(1)架橋低煙ゼロハロゲンポリエチレン (XLPE) 断熱材:
XLPE断熱材は、ポリエチレン（PE）とエチレン酢酸ビニル（EVA）をベースマトリックスとして、ハロゲンフリー難燃剤、潤滑剤、酸化防止剤などの各種添加剤を配合し、ペレット化することで製造されます。照射処理後、PE は直線的な分子構造から三次元構造に変化し、熱可塑性プラスチックから不溶性の熱硬化性プラスチックに変化します。
XLPE 絶縁ケーブルには、通常の熱可塑性 PE と比較していくつかの利点があります。
1. 熱変形に対する耐性が向上し、高温での機械的特性が向上し、環境応力亀裂や熱老化に対する耐性が向上します。
2. 化学的安定性と耐溶剤性が強化され、コールドフローが減少し、電気的特性が維持されます。長期間の動作温度は 125°C ～ 150°C に達することがあります。架橋処理後、PE の短絡温度を 250°C まで高めることができ、同じ太さのケーブルの通電容量を大幅に向上させることができます。
3. XLPE絶縁ケーブルは優れた機械特性、防水特性、耐放射線特性も示し、電気機器の内部配線、モーターリード線、照明リード線、自動車用低圧信号制御線、機関車線などのさまざまな用途に適しています。 、地下鉄ケーブル、環境に優しい鉱山ケーブル、船舶ケーブル、原子力発電所用の1Eグレードケーブル、水中ポンプケーブル、送電ケーブルなど。
XLPE 絶縁材料開発の現在の方向性には、照射架橋 PE 電力ケーブル絶縁材料、照射架橋 PE 空中絶縁材料、および照射架橋難燃性ポリオレフィン被覆材料が含まれます。
(2)架橋ポリプロピレン（XL-PP）断熱材:
一般的なプラスチックであるポリプロピレン（PP）は、軽量、豊富な原料、コスト効率、優れた耐薬品性、成形の容易さ、リサイクル性などの特徴を備えています。しかし、強度が低い、耐熱性が低い、収縮変形が大きい、耐クリープ性が低い、低温脆性、耐熱性や酸素老化に対する耐性が低いなどの制限があります。これらの制限により、ケーブル用途での使用が制限されています。研究者たちは、ポリプロピレン材料を改質して全体的な性能を向上させることに取り組んできましたが、照射架橋改質ポリプロピレン (XL-PP) はこれらの限界を効果的に克服しました。
XL-PP 絶縁ワイヤは、UL VW-1 燃焼試験および UL 定格 150°C ワイヤ規格に適合します。実際のケーブル用途では、ケーブル絶縁層の性能を調整するために、EVA を PE、PVC、PP、およびその他の材料とブレンドすることがよくあります。
照射架橋 PP の欠点の 1 つは、分解反応による不飽和末端基の形成と、刺激された分子と高分子フリーラジカル間の架橋反応との間の競合反応が関与することです。研究によると、ガンマ線照射を使用した場合、PP 照射架橋における分解反応と架橋反応の比率は約 0.8 であることが示されています。 PP で効果的な架橋反応を達成するには、照射架橋のために架橋促進剤を添加する必要があります。さらに、有効な架橋の厚さは、照射中の電子ビームの透過能力によって制限されます。照射によりガスと発泡が発生し、薄い製品の架橋には有利ですが、厚肉ケーブルの使用は制限されます。
(3) 架橋エチレン酢酸ビニル共重合体 (XL-EVA) 断熱材:
ケーブルの安全性に対する要求が高まるにつれ、ハロゲンフリーの難燃性架橋ケーブルの開発が急速に成長しています。酢酸ビニルモノマーを分子鎖に導入したEVAは、PEに比べて結晶性が低いため、柔軟性、耐衝撃性、フィラー適合性、ヒートシール性が向上します。一般にEVA樹脂の特性は、分子鎖中の酢酸ビニルモノマーの含有量に依存します。酢酸ビニルの含有量が高いほど、透明性、柔軟性、靭性が向上します。 EVA 樹脂はフィラー適合性と架橋性に優れているため、ハロゲンフリー難燃性架橋ケーブルでの使用が増えています。
酢酸ビニル含有量が約 12% ～ 24% の EVA 樹脂は、ワイヤーやケーブルの絶縁材によく使用されます。実際のケーブル用途では、ケーブル絶縁層の性能を調整するために、EVA を PE、PVC、PP、およびその他の材料とブレンドすることがよくあります。 EVA コンポーネントは架橋を促進し、架橋後のケーブルの性能を向上させることができます。
(4) 架橋エチレン-プロピレン-ジエンモノマー (XL-EPDM) 絶縁材料:
XL-EPDM は、エチレン、プロピレン、および非共役ジエン モノマーで構成され、放射線照射により架橋されたターポリマーです。 XL-EPDM ケーブルは、ポリオレフィン絶縁ケーブルと一般的なゴム絶縁ケーブルの利点を組み合わせています。
1. 柔軟性、弾力性、高温下での非粘着性、長期老化耐性、および過酷な気候（-60°C ～ 125°C）への耐性。
2. 耐オゾン性、耐紫外線性、電気絶縁性、耐化学腐食性。
3. 汎用クロロプレンゴム絶縁体と同等の耐油・耐溶剤性を有します。一般的な熱間押出加工設備を使用して製造できるため、コスト効率が高くなります。
XL-EPDM 絶縁ケーブルには、低電圧電力ケーブル、船舶ケーブル、自動車点火ケーブル、冷凍コンプレッサー用制御ケーブル、鉱山移動ケーブル、掘削装置、医療機器など、幅広い用途がありますが、これらに限定されません。
XL-EPDM ケーブルの主な欠点には、耐引裂き性が低いこと、粘着性と自己粘着性が弱いことがあり、その後の加工に影響を与える可能性があります。
(5) シリコーンゴム絶縁材
シリコーンゴムは柔軟性があり、耐オゾン性、コロナ放電性、難燃性にも優れているため、電気絶縁材として最適です。電気産業における主な用途は、ワイヤーとケーブルです。シリコーンゴムのワイヤとケーブルは、標準ケーブルと比較して寿命が大幅に長く、高温で厳しい環境での使用に特に適しています。一般的な用途には、高温モーター、変圧器、発電機、電子および電気機器、輸送車両の点火ケーブル、海洋電力および制御ケーブルなどがあります。
現在、シリコーンゴムで絶縁されたケーブルは、通常、大気圧と熱風または高圧蒸気のいずれかを使用して架橋されます。シリコーンゴムの架橋に電子ビーム照射を使用する研究も進行中ですが、ケーブル業界ではまだ普及していません。照射架橋技術の最近の進歩により、シリコーンゴム絶縁材料の低コスト、より効率的で環境に優しい代替品が提供されます。電子ビーム照射またはその他の放射線源により、シリコーンゴム絶縁体の効率的な架橋を達成することができ、特定の用途要件を満たすために架橋の深さと程度を制御することができます。
したがって、シリコーンゴム絶縁材料への照射架橋技術の応用は、電線およびケーブル業界において大きな期待を持っています。この技術により、生産コストの削減、生産効率の向上、環境負荷の低減への貢献が期待されます。今後の研究開発の取り組みにより、シリコーンゴム絶縁材料の照射架橋技術の利用がさらに推進され、電気産業における高温、高性能のワイヤやケーブルの製造にさらに広く応用できるようになる可能性があります。これにより、さまざまなアプリケーション分野に対して、より信頼性が高く耐久性のあるソリューションが提供されます。
投稿日時: 2023 年 9 月 28 日