СУКО-1

Полимерлердің электрлік қолданбалары 2-бөлім

Электр саласында электр сымдары мен кабельдері үшін маңызды заттардың бірі оқшаулағыш және қаптама материалдары болып табылады.Көптеген жылдар бойы электр кабельдері үшін ең жақсы оқшаулағыш материал өзінің тамаша электрлік қасиеттеріне байланысты маймен сіңдірілген қағаз болды.Ол сондай-ақ шамадан тыс тозусыз жоғары термиялық жүктемеге төтеп беру қабілетіне ие.Бірақ оның гигроскопиялық қасиетіне байланысты металл қабық ылғалдан коррозияға ұшырайды.Осылайша, термопластикалық материалдардың гигроскопиялық емес табиғатының үйлесімі бар қуат беретін оқшаулағыш материалға деген қажеттілік бұрыннан бар еді.

Полимерлер

Айқас байланысқан полимерлерді екі түрлі әдіспен дайындауға болады.Біреуі химиялық әдіс, екіншісі иондаушы әдіс.Айқас байланыстырудың бұл әсерін жүзеге асыруға 150 жылдан астам уақыт болса да, иондаушы сәулеленудің айқаспалы байланыс әсерін Чарльзби алғаш рет нақты көрсетті.Радиациялық қиылысу әдісі шағын өлшемді және жұқа қабырғалы сымдар үшін ең өнімді болып табылады, сондықтан электрлік және электронды жабдық үшін қолданылатын сымдар радиациялық қиылысу әдісімен шығарылды.Бұл әдіс тиімді, өйткені энергияны аз тұтыну және шағын орынды қажет етеді.Радиациялық процесс оңай басқарылады және энергияны үнемдеу, сондай-ақ ластануды бақылау мүмкіндігіне ие.Радиациялық айқас байланыстырудың ерекше ерекшеліктері төмендегідей жинақталған: (1) Өндіріс желісінің жылдамдығын басқаруға болады.Жоғары жылдамдықты жабу (экструзия) мүмкін, өйткені көлденең байланыстырушы агент қажет емес.Қуаты жоғары және энергиясы аз үдеткішті қолдану арқылы жылдам қатаюға қол жеткізуге болады.(2) Айқаспалы байланыстың біркелкілігі тамаша.Сәйкес машинаны таңдау және сым беру үшін оңтайлы дизайнды қабылдау арқылы біркелкі көлденең байланыстыруды жүзеге асыруға болады.(3) Радиациялық кросс-байланыстыру процесі арқылы айқаспалы байланыс дәрежесіне байланысты полимерлердің әртүрлі түрлерін дайындауға болады.Сонымен қатар, радиациялық емдеу процесі бумен емдеуге қарағанда жақсырақ.Бумен емдеу процесінде жоғары бу қысымымен полимер қабатына өтетін су кабель жұмыс істеп тұрған кезде ағаш тәрізді ішінара разрядтың бұзылуын тудыруы мүмкін көптеген «микрооидтарды» жасайды.Бұл құбылыс өте күрделі болғанымен, ағаштар өсіп, кабельдердің диэлектрлік беріктігін төмендетуі мүмкін.Бұлардан басқа, бумен өңдеу процесінің энергия тұтыну тұрғысынан кейбір кемшіліктері бар: (а) жоғары температура алу үшін жоғары бу қысымы қажет;(b) кабельдің сыртындағы жылу өткізгіштігінің тиімділігі төмен және (c) кабель өткізгіші көп мөлшерде энергияны тұтынатын болса, бұл жылу тиімділігінің төмендеуіне, сонымен қатар айқаспалы байланыс реакциясының ұзақ уақытына әкеледі.Радиациялық емдеу құрғақ процестерге үміткер болып табылады.Дегенмен, сәулелену каналы арқылы оқшаулағыш қабатта тоқтаған және/немесе түзілген электрондардың жиналуы сәулелену кезінде және одан кейін ағаш тәрізді ішінара ыдырауды тудыратын мәселе бар.Бұл «сусыз процесстен» мүлдем өзгеше.Полимерлі кабельде жоғары ылғалдылық және үлкен бос орындар болғандықтан, емдеу процесі қажет.Жоғарыда аталған артықшылықтардан басқа, жартылай өткізгіш материалдарды радиациялық емдеу процесіне оңай енгізуге болады, бұл бумен емдеу кезінде оңай емес, өйткені материалдардың көпшілігі жоғары температура мен қысымға төтеп бере алмайды.

Радиациялық егу техникасы матрицаның өткізгіштігін де береді.Бұл өткізгіш матрицаны оқшаулағышқа біріктірудің бірегей әдісі.Бұл әдіс егу арқылы сәйкес мономермен магистральдық полимерді дезактивациялауды және одан кейін өткізгіш полимерді омыртқаның белсенді бетінде тұндыруды қамтиды.Оқшаулағыш әрекеттен басқа, бұл жағдайда полимер өткізгіш ретінде әрекет ете алады.Ол әлі орнатылмағанына қарамастан, ол EMI экрандау, өткізгіш жабындар және антистатикалық агенттер сияқты бірнеше әлеуетті қолданбаларды көрсете алады.Бхаттачарья және т.б.полимер-FEP-g-(AA)-PPY және полимер-FEP-g-(sty)-PPY композиттерін дайындады.Алдымен полимер-ФЭП Co-60 көзінен сәулелендірілді, содан кейін пленка мономерлердің әртүрлі пайызына батырылды.Содан кейін PPy егілген бетке тотықтырғыш ретінде темір хлоридін пайдаланып пирролдың тотығу полимерленуі арқылы тұндырылды.Беттік қарсылық төмендейді және 104–105 Ом/см2 деңгейінде.Беттік кедергі мономерлердің егу пайызына байланысты.Бұл әдісті пайдаланып, көлемді өткізгіштіктен гөрі беттік өткізгіштікті арттыруға болады.Фильмнің фотоөткізгіштік әрекетін егу техникасы арқылы да беруге болады.Целлюлоза ацетаты-g-(N-винилкарбазол) және целлюлоза ацетаты-g-(N-винилкарбазол-метилметацилат) фотоөткізгіш пленка мысалдары болып табылады.

Электр кабель өнеркәсібінде негізінен полиэтилен, поливинилхлорид (ПВХ), EPDM резеңкелері қолданылады.Полиэтилен тамаша электрлік қасиеттеріне және ұзақ қызмет ету мерзіміне байланысты қолданылады.Төмен тығыздықтағы полиэтилен жоғары тығыздықтағы полиэтиленнен бірнеше себептерге байланысты артықшылық береді. Себептер төмендегідей: (a) икемділік;(b) тығыздығы жоғары полиэтиленге қарағанда жоғары диэлектрлік беріктігі;(c) HDPE қарағанда ұзақ қызмет ету мерзімі;(d) HDPE-ге қарағанда өңдеу қиынырақ және (e) иондануды тудыратын LDPE оқшаулауында бос жерлерді қосу қаупі аз.Барлық осындай артықшылықтарға қарамастан, LDPE кабельдік оқшаулағыш материал ретінде өзіндік шектеулерге ие.Термопластикалық полимер болғандықтан, ол 105–115⬚C шамасында жұмсарту температурасына ие және кейбір беттік-белсенді агенттермен байланысқанда кернеулі крекингтің пайда болу үрдісіне ие.Полиэтилен молекулаларының қиылысуы жылулық және физикалық қасиеттерді жақсартады, ал оның электрлік қасиеттері негізінен өзгеріссіз қалады.Демек, айқаспалы полиэтилен енді термопластикалық полимер емес.Ол полиэтиленнің кристалдық балқу нүктесінде жұмсартады және серпімді, резеңке тәрізді консистенцияға ие болады, ол температураның одан әрі жоғарылауы кезінде 300°C балқымай көміртектіленгенге дейін сақтайды.Стресс-крекингке бейімділік толығымен жоғалады және ыстық ауада қартаюға өте жақсы төзімділік пайда болады.Айқас байланысқан полиэтилен кабельдер оның тамаша электрлік және физикалық қасиеттеріне байланысты кеңінен қолданылады.Ол үлкен токтарды өткізе алады, шағын радиусты иілуге ​​төтеп береді және жеңіл және жеңіл, оңай және сенімді орнатуға мүмкіндік береді, яғни ол ешқандай майсыз болғандықтан, биіктікте шектеусіз, сондықтан мұнайдағы майдың ауысуынан болатын ақаулардан бос. өріс кабелі.Ол сондай-ақ әдетте металл қабықты қажет етпейді. Осылайша, ол металл қабықшалы кабельдерге тән ақаулардан, коррозиядан және шаршаудан бос.Қазіргі уақытта радиациялық қиылысу тек полиэтиленге ғана емес, сонымен қатар поливинилхлорид, полиизобутилен және т.б. басқа полимерлерге де қолданылады. Өзіндік ПВХ өте тұрақсыз полимер болып табылады.Ол тұрақтандырудың тиімді құралдарын жасағаннан кейін ғана коммерциялық мәнге ие бола бастады.Модификациялаушы агенттердің (тұрақтандырғыштар, пластификаторлар, толтырғыштар және басқа қоспалар) көмегімен ПВХ өте қаттыдан өте иілгішке дейінгі кең спектрлі қасиеттерді көрсету үшін жасалуы мүмкін.Оның әлемдік нарықтағы маңыздылығына оның қолданылуының әртүрлілігі және оның төмен құны жауап береді.

Айқас байланыстыру тиімділігін арттыру үшін полимерлер таза түрінде өте сирек қолданылады.Пластификаторлар, антиоксиданттар, толтырғыштар қажетті қасиеттерді беруде өз рөліне ие.Қосу айқас байланыстыру процесінде жақсырақ.Полимер өнімдерінің сынғыштығын азайту үшін полимерлерге пластификаторлар қосылады.Олар фрирадикалдардың генерациясына қатысқан немесе таралатын реакцияларға енген сайын айқаспалы байланысқа әсер етеді.Дибутилфталат, тритолилфосфат және диалилфосфат ПВХ пластификаторының жалпы мысалдары болып табылады.Электрлік оқшаулауда өте маңызды икемділік пен серпімділік ПВХ-ға пластификаторларды қосу арқылы жақсарады.Негізінде ПВХ құрылымының теңгерімсіздігінен полярлы болып табылатын жағдайда, макромолекулярлық тізбектерді қатты біріктіретін күшті молекулааралық байланыстарды тудырады, бірге оны икемсіз етеді.Антиоксиданттар - бұл полимер өндірісіндегі жоғары термототықтырғыш тұрақтылықты салыстыру үшін практикалық мақсатқа арналған кез келген айқаспалы қоспаға қажетті қосымшалардың басқа тобы.Әдетте олар айқаспалы байланыстарды құра алатын радикалдарды жою арқылы айқаспалы байланысқа әсер етеді.RC (4,4-тио-бис(6-терт-бутил-3-метилфенол), МБ(Меркаптобензоимидазол) антиоксиданттардың мысалдары болып табылады, оларды Ueno және т.б. қолданады. Пластификаторлар мен антиоксиданттардан басқа, бояғыштар қажет, сым оқшаулағыш материалдар ретінде әсіресе құрылғылар үшін қолданылады.Пластиктерге арналған бояғыштар әртүрлі бейорганикалық және органикалық материалдарды қамтиды. Бұл салада түсі өзгерген қоспалар артықшылық берілмейді. Толтырғыштар әдетте физикалық-механикалық қасиеттерін және өңдеуге қабілеттілігін жақсарту үшін қосылады. Толтырғыштардың оң әсері болуы мүмкін. Сәулеленумен байланыстыру кезінде байқалады.Полиэтилендегі радикалдардың шығымы аз мөлшерде (0,05%) аэрозил қосылғанда 50%-ға артқаны анықталды.Радикалдардың жоғары өндірілуі аэрозил-фазааралықта жүреді деп болжанған. полиэтилен, мұнда макромолекулалар компенсацияланбаған штаммдардың тепе-теңдіксіз күйінде болуы мүмкін Толтырғыштың жоғары мөлшерімен толтырғыштан полимер фазасына энергияның берілуі орын алуы мүмкін және осылайша фрирадикалдардың жоғары шығымдылығына ықпал етеді.Сонымен қатар, сәулеленудің реактивті қоспамен үйлесуі полимер тізбегі бойындағы көлденең байланыстардың локализациясына әсер етуі мүмкін.

Қысқаша айтқанда, сәулелену электрлік өрісте қолданылатын полимерлерді өңдеуде маңызды рөл атқарады. «Радиациялық көлденең байланыс» - бұл полимерлердің қасиеттерін жақсартуға болатын құбылыс.Бұл «вулканизация» сияқты ең жетілдірілген әдіс кейбір шектеулерге ие.Сәйкес мономерлерді таңдау арқылы айқас байланыстыру тиімділігін арттыруға болады.Радиациялық қиылысу процесінде пластификаторлар, толтырғыштар және жалынға қарсы қоспалар радиациялық қиылысу процесінде өте тиімді.Жартылай өткізгіш материалдарды дайындауда радиациялық тоғыспалы байланыс әдісі де өте пайдалы.Бұлардан басқа радиациялық егу техникасын фотоөткізгіштік әрекеті бар өткізгіш композиттік пленка мен пленкаларды дайындау үшін де қолдануға болады.


Жіберу уақыты: 02 мамыр 2017 ж