In die elektriese veld is een van die noodsaaklike dinge vir elektriese drade en kabels isolasie en omhulselmateriaal.Vir baie jare was die uitstaande isolasiemateriaal vir kragkabels olie-geïmpregneerde papier as gevolg van sy uitstekende elektriese eienskappe.Dit het ook die vermoë om 'n hoë mate van termiese oorlading te weerstaan sonder oormatige agteruitgang.As gevolg van sy higroskopiese aard is die metaalskede egter voggevreet.Daar was dus 'n lang behoefte aan 'n kragkabel-isolasiemateriaal, wat 'n kombinasie van die nie-higroskopiese aard van termoplastiese materiale gehad het.
Die voorbereiding van verknoopte polimere kan deur twee verskillende metodes gedoen word.Een is die chemiese metode en die ander is die ioniserende metode.Alhoewel die besef van hierdie effek van kruisbinding meer as 150 jaar oud is, is die kruisbindingseffek van ioniserende straling vir die eerste keer deur Charlesby gedemonstreer.Die stralingsverknopingsmetode is die produktiefste vir klein- en dunwandige drade en daarom is die drade wat vir elektriese en elektroniese toerusting gebruik word deur die bestralingsverknopingsmetode vervaardig.Die metode is voordelig as gevolg van lae energieverbruik en benodig klein spasie.Die bestralingsproses word maklik beheer en het die potensiaal vir energiebesparing sowel as besoedeling beheer.Die spesifieke kenmerke van stralingsverknoping word soos volg opgesom:(1) Die produksielynspoed kan beheer word.Hoëspoedbedekking (ekstrusie) is moontlik, aangesien daar geen vereiste vir kruisbindingsmiddel is nie.Deur die gebruik van 'n versneller met hoë krag en lae energie, kan vinnige uitharding verkry word.(2) Eenvormigheid van kruisbinding is uitstekend.Die eenvormige kruisbinding deur 'n geskikte masjien te kies en die optimale ontwerp vir draadtoevoer aan te neem, kan uitgevoer word.(3) Verskeie soorte polimere kan voorberei word, afhangende van die graad van kruisbinding deur bestralingsverknopingsproses.Boonop is die stralingshardingsproses meer verkieslik as die stoomhardingsproses.In die stoomhardingsproses skep water wat onder 'n hoë stoomdruk die polimeerlaag binnedring 'n aantal 'mikroïede', wat boomvormige gedeeltelike ontlading kan veroorsaak wanneer die kabel in diens is.Alhoewel die verskynsel baie ingewikkeld is, kan die bome groei en 'n afname in die diëlektriese sterkte van die kabels veroorsaak.Afgesien hiervan het die stoomhardingsproses 'n paar nadele vanuit die oogpunt van energieverbruik: (a) hoë stoomdruk is nodig om 'n hoë temperatuur te verkry;(b) die doeltreffendheid van termiese geleiding van buite die kabel is laag en (c) groot hoeveelheid energie word deur die kabelgeleier verbruik, wat lei tot 'n laer termiese doeltreffendheid en ook 'n langer tyd vir kruisbindingsreaksie.Stralingsverharding is 'n kandidaat vir die droë prosesse.Dit het egter die probleem dat die opbou van elektrone wat deur bestralingskanaal in die isolasielaag gestop en/of gevorm word, ook boomvormige gedeeltelike afbreek tydens en na bestraling veroorsaak.Dit is heeltemal anders as die 'watervrye proses'.Aangesien die polimeerkabel hoë vog en groot leemtes bevat, is die uithardingsproses nodig.Afgesien van die bogenoemde voordele, kan halfgeleiermateriale maklik in die stralingshardingsproses ingebring word, wat nie maklik is in die geval van stoomhardingsproses nie, aangesien die meeste van die materiale nie die hoë temperatuur en druk kon weerstaan nie.
Stralingsoorplantingstegniek gee ook die geleidingsvermoë aan die matriks.Dit is die unieke metode om die geleidende matriks op die isolerende een te kombineer.Hierdie tegniek behels die deaktivering van ruggraatpolimeer met 'n geskikte monomeer deur enting en daaropvolgende afsetting van die geleidende polimeer oor die aktiewe oppervlak van die ruggraat.Afgesien van die isolerende gedrag, kan polimeer in hierdie geval as geleidende een optree.Alhoewel dit nog nie vasgestel is nie, kan dit verskeie potensiële toepassings toon soos EMI-afskerming, geleidende bedekkings en antistatiese middels.Bhattacharya et al.het die samestellings polimeer–FEP-g-(AA)–PPY en polimeer–FEP-g-(sty)–PPY voorberei.Eers is polimeer-FEP van Co-60 bron bestraal en die film is dan in verskillende persentasie monomere gedoop.PPy is dan oor die geënte oppervlak neergelê deur oksidatiewe polimerisasie van pirrool met behulp van ferrichloried as oksidant.Die oppervlakweerstand is verminder en is in die orde van 104–105 ohm/cm2.Die oppervlakweerstand hang af van die persentasie enting van monomere.Deur hierdie tegniek te gebruik, kan oppervlakgeleiding eerder as grootmaatgeleiding verhoog word.Fotogeleidingsgedrag van die film kan ook deur entingstegniek oorgedra word.Sellulose-asetaat-g-(N-vinielkarbasool) en sellulose-asetaat-g-(N-vinielkarbasool-metielmetasielaat) is die voorbeelde van die fotogeleidende film.
In die elektriese kabelbedryf word hoofsaaklik poliëtileen, polivinielchloried (PVC), EPDM-rubbers gebruik.Poliëtileen word gebruik vanweë sy uitstekende elektriese eienskappe en die langer duur daarvan.Laedigtheid poliëtileen word verkies bo die hoëdigtheid poliëtileen weens verskeie redes. Die redes is soos volg: (a) meer buigsaamheid;(b) hoër diëlektriese sterkte as hoëdigtheid poliëtileen;(c) langer lewe as HDPE;(d) minder moeilik om te verwerk as HDPE en (e) minder risiko van insluiting van leemtes in die isolasie van LDPE, wat ionisasie veroorsaak.Ten spyte van al sulke voordele, het LDPE sy eie beperkings as 'n kabelisolasiemateriaal.Omdat dit 'n termoplastiese polimeer is, het dit 'n versagtingstemperatuur van ongeveer 105–115 ⬚C en het die neiging dat spanningsbarste voorkom wanneer dit in kontak is met sekere oppervlakaktiewe middels.Kruisbinding van poliëtileenmolekules verbeter die termiese sowel as fisiese eienskappe terwyl die elektriese eienskappe daarvan grootliks onveranderd bly.Verkruiste poliëtileen is dus nie meer 'n termoplastiese polimeer nie.Dit versag by die kristallyne smeltpunt van poliëtileen en neem 'n elastiese, rubberagtige konsekwentheid aan, 'n eienskap wat dit behou tydens verdere temperatuurstygings, totdat dit verkool word sonder om by 300⬚C te smelt.Die neiging tot stres-krake verdwyn heeltemal en baie goeie weerstand teen veroudering in warm lug word verkry.Gekruiste poliëtileenkabels word wyd verkies vanweë die uitstekende elektriese en fisiese eienskappe daarvan.Dit is in staat om groot strome te dra, weerstaan buiging van klein radius en is lig in gewig, wat maklike en betroubare installasie moontlik maak, dws dit is vry van hoogtebeperkings aangesien dit nie uit enige olie bestaan nie en dus vry is van die foute as gevolg van oliemigrasie in olie veld kabel.Dit benodig ook gewoonlik nie 'n metaalskede nie. Dit is dus vry van die foute eie aan metaalomhulde kabels, korrosie en moegheid.Bestralingsverknoping word deesdae industrieel toegepas op nie net poliëtileen nie, maar ook ander polimere ook soos polivinielchloried, poliisobutileen ens. PVC is op sy eie uiters onstabiele polimeer.Dit het eers kommersiële betekenis begin kry ná die ontwikkeling van effektiewe middele vir stabilisering.Met die hulp van modifiserende middels (stabiliseerders, weekmakers, vullers en ander bymiddels), kan PVC gemaak word om 'n wye spektrum van eienskappe te vertoon, wat wissel van uiters rigied tot baie buigsaam.Die diversiteit van die toepassing daarvan en die lae koste daarvan is verantwoordelik vir die belangrikheid daarvan in die wêreldmark.
Om die kruisbindingsdoeltreffendheid te verhoog, word polimere baie selde in hul suiwer vorm gebruik.Weekmakers, antioksidante, vullers het hul rol in hul onderskeie manier om die vereiste eienskappe te verleen.Die byvoeging is beter tydens die kruisbindingsproses.Weekmakers word by polimere gevoeg om die brosheid van die polimeerproduk te verminder.Hulle beïnvloed die kruisbinding wanneer hulle ook al deelneem aan die generering van vryradikale of die voortplantingsreaksies betree.Dibutielftalaat, tritolielfosfaat en diallylfosfaat is die algemene voorbeelde van die weekmaker vir PVC.Buigsaamheid en elastisiteit, wat baie belangrik is in elektriese isolasie, word verbeter deur die weekmakers by PVC te voeg.Eintlik in die geval van PVC, wat polêr is as gevolg van ongebalanseerde struktuur, gee aanleiding tot sterk intermolekulêre bindings, wat die makromolekulêre kettings styf verbind, saam dit onbuigbaar maak.Antioksidante is nog 'n groep bymiddels wat nodig is vir enige verknoopte mengsel wat ontwerp is vir die praktiese doel om hoër termooksidatiewe stabiliteit op 'n polimeerproduksie te vergelyk.Gewoonlik beïnvloed hulle die kruisbinding deur opvangende radikale, wat kruisbindings kan vorm.RC (4,4-tio-bis(6-tert-butiel-3-metielfenol), MB(Mercapto benzoimidazole) is die voorbeelde van antioksidante wat deur Ueno et al gebruik word. Benewens weekmakers en antioksidante word kleurstowwe benodig, soos die draadisolasiemateriaal veral vir toestelle gebruik is. Kleurstowwe vir plastiek sluit 'n verskeidenheid anorganiese en organiese materiale in. Die verkleurde bymiddels word nie in hierdie veld verkies nie. Vullers word gewoonlik bygevoeg om hul fisies-meganiese eienskappe en verwerkbaarheid te verbeter. 'n Positiewe effek van vullers kan waargeneem word tydens bestralingsverknoping. Daar word gevind dat die opbrengs van radikale in poliëtileen met 50% verhoog is, wanneer 'n klein hoeveelheid (0.05%) aërosil bygevoeg word. Daar is aangeneem dat 'n hoër produksie van radikale by die interfase aërosil- poliëtileen, waar makromolekules in die nie-ewewigstoestand van ongekompenseerde stamme kan wees.Met 'n hoër inhoud van vulstof kan 'n oordrag van energie vanaf die vulstof na die polimeerfase plaasvind en dus bydra tot 'n hoër opbrengs van vryradikale.Boonop kan kombinasie van bestraling met reaktiewe mengsel die lokalisering van kruisbindings langs die polimeerkettings beïnvloed.
Kortom, straling speel die belangrike rol in die polimeerverwerking wat in elektriese veld gebruik word. 'Bestralingsverknoping' is die verskynsels waardeur die eienskappe van die polimere verbeter kan word.Dit is die mees gevorderde metode soos 'vulkanisering' het 'n paar beperkings.Die kruisbindingsdoeltreffendheid kan verbeter word deur die keuse van geskikte monomere.In die stralingsverknopingsproses is die weekmakers, vullers en vlamvertragers byvoeging redelik effektief in die bestralingsverknopingsproses.Die bestralingsverknopingsmetode is ook baie nuttig in die voorbereiding van halfgeleiermateriale.Afgesien hiervan kan bestralings-enttegniek ook aangewend word om die geleidende saamgestelde film en films met fotogeleidende gedrag voor te berei.
Postyd: Mei-02-2017