combinam as vantagens dos cabos isolados com poliolefina e dos cabos comuns isolados com borracha:
1. Flexibilidade, resiliência, não adesão a altas temperaturas, resistência ao envelhecimento a longo prazo e resistência a climas adversos (-60°C a 125°C).
2. Resistência ao ozônio, resistência aos raios UV, desempenho de isolamento elétrico e resistência à corrosão química.
3. Resistência a óleo e solventes comparável ao isolamento de borracha de cloropreno de uso geral. Pode ser produzido usando equipamentos comuns de processamento de extrusão a quente, tornando-o econômico.
Os cabos isolados XL-EPDM têm uma ampla gama de aplicações, incluindo, entre outros, cabos de energia de baixa tensão, cabos de navios, cabos de ignição automotiva, cabos de controle para compressores de refrigeração, cabos móveis de mineração, equipamentos de perfuração e dispositivos médicos.
As principais desvantagens dos cabos XL-EPDM incluem baixa resistência ao rasgo e fracas propriedades adesivas e autoadesivas, o que pode afetar o processamento subsequente.
(5) Material de isolamento de borracha de silicone
A borracha de silicone possui flexibilidade e excelente resistência ao ozônio, descarga corona e chamas, tornando-a um material ideal para isolamento elétrico. Sua principal aplicação na indústria elétrica é em fios e cabos. Os fios e cabos de borracha de silicone são especialmente adequados para uso em ambientes exigentes e de alta temperatura, com uma vida útil significativamente mais longa em comparação com cabos padrão. As aplicações comuns incluem motores de alta temperatura, transformadores, geradores, equipamentos eletrônicos e elétricos, cabos de ignição em veículos de transporte e cabos de energia e controle marítimos.
Atualmente, os cabos isolados com borracha de silicone são normalmente reticulados usando pressão atmosférica com ar quente ou vapor de alta pressão. Há também pesquisas em andamento sobre o uso de irradiação por feixe de elétrons para reticulação de borracha de silicone, embora ainda não tenha se tornado predominante na indústria de cabos. Com os recentes avanços na tecnologia de reticulação por irradiação, oferece uma alternativa de menor custo, mais eficiente e ecologicamente correta para materiais de isolamento de borracha de silicone. Através da irradiação por feixe de elétrons ou de outras fontes de radiação, é possível obter uma reticulação eficiente do isolamento de borracha de silicone, permitindo ao mesmo tempo o controle sobre a profundidade e o grau de reticulação para atender aos requisitos específicos da aplicação.
Conseqüentemente, a aplicação da tecnologia de reticulação por irradiação para materiais de isolamento de borracha de silicone é uma promessa significativa na indústria de fios e cabos. Espera-se que esta tecnologia reduza os custos de produção, melhore a eficiência da produção e contribua para a redução dos impactos ambientais adversos. Esforços futuros de pesquisa e desenvolvimento podem impulsionar ainda mais o uso da tecnologia de reticulação por irradiação para materiais de isolamento de borracha de silicone, tornando-os mais amplamente aplicáveis na fabricação de fios e cabos de alta temperatura e alto desempenho na indústria elétrica. Isto fornecerá soluções mais confiáveis e duráveis para diversas áreas de aplicação.
Horário da postagem: 28 de setembro de 2023