No campo eléctrico, unha das cousas esenciais para os fíos e cables eléctricos son os materiais illantes e de revestimento.Durante moitos anos, o material de illamento preeminente dos cables de alimentación foi o papel impregnado de aceite debido ás súas excelentes propiedades eléctricas.Tamén ten a capacidade de soportar un alto grao de sobrecarga térmica sen deterioración excesiva.Non obstante, debido á súa natureza higroscópica, a vaíña metálica está corroída pola humidade.Houbo, polo tanto, unha necesidade desde hai moito tempo dun material de illamento de cable de alimentación, que tiña unha combinación da natureza non higroscópica dos materiais termoplásticos.
A preparación de polímeros reticulados pódese facer por dous métodos diferentes.Un é o método químico e o outro é o método ionizante.Aínda que a realización deste efecto da reticulación ten máis de 150 anos, o efecto de reticulación da radiación ionizante foi demostrado por primeira vez por Charlesby.O método de reticulación por radiación é o máis produtivo para fíos de pequeno tamaño e de parede fina e, polo tanto, os fíos utilizados para equipos eléctricos e electrónicos foron producidos polo método de reticulación por radiación.O método é vantaxoso debido ao baixo consumo de enerxía e necesita pouco espazo.O proceso de radiación é facilmente controlado e ten o potencial de aforro de enerxía, así como a contaminación controlada.As características específicas da reticulación por radiación resúmense do seguinte xeito: (1) A velocidade da liña de produción pódese controlar.É posible un recubrimento de alta velocidade (extrusión), xa que non se require un axente de reticulación.Mediante o uso dun acelerador de alta potencia e baixa enerxía, pódese conseguir un curado rápido.(2) A uniformidade da reticulación é excelente.Pódese levar a cabo a reticulación uniforme seleccionando unha máquina adecuada e adoptando un deseño óptimo para a alimentación do fío.(3) Pódense preparar varios tipos de polímeros, dependendo do grao de reticulación mediante o proceso de reticulación por radiación.Ademais, o proceso de curado por radiación é máis preferible que o proceso de curado con vapor.No proceso de curado con vapor, a auga que penetra na capa de polímero baixo unha alta presión de vapor crea unha serie de "microvacos", que poden provocar a rotura da descarga parcial en forma de árbore cando o cable está en servizo.Aínda que o fenómeno é moi complicado, as árbores poden medrar e provocar unha diminución da rigidez dieléctrica dos cables.Ademais destes, o proceso de curado ao vapor presenta algúns inconvenientes desde o punto de vista do consumo de enerxía: (a) é necesaria unha alta presión de vapor para obter unha temperatura elevada;(b) a eficiencia da condución térmica desde fóra do cable é baixa e (c) gran cantidade de enerxía é consumida polo condutor do cable, o que resulta nunha menor eficiencia térmica e tamén un maior tempo para a reacción de reticulación.O curado por radiación é un candidato para os procesos secos.Non obstante, ten o problema de que a acumulación de electróns detida e/ou formada na capa de illamento pola canle de irradiación tamén induce a ruptura parcial en forma de árbore durante e despois da irradiación.É completamente diferente do "proceso sen auga".Como o cable de polímero contén alta humidade e grandes baleiros, o proceso de curado é necesario.Ademais das vantaxes anteriores, os materiais semicondutores pódense introducir facilmente no proceso de curado por radiación, o que non é doado no caso do proceso de curado por vapor, xa que a maioría dos materiais non podían soportar a alta temperatura e presión.
A técnica de enxerto por radiación tamén imparte a condutividade á matriz.Este é o método único de combinación da matriz condutora coa illante.Esta técnica implica a desactivación do polímero da columna vertebral cun monómero axeitado mediante o enxerto e a posterior deposición do polímero condutor sobre a superficie activa da columna vertebral.Ademais do comportamento illante, neste caso o polímero pode comportarse como condutor.Aínda que aínda non se estableceu, pode presentar varias aplicacións potenciais, como blindaxe EMI, revestimentos condutores e axentes antiestáticos.Bhattacharya et al.prepararon os compostos polímero–FEP-g-(AA)–PPY e polímero–FEP-g-(sty)–PPY.Nun primeiro momento, irradiouse o polímero-FEP a partir dunha fonte de Co-60 e despois mergúllase a película en diferentes porcentaxes de monómeros.Despois depositouse PPy sobre a superficie enxertada mediante polimerización oxidativa do pirrol usando cloruro férrico como oxidante.A resistencia superficial diminúe e son da orde de 104-105 ohm/cm2.A resistencia da superficie depende da porcentaxe de enxerto dos monómeros.Usando esta técnica, pódese aumentar a condutividade superficial en lugar da condutividade a granel.O comportamento fotoconductor da película tamén se pode impartir mediante a técnica de enxerto.O acetato de celulosa-g-(N-vinilcarbazol) e o acetato de celulosa-g-(N-vinilcarbazol-metilmetacilato) son os exemplos da película fotoconductora.
Na industria de cables eléctricos utilízanse principalmente polietileno, cloruro de polivinilo (PVC), cauchos EPDM.O polietileno úsase polas súas excelentes propiedades eléctricas e pola súa maior duración.O polietileno de baixa densidade prefírese ao polietileno de alta densidade por varias razóns. As razóns son as seguintes: (a) máis flexibilidade;(b) maior rigidez dieléctrica que o polietileno de alta densidade;(c) vida útil máis longa que o HDPE;(d) menos difícil de procesar que o HDPE e (e) menor risco de inclusión de ocos no illamento de LDPE, que provoca ionización.A pesar de todas estas vantaxes, o LDPE ten as súas propias limitacións como material de illamento de cables.Ao ser un polímero termoplástico, ten unha temperatura de reblandecemento ao redor de 105-115 ⬚C e ten a tendencia a que se produzan rachaduras por tensión cando está en contacto con certos axentes de superficie.A reticulación das moléculas de polietileno mellora as propiedades térmicas e físicas, mentres que as súas propiedades eléctricas permanecen en gran parte sen cambios.Polo tanto, o polietileno reticulado xa non é un polímero termoplástico.Ablanda no punto de fusión cristalino do polietileno e adquire unha consistencia elástica, parecida á goma, unha propiedade que conserva durante novos aumentos de temperatura, ata que se carboniza sen fundir a 300 ⬚C.A tendencia ao agrietamento por tensión desaparece por completo e adquírese moi boa resistencia ao envellecemento ao aire quente.Os cables de polietileno reticulado son moi preferidos polas súas excelentes propiedades eléctricas e físicas.É capaz de soportar grandes correntes, soporta un pequeno radio de curvatura e ten un peso lixeiro, o que permite unha instalación fácil e fiable, é dicir, está libre de limitacións de altura xa que non está formada por ningún aceite e, polo tanto, está libre de fallos debido á migración do aceite no aceite. cable de campo.Tampouco require xeralmente unha funda metálica. Polo tanto, está libre de fallos propios dos cables de revestimento metálico, corrosión e fatiga.Hoxe en día, a reticulación por radiación aplícase industrialmente non só ao polietileno, senón tamén a outros polímeros, como o cloruro de polivinilo, o poliisobutileno, etc. Por si mesmo, o PVC é un polímero extremadamente inestable.Empezou a adquirir significado comercial só despois do desenvolvemento de medios eficaces de estabilización.Coa axuda de axentes modificadores (estabilizadores, plastificantes, recheos e outros aditivos), o PVC pódese fabricar para presentar un amplo espectro de propiedades, que van desde extremadamente ríxidos ata moi flexíbeis.A diversidade da súa aplicación e o seu baixo custo son os responsables da súa importancia no mercado mundial.
Para aumentar a eficiencia de reticulación, os polímeros úsanse moi poucas veces na súa forma pura.Os plastificantes, antioxidantes e recheos teñen o seu papel na súa forma respectiva para impartir as propiedades necesarias.A adición é mellor durante o proceso de reticulación.Engádense plastificantes aos polímeros para reducir a fraxilidade do produto polimérico.Afectan á reticulación sempre que interveñen na xeración de radicais libres ou entran nas reaccións de propagación.O ftalato de dibutil, o fosfato de tritolilo e o fosfato de dialilo son os exemplos comúns de plastificante para PVC.A flexibilidade e a elasticidade, moi importantes no illamento eléctrico, mellóranse engadindo os plastificantes ao PVC.En realidade, no caso do PVC, que é polar debido á súa estrutura desequilibrada, dá lugar a fortes enlaces intermoleculares, que unen as cadeas macromoleculares de forma ríxida e que o fan inflexible.Os antioxidantes son outro grupo de aditivos, que son necesarios para calquera mestura reticulada deseñada co propósito práctico de comparar unha maior estabilidade termooxidativa nunha produción de polímero.Normalmente afectan á reticulación eliminando radicais, que poden formar enlaces cruzados.RC (4,4-tio-bis (6-terc-butil-3-metil fenol), MB (Mercapto benzoimidazol) son os exemplos de antioxidantes que usan Ueno et al. Ademais de plastificantes e antioxidantes, requírense colorantes, como os materiais de illamento dos fíos se usan especialmente para aparellos. Os colorantes para plásticos inclúen unha variedade de materiais inorgánicos e orgánicos. Neste campo non se prefiren os aditivos descoloridos. Os recheos engádense xeralmente para mellorar as súas propiedades físico-mecánicas e procesabilidade. Un efecto positivo dos recheos pode Obsérvase durante a reticulación por irradiación. Descúbrese que o rendemento de radicais no polietileno aumentou nun 50%, cando se engade unha pequena cantidade (0,05%) de aerosil. Suponse que unha maior produción de radicais ten lugar na interfase aerosil–. polietileno, onde as macromoléculas poden estar en estado de non equilibrio de cepas non compensadas. Cun maior contido de recheo, pode producirse unha transferencia de enerxía do recheo á fase de polímero e así contribuír a un maior rendemento de radicais libres.Ademais, a combinación de irradiación con mestura reactiva pode afectar a localización dos enlaces cruzados ao longo das cadeas de polímero.
En resumo, a radiación xoga o papel importante no procesamento de polímeros que se usa no campo eléctrico. A "reticulación por radiación" é o fenómeno polo que se poden mellorar as propiedades dos polímeros.É o método máis avanzado como a "vulcanización" que ten algunhas limitacións.A eficiencia de reticulación pode mellorarse escollendo monómeros axeitados.No proceso de reticulación por radiación, a adición de plastificantes, recheos e retardantes de chama é bastante eficaz no proceso de reticulación por radiación.O método de reticulación por radiación tamén é moi útil na preparación de materiais semicondutores.Ademais destes, tamén se pode empregar a técnica de enxerto por radiación para preparar a película composta condutora e as películas con comportamento fotoconductor.
Hora de publicación: 02-maio-2017