"
Полиэтилен входит в состав ряда химических соединений, называемых полиолефинами, и является термопластом. Физические свойства его смолы в основном, хоть и не обязательно, зависят от основных молекулярного состава, а именно строения молекул, средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения. Эти основные свойства, в свою очередь, контролируются размером, структурой и однородностью молекул полиэтилена. Этилен – это газообразный углеводород, состоящий из двух атомов углерода и четырех атомов водорода, C2H4. Два атома углерода в молекуле этилена удерживаются вместе сильной связью, характерной для некоторых углеводородов. Однако при определенных условиях эта связь может “разрываться”, что позволяет молекуле этилена соединяться с другими молекулами, образуя цепочку из атомов углерода. Эта цепь и называется полиэтиленом.
Что такое сшитый полиэтилен?
Когда молекулярная структура вещества меняется, то происходит сшивка – связывание между атомами углерода в соседних цепочках. Сеть сшитых молекулярных цепочек можно сравнить с множеством сильно разветвленных деревьев, соединенных вместе вдоль ветвей – очень сложная трехмерная структура. Искусственно сшитый полиэтилен или сополимерные смолы полиэтилена используются для покрытия проводов и кабелей. Смолы могут быть смешаны с очень высоким количеством сажи или других наполнителей. В результате получается полиэтилен с отличными физическими и термостойкими свойствами. Однако после сшивания полимер превращается из термопластичного в термореактивный и, таким образом, не может быть размягчен и повторно использован.Покрытие проводов и кабелей
Необычные электрические свойства делают жесткий, гибкий, химически инертный полиэтилен выдающимся материалом для изоляции электрических проводов и кабелей. Полиэтилены высокой плотности предпочтительнее смол низкой с низким ее показателем для покрытия проводов и кабелей. Они обладают более высокой стойкостью к истиранию и лучше выдерживают механические воздействия.- Сшитый полиэтилен также отличается большей устойчивостью к разрыву, чем типы с низкой плотностью, а также более высокой прочностью на растяжение и сдвиг.
- Благодаря высокой диэлектрической прочности и очень низкой электропроводности, полиэтилен часто применяется для изоляции электрических кабелей как при низких, так и при высоких напряжениях передачи.
- Полиэтилен также является наиболее подходящим диэлектриком для всех типов высокочастотных кабелей из-за его низких диэлектрических потерь на высоких частотах и замечательных механических свойств.
- Коэффициент мощности полиэтилена, обеспечивающий меру потерь мощности в изолированном проводнике, незначительно возрастает с повышением температуры воздуха или электрооборудования даже при больших ее колебаниях.
Изоляция сшитого провода
В 1950-х годах были придуманы сшивающиеся полиэтиленовые оболочки для покрытия силовых кабелей и других специализированных конструкций. Процесс сшивания превращает сополимеры полиэтилена из термопластичного ряда полимерных цепей в единую переплетенную молекулу. Улучшенная термостойкость позволяет соединениям выдерживать более высокие нагрузки на кабель, улучшает устойчивость к растрескиванию при воздействии окружающей среды и дает более высокую прочность на растяжение. Повышенная термостойкость является наиболее важным преимуществом сшитого полиэтилена по сравнению с термопластичным. Силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена может работать при температуре проводника 90°C, в то время как кабель с изоляцией из термопластичного полиэтилена работает при 75°C. Так как температура проводника пропорциональна количеству тока, проходящему через кабель, больше мощности может быть передано через провод с изоляцией из сшитого полиэтилена. Таким образом, изоляция из сшитого полиэтилена помогает сэкономить на количестве прокладываемых кабелей.Преимущества изоляции из сшитого полиэтилена
- В области применения электроприборов сшивание позволяет получать соединения при рабочих температурах 125°C.
- Вторым наиболее важным улучшением в сшитом полиэтилене является его способность выдерживать более высокие нагрузки на провод без значительной потери физических свойств. Высокие нагрузки ухудшают физические свойства полимера, в частности прочность на растяжение и относительное удлинение. Благодаря сшиванию вокруг кабеля образуется плотный слой оболочки без пустого пространства внутри.
- Сшивание образует связи вокруг наполнителя.
- СПЭ можно соединять с огнезащитным составом, минеральным наполнителем для создания высоко огнестойких, износостойких или полупроводниковых соединений проводов.