(1)Çapraz Bağlı Düşük Dumanlı Sıfır Halojenli Polietilen (XLPE) Yalıtım Malzemesi:
XLPE yalıtım malzemesi, polietilen (PE) ve etilen vinil asetat (EVA) baz matris olarak kullanılarak, halojen içermeyen alev geciktiriciler, yağlayıcılar, antioksidanlar vb. çeşitli katkı maddeleriyle birlikte bir karıştırma ve peletleme işlemiyle üretilir. Işınlama işleminden sonra, PE doğrusal moleküler yapısından üç boyutlu bir yapıya dönüşerek, termoplastik bir malzemeden çözünmeyen termoset bir plastiğe dönüşür.
XLPE izolasyonlu kablolar, sıradan termoplastik PE'ye kıyasla çeşitli avantajlara sahiptir:
1. Isıl deformasyona karşı geliştirilmiş direnç, yüksek sıcaklıklarda iyileştirilmiş mekanik özellikler ve çevresel gerilme çatlamasına ve termal yaşlanmaya karşı geliştirilmiş direnç.
2. Geliştirilmiş kimyasal kararlılık ve çözücü direnci, azaltılmış soğuk akış ve korunmuş elektriksel özellikler. Uzun süreli çalışma sıcaklıkları 125°C ila 150°C'ye ulaşabilir. Çapraz bağlama işleminden sonra, PE'nin kısa devre sıcaklığı 250°C'ye kadar artırılabilir, bu da aynı kalınlıktaki kablolar için önemli ölçüde daha yüksek akım taşıma kapasitesi sağlar.
3. XLPE yalıtımlı kablolar ayrıca mükemmel mekanik, su geçirmez ve radyasyona dayanıklı özellikler sergileyerek elektrikli ev aletlerinde iç kablolama, motor kabloları, aydınlatma kabloları, otomotiv düşük voltajlı sinyal kontrol kabloları, lokomotif kabloları, metro kabloları, çevre dostu madencilik kabloları, gemi kabloları, nükleer santraller için 1E sınıfı kablolar, dalgıç pompa kabloları ve güç iletim kabloları gibi çeşitli uygulamalar için uygun hale gelir.
XLPE yalıtım malzemesi geliştirme alanındaki güncel yönelimler arasında ışınlama ile çapraz bağlanmış PE güç kablosu yalıtım malzemeleri, ışınlama ile çapraz bağlanmış PE havai yalıtım malzemeleri ve ışınlama ile çapraz bağlanmış alev geciktirici poliolefin kılıf malzemeleri yer almaktadır.
(2)Çapraz Bağlı Polipropilen (XL-PP) Yalıtım Malzemesi:
Yaygın bir plastik olan polipropilen (PP), hafiflik, bol hammadde kaynakları, maliyet etkinliği, mükemmel kimyasal korozyon direnci, kolay kalıplama ve geri dönüştürülebilirlik gibi özelliklere sahiptir. Bununla birlikte, düşük mukavemet, zayıf ısı direnci, önemli büzülme deformasyonu, zayıf sürünme direnci, düşük sıcaklıkta kırılganlık ve ısı ve oksijen yaşlanmasına karşı zayıf direnç gibi sınırlamaları da vardır. Bu sınırlamalar, kablo uygulamalarında kullanımını kısıtlamıştır. Araştırmacılar, genel performanslarını iyileştirmek için polipropilen malzemeleri modifiye etmeye çalışmaktadır ve ışınlama ile çapraz bağlanmış modifiye polipropilen (XL-PP) bu sınırlamaların üstesinden etkili bir şekilde gelmiştir.
XL-PP yalıtımlı teller, UL VW-1 alev testlerini ve UL onaylı 150°C tel standartlarını karşılayabilir. Pratik kablo uygulamalarında, kablo yalıtım katmanının performansını ayarlamak için EVA genellikle PE, PVC, PP ve diğer malzemelerle karıştırılır.
Işınlama ile çapraz bağlanan PP'nin dezavantajlarından biri, bozunma reaksiyonları yoluyla doymamış uç gruplarının oluşumu ile uyarılmış moleküller ve büyük molekül serbest radikalleri arasındaki çapraz bağlanma reaksiyonları arasında rekabetçi bir reaksiyon içermesidir. Çalışmalar, gama ışınlaması kullanıldığında PP ışınlamasıyla çapraz bağlanmada bozunma ve çapraz bağlanma reaksiyonlarının oranının yaklaşık 0,8 olduğunu göstermiştir. PP'de etkili çapraz bağlanma reaksiyonları elde etmek için, ışınlama ile çapraz bağlanmaya çapraz bağlanmayı destekleyici maddelerin eklenmesi gerekir. Ek olarak, etkili çapraz bağlanma kalınlığı, ışınlama sırasında elektron ışınlarının nüfuz etme yeteneği ile sınırlıdır. Işınlama, ince ürünlerin çapraz bağlanması için avantajlı olan ancak kalın duvarlı kabloların kullanımını sınırlayan gaz ve köpük oluşumuna yol açar.
(3) Çapraz Bağlı Etilen-Vinil Asetat Kopolimeri (XL-EVA) Yalıtım Malzemesi:
Kablo güvenliğine olan talebin artmasıyla birlikte, halojen içermeyen alev geciktirici çapraz bağlı kabloların geliştirilmesi hızla gelişmiştir. Moleküler zincire vinil asetat monomerleri ekleyen EVA, PE'ye kıyasla daha düşük kristalliğe sahip olup, bu da daha iyi esneklik, darbe dayanımı, dolgu maddesi uyumluluğu ve ısı yalıtım özelliklerine yol açmaktadır. Genel olarak, EVA reçinesinin özellikleri moleküler zincirdeki vinil asetat monomerlerinin içeriğine bağlıdır. Daha yüksek vinil asetat içeriği, şeffaflığı, esnekliği ve tokluğu artırır. EVA reçinesi mükemmel dolgu maddesi uyumluluğuna ve çapraz bağlanabilirliğe sahip olduğundan, halojen içermeyen alev geciktirici çapraz bağlı kablolarda giderek daha popüler hale gelmektedir.
Yaklaşık %12 ila %24 oranında vinil asetat içeriğine sahip EVA reçinesi, genellikle tel ve kablo izolasyonunda kullanılır. Gerçek kablo uygulamalarında, EVA genellikle kablo izolasyon katmanının performansını ayarlamak için PE, PVC, PP ve diğer malzemelerle karıştırılır. EVA bileşenleri çapraz bağlanmayı teşvik ederek, çapraz bağlanma sonrasında kablo performansını iyileştirebilir.
(4) Çapraz Bağlı Etilen-Propilen-Dien Monomer (XL-EPDM) Yalıtım Malzemesi:
XL-EPDM, etilen, propilen ve konjuge olmayan dien monomerlerinden oluşan ve ışınlama yoluyla çapraz bağlanan bir terpolimerdir. XL-EPDM kabloları, poliolefin yalıtımlı kabloların ve yaygın kauçuk yalıtımlı kabloların avantajlarını bir araya getirir:
1. Esneklik, dayanıklılık, yüksek sıcaklıklarda yapışmazlık, uzun süreli yaşlanma direnci ve zorlu iklim koşullarına (-60°C ila 125°C) dayanıklılık.
2. Ozon direnci, UV direnci, elektriksel yalıtım performansı ve kimyasal korozyona karşı direnç.
3. Genel amaçlı kloropren kauçuk izolasyonuna benzer yağ ve çözücü direncine sahiptir. Yaygın sıcak ekstrüzyon işleme ekipmanları kullanılarak üretilebilir, bu da onu maliyet açısından verimli kılar.
XL-EPDM yalıtımlı kablolar, düşük voltajlı güç kabloları, gemi kabloları, otomotiv ateşleme kabloları, soğutma kompresörleri için kontrol kabloları, madencilik mobil kabloları, sondaj ekipmanları ve tıbbi cihazlar dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere çok çeşitli uygulamalara sahiptir.
XL-EPDM kabloların başlıca dezavantajları arasında düşük yırtılma direnci ve zayıf yapışma ve kendinden yapışkan özellikleri yer alır; bu durum sonraki işlemleri etkileyebilir.
(5) Silikon Kauçuk Yalıtım Malzemesi
Silikon kauçuk, esnekliği ve ozona, korona deşarjına ve alevlere karşı mükemmel direnci sayesinde elektrik yalıtımı için ideal bir malzemedir. Elektrik endüstrisindeki başlıca kullanım alanı teller ve kablolardır. Silikon kauçuk teller ve kablolar, özellikle yüksek sıcaklık ve zorlu ortamlarda kullanım için uygundur ve standart kablolara kıyasla önemli ölçüde daha uzun ömürlüdür. Yaygın kullanım alanları arasında yüksek sıcaklık motorları, transformatörler, jeneratörler, elektronik ve elektrikli ekipmanlar, ulaşım araçlarındaki ateşleme kabloları ve denizcilikte kullanılan güç ve kontrol kabloları yer almaktadır.
Günümüzde silikon kauçuk yalıtımlı kablolar genellikle atmosferik basınçta sıcak hava veya yüksek basınçlı buhar kullanılarak çapraz bağlanmaktadır. Silikon kauçuğun çapraz bağlanması için elektron ışınımı kullanımı üzerine de devam eden araştırmalar bulunmaktadır, ancak bu yöntem henüz kablo endüstrisinde yaygınlaşmamıştır. Işınlama ile çapraz bağlama teknolojisindeki son gelişmeler, silikon kauçuk yalıtım malzemeleri için daha düşük maliyetli, daha verimli ve çevre dostu bir alternatif sunmaktadır. Elektron ışınımı veya diğer radyasyon kaynakları aracılığıyla, silikon kauçuk yalıtımının verimli bir şekilde çapraz bağlanması sağlanabilir ve bu sayede belirli uygulama gereksinimlerini karşılamak için çapraz bağlanma derinliği ve derecesi kontrol edilebilir.
Bu nedenle, silikon kauçuk izolasyon malzemeleri için ışınlama çapraz bağlama teknolojisinin uygulanması, tel ve kablo endüstrisinde önemli bir potansiyel taşımaktadır. Bu teknolojinin üretim maliyetlerini düşürmesi, üretim verimliliğini artırması ve olumsuz çevresel etkileri azaltmaya katkıda bulunması beklenmektedir. Gelecekteki araştırma ve geliştirme çalışmaları, silikon kauçuk izolasyon malzemeleri için ışınlama çapraz bağlama teknolojisinin kullanımını daha da artırarak, elektrik endüstrisinde yüksek sıcaklık ve yüksek performanslı tel ve kabloların üretiminde daha yaygın olarak uygulanabilir hale getirebilir. Bu, çeşitli uygulama alanları için daha güvenilir ve dayanıklı çözümler sağlayacaktır.
Yayın tarihi: 28 Eylül 2023