Sa larangan ng kuryente, ang isa sa mga mahahalagang bagay para sa mga kable at kable ng kuryente ay ang mga materyales sa insulating at jacket.Sa loob ng maraming taon, ang pinakatanyag na materyal ng pagkakabukod para sa mga kable ng kuryente ay papel na pinapagbinhi ng langis dahil sa mahusay na mga katangian ng kuryente.Mayroon din itong kapasidad na makatiis ng mataas na antas ng thermal overload nang walang labis na pagkasira.Gayunpaman, dahil sa hygroscopicnature nito, ang metal sheath ay moisture corroded.Samakatuwid, nagkaroon ng matagal nang pangangailangan para sa isang powercable insulation material, na mayroong kumbinasyon ng hindi hygroscopic na katangian ng mga thermoplastic na materyales.
Ang paghahanda ng mga crosslinked polymers ay maaaring gawin sa pamamagitan ng dalawang magkaibang pamamaraan.Ang isa ay ang chemicalmethod at ang isa ay ang ionizing method.Kahit na ang pagsasakatuparan ng epektong ito ng crosslinking ay higit sa 150 taong gulang, ang crosslinking na epekto ng ionizing radiation ay tiyak na ipinakita sa unang pagkakataon ni Charlesby.Ang paraan ng radiation crosslinking ay ang pinakaproduktibo para sa maliliit at manipis na dingding na mga wire at samakatuwid ang mga wire na ginagamit para sa mga de-kuryente at elektronikong kagamitan ay ginawa ng paraan ng radiation crosslinking.Ang pamamaraan ay kapaki-pakinabang dahil sa mababang pagkonsumo ng enerhiya at nangangailangan ng maliit na espasyo.Ang proseso ng radiation ay madaling kontrolado at may potensyal para sa pagtitipid ng enerhiya pati na rin ang kontrol sa polusyon.Ang mga partikular na tampok ng radiation crosslinking ay ibinubuod tulad ng sumusunod:(1) Maaaring kontrolin ang bilis ng linya ng produksyon.Posible ang high speed covering (extrusion), dahil walang pangangailangan ng crosslinking agent.Sa pamamagitan ng paggamit ng isang accelerator na may mataas na kapangyarihan at mababang enerhiya, ang rapidcuring ay maaaring makamit.(2) Ang pagkakapareho ng crosslinking ay mahusay.Ang unipormeng crosslinking sa pamamagitan ng pagpili ng naaangkop na makina at pagpapatibay ng pinakamainam na disenyo para sa wire feeding ay maaaring isagawa.(3) Maaaring ihanda ang iba't ibang uri ng polymer, depende sa antas ng crosslinking sa pamamagitan ng radiation crosslinking process.Bukod dito, ang proseso ng radiation curing ay higit na kanais-nais kaysa sa steam curing process.Sa proseso ng pag-curing ng singaw, ang tubig na tumatagos sa polymer layer sa ilalim ng mataas na presyon ng singaw ay lumilikha ng bilang ng 'microvoids', na maaaring mag-udyok ng hugis-punong partial discharge breakdown kapag ang cable ay nasa serbisyo.Kahit na ang kababalaghan ay lubhang kumplikado, ang mga puno ay maaaring lumago at maging sanhi ng pagbaba sa dielectric na lakas ng mga cable.Bukod sa mga ito, ang proseso ng steam curing ay may ilang mga disbentaha mula sa pananaw ng pagkonsumo ng enerhiya: (a) kailangan ang mataas na presyon ng singaw upang makakuha ng mataas na temperatura;(b) ang kahusayan ng thermal conduction mula sa labas ng cable ay mababa at (c) malaking halaga ng enerhiya ang kinokonsumo ng cable conductor, na nagreresulta sa mas mababang thermal efficiency at mas mahabang oras para sa crosslinking reaction.Ang radiation curing ay isang kandidato para sa mga tuyong proseso.Gayunpaman, mayroon itong problema na ang pagbuo ng mga electron ay huminto at/o nabuo sa insulation layer sa pamamagitan ng irradiation can also induce tree-shaped partial breakdown habang at pagkatapos ng irradiation.Ito ay ganap na naiiba sa 'prosesong walang tubig'.Dahil ang polymer cable ay naglalaman ng mataas na kahalumigmigan at malalaking voids, ang proseso ng paggamot ay kinakailangan.Bukod sa mga pakinabang sa itaas, ang mga semiconductor na materyales ay maaaring madaling maipasok sa proseso ng radiation curing na hindi madali sa kaso ng proseso ng steam curing dahil karamihan sa mga materyales ay hindi makatiis sa mataas na temperatura at presyon.
Ang pamamaraan ng radiation grafting ay nagbibigay din ng conductivity sa matrix.Ito ang natatanging paraan ng pagsasama-sama ng pagsasagawa ng matrix sa insulating isa.Ang pamamaraang ito ay nagsasangkot ng pag-deactivate ng backbone polymer na may angkop na monomer sa pamamagitan ng paghugpong at kasunod na pagdeposito ng conducting polymer sa ibabaw ng aktibong ibabaw ng backbone.Bukod sa pag-uugali ng insulating, sa kasong ito ang polimer ay maaaring kumilos bilang pagsasagawa ng isa.Bagama't hindi pa ito naitatag, maaari itong magpakita ng ilang potensyal na aplikasyon tulad ng EMI shielding, conducting coatings at antistatic agent.Bhattacharya etal.inihanda ang mga pinagsama-samang polymer–FEP-g-(AA)–PPY at polymer–FEP-g-(sty)–PPY.Sa una, ang polymer-FEP ay na-irradiated sa anyo ng Co-60 na pinagmulan at ang pelikula ay isinawsaw sa magkaibang porsyento ng mga monomer.Pagkatapos ay idineposito ang PPy sa ibabaw ng grafted surface sa pamamagitan ng oxidative polymerization ng pyrrole gamit ang ferric chloride bilang oxidant.Ang paglaban sa ibabaw ay nabawasan at nasa pagkakasunud-sunod ng 104–105ohm/cm2.Ang paglaban sa ibabaw ay nakasalalay sa porsyento ng paghugpong ng mga monomer.Gamit ang pamamaraang ito, maaaring tumaas ang kondaktibiti sa ibabaw kaysa sa maramihang kondaktibiti.Ang photoconducting behaviour ng pelikula ay maaari ding ibigay sa pamamagitan ng grafting technique.Ang cellulose acetate-g-(N-vinyl carbazole) at cellulose acetate-g-(N-vinyl carbazole–methyl methacylate) ay ang mga halimbawa ng photoconducting film.
Sa industriya ng mga de-koryenteng cable, pangunahin ang polyethylene, polyvinyl chloride (PVC), EPDM rubbers ang ginagamit.Ang polyethylene ay ginagamit dahil sa mahusay na mga katangian ng kuryente at mas mahabang tagal nito.Ang low-density polyethylene ay mas gusto kaysa sa high-density polyethylene dahil sa ilang kadahilanan. Ang mga dahilan ay ang mga sumusunod: (a) higit na flexibility;(b) mas mataas na lakas ng dielectric kaysa sa high-density polyethylene;(c) mas mahabang buhay kaysa sa HDPE;(d) hindi gaanong mahirap iproseso kaysa sa HDPE at (e) mas kaunting panganib na maisama ang mga void sa pagkakabukod ng LDPE, na nagiging sanhi ng ionization.Sa kabila ng lahat ng gayong mga pakinabang, ang LDPE ay may sariling mga limitasyon bilang isang materyal na pagkakabukod ng cable.Bilang isang thermoplastic polymer, ito ay may lumalambot na temperatura sa humigit-kumulang 105–115⬚C at may posibilidad na magkaroon ng stress crack kapag ito ay nakikipag-ugnayan sa ilang mga surface-active agents.Ang pag-crosslink ng mga polyethylene molecule ay nagpapabuti sa thermal pati na rin sa mga pisikal na katangian habang ang mga electrical properties nito ay nananatiling hindi nagbabago.Ang crosslinked polyethylene ay, samakatuwid, hindi na isang thermoplastic polymer.Lumalambot ito sa crystalline na melting point ng polyethylene at nagkakaroon ng elastic, parang goma na consistency, isang katangian na pinananatili nito sa panahon ng karagdagang pagtaas ng temperatura, hanggang sa ito ay maging carbonized nang hindi natutunaw sa 300⬚C.Ang pagkahilig sa stress-cracking ay nawawala nang tuluyan at napakahusay na paglaban sa pagtanda sa mainit na hangin ay nakuha.Ang mga naka-crosslink na polyethylene cable ay malawak na ginustong dahil sa mahusay na elektrikal at pisikal na mga katangian nito.Ito ay may kakayahang magdala ng malalaking alon, lumalaban sa maliit na radius na baluktot at magaan ang timbang, na nagbibigay-daan para sa madali at maaasahang pag-install, ibig sabihin, ito ay libre mula sa mga limitasyon sa taas dahil hindi ito binubuo ng anumang langis at sa gayon ay libre mula sa mga pagkabigo dahil sa paglipat ng langis sa langis. kable ng patlang.Hindi rin ito sa pangkalahatan ay nangangailangan ng isang metal na kaluban. Kaya, ito ay libre mula sa mga pagkabigo na kakaiba sa mga metal na naka-sheath na mga kable, kaagnasan at pagkapagod.Ngayon-a-araw, ang radiation crosslinking ay pang-industriya na inilalapat sa hindi lamang polyethylene kundi pati na rin sa iba pang polymer tulad din ng polyvinyl chloride, polyisobutylene atbp. Sa sarili nitong PVC ay lubhang hindi matatag na polimer.Nagsimula itong magkaroon ng komersyal na kahalagahan pagkatapos lamang ng pagbuo ng epektibong paraan ng pagpapapanatag.Sa tulong ng mga ahente ng pagbabago (mga stabilizer, plasticizer, filler at iba pang additives), ang PVC ay maaaring gawin upang ipakita ang isang malawak na spectrum ng mga katangian, mula sa sobrang matigas hanggang sa napaka-flexible.Ang pagkakaiba-iba ng aplikasyon nito at ang mababang gastos nito ay responsable para sa kahalagahan nito sa merkado ng mundo.
Upang mapataas ang kahusayan sa pag-crosslink, ang mga polymer ay bihirang gamitin sa kanilang purong anyo.Ang mga plasticizer, antioxidant, filler ay may kanilang papel sa kani-kanilang paraan upang maibigay ang mga kinakailangang katangian.Ang karagdagan ay mas mahusay sa panahon ng proseso ng crosslinking.Ang mga plasticizer ay idinagdag sa mga polimer upang mabawasan ang brittleness ng produktong polimer.Naaapektuhan nila ang crosslinking sa tuwing nakikibahagi sila sa henerasyon ng mga freeradical o pumapasok sa mga nagpapalaganap na reaksyon.Ang dibutyl phthalate, tritolyl phosphate at diallyl phosphate ay ang mga karaniwang halimbawa ng plasticiser sa PVC.Ang kakayahang umangkop at pagkalastiko, na napakahalaga sa pagkakabukod ng kuryente, ay pinabuting sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga plasticizer sa PVC.Sa totoo lang, sa kaso ng PVC, na polar dahil sa hindi balanseng istraktura, ay nagbubunga ng matibay na intermolecular bond, na pinagdugtong ng mga macromolecular chain nang mahigpit, na ginagawa itong hindi nababaluktot.Ang mga antioxidant ay isa pang pangkat ng mga additives, na kinakailangan para sa anumang pinaghalong pinag-crosslink na dinisenyo para sa praktikal na layunin ng paghahambing ng mas mataas na thermooxidative stability sa isang polymer production.Karaniwang nakakaapekto ang mga ito sa crosslinking sa pamamagitan ng pag-scavenging ng mga radical, na maaaring bumuo ng mga crosslink.Ang RC (4,4-thio-bis(6-tert-butyl-3-methyl phenol), MB(Mercapto benzoimidazole) ay ang mga halimbawa ng mga antioxidant na ginagamit ng Ueno et al. Bilang karagdagan sa mga plasticizer at antioxidant, kinakailangan ang mga colorant, dahil ang mga wire insulation materials ay ginamit lalo na para sa mga appliances. Ang mga colorant para sa plastic ay kinabibilangan ng iba't ibang inorganic at organic na materyales. Ang mga additives ay hindi ginusto sa larangang ito. Ang mga filler ay karaniwang idinaragdag upang mapabuti ang kanilang physico-mechanical properties at processability. Ang isang positibong epekto ng mga filler ay maaaring maobserbahan sa panahon ng irradiation crosslinking. Napag-alaman na ang ani ng mga radical sa polyethylene ay nadagdagan ng 50%, kapag ang isang maliit na halaga (0.05%) ng aerosil ay idinagdag. Ipinapalagay na ang isang mas mataas na produksyon ng mga radical ay nagaganap sa interphase aerosil– polyethylene, kung saan ang mga macromolecule ay maaaring nasa non-equilibrium state ng uncompensated strains. Sa mas mataas na nilalaman ng filler, ang paglipat ng enerhiya mula sa filler patungo sa polymer phase ay maaaring mangyari at sa gayon ay mag-ambag sa mas mataas na ani ng freeradicals.Bukod dito, ang kumbinasyon ng pag-iilaw sa reaktibong admixture ay maaaring makaapekto sa lokalisasyon ng mga crosslink sa kahabaan ng mga polymer chain.
Sa madaling salita, ang radiation ay gumaganap ng mahalagang papel sa pagpoproseso ng polimer na ginagamit sa larangan ng kuryente. Ang 'radiation crosslinking' ay ang mga phenomena kung saan ang mga katangian ng mga polymer ay maaaring mapabuti.Ito ang pinaka-advanced na paraan tulad ng 'vulcanization' ay may ilang limitasyon.Ang kahusayan sa crosslinking ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng pagpili ng angkop na mga monomer.Sa proseso ng radiation crosslinking, ang mga plasticizer, filler at flame retardant na karagdagan ay medyo epektibo sa proseso ng radiation crosslinking.Ang paraan ng radiationcrosslinking ay lubhang kapaki-pakinabang din sa paghahanda ng mga semiconductor na materyales.Bukod sa mga ito, maaari ding gamitin ang radiation grafting technique upang ihanda ang conducting composite film at mga pelikulang may photoconducting behaviour.
Oras ng post: May-02-2017