Сшитый полиэтилен: тандем прочности и гибкости в изоляции кабеля

В современном мире кабельная продукция занимает особое место, обеспечивая передачу энергии и информации. Её качество является ключевым фактором, определяющим надежность работы самых разных систем — от бытовой техники до крупных промышленных объектов. Качество кабеля зависит от множества факторов, включая материалы, используемые для его изготовления и изоляции. Одним из таких материалов, который стал особенно популярным благодаря своим выдающимся свойствам, является сшитый полиэтилен. Этот материал стал прочной основой для повышения долговечности и эффективности кабеля. Разберем подробнее его основные характеристики.

Сшитый полиэтилен — это материал, который образуется в результате химической модификации обычного полиэтилена. Он отличается от своего предшественника улучшенными механическими и термическими свойствами. 

Процесс сшивки полимеров заключается в образовании поперечных связей между длинными цепями молекул полимеров, которые соединяются друг с другом через мостик, образуя трехмерную сетку. В результате такого процесса материал приобретает новые свойства: он становится более жестким и прочным, устойчивым к механическим повреждениям и воздействию высоких температур и химических веществ.

Этот полиэтилен можно отнести к полимерным композициям, то есть при сочетании полимера с другими веществами в итоге получаются новые характеристики материала.

Виды сшивок полиэтилена

В зависимости от требуемых свойств сшитый полиэтилен получают с помощью различных компонентов – силанов, пероксидов и других:

• Силановая сшивка — процесс, при котором используется сшивающий компонент – силан. Это распространенный компонент сшивки для изоляции кабеля низкого и среднего напряжения.

В случае необходимости сшитого полиэтилена для кабелей высокого или сверхвысокого напряжения потребуется более серьезная сшивка.
• Пероксидная сшивка – используемый компонент пероксид, который инициирует образование поперечных связей под воздействием высоких температур и в процессе сшивания разрушает большее количество связей между углеродами и водородами. В результате углероды соединяются между собой еще более монолитно. Готовый материал будет более термостойкий и более надежный, обеспечивающий отличные механические свойства.

• Радиационная сшивка. Этот метод основан на использовании ионизирующего излучения, которое вызывает разрыв химических связей в молекуле полиэтилена с последующим образованием новых межмолекулярных связей. Радиационная обработка обеспечивает высокую степень сшивания и отличные эксплуатационные характеристики материала. Но от этого метода в настоящее время отказываются.

Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, и выбор конкретного способа зависит от требований к конечному продукту.

Основные характеристики сшитого полиэтилена

• Высокая термостойкость – имеет высокую рабочую температуру и является одним из самых термостойких полимеров в кабельной отрасли. Он способен сохранять свои свойства при температурах до +90°C, а кратковременная нагрузка может достигать даже +130°C. Это позволяет использовать такие кабели в условиях повышенной температуры без риска повреждения изоляции.

• Устойчивость к тепловому внешнему нагреву.

• Стойкость к химическим воздействиям. Сшитому полиэтилену не страшны агрессивные химические среды. Он устойчив к воздействию масел, растворителей, кислот и щелочей, что делает его идеальным выбором для применения в промышленности и строительстве.

• Стойкость к истиранию и растрескиванию.

• Сниженная усадка, то есть этот полимер не дубеет и не размягчается.

• Низкая гигроскопичность. Этот материал практически не впитывает влагу, что особенно важно для кабелей, используемых в условиях высокой влажности или под землей. Вода не проникает внутрь кабеля, что предотвращает коррозию проводников и продлевает срок службы изделия.

• Гибкость и легкость монтажа. Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена отличается гибкостью и легкостью, что упрощает процесс укладки и монтажа. Это особенно актуально при прокладке сложных трасс и в ограниченных пространствах.

• Долгий срок эксплуатации. Срок службы кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена значительно превышает аналогичные показатели у традиционных материалов. Благодаря своей устойчивости к внешним факторам, такой кабель прослужит долгие годы без необходимости замены.

Применение сшитого полиэтилена в кабельной индустрии

Данный полимер используется только в качестве внутренней изоляции и в качестве оболочки его не используют. Благодаря своей низкой диэлектрической проницаемости и высокой электрической прочности, сшитый полиэтилен идеально подходит для использования в качестве внутреннего слоя изоляции. Он предотвращает утечку тока, короткое замыкание и защищает проводники от внешних воздействий, обеспечивая надежную работу электросети.

Сшитый полиэтилен представляет собой передовой материал, который значительно улучшает качество и надежность кабельной продукции. Его уникальные свойства делают его незаменимым в самых различных областях применения, начиная от энергетики и заканчивая телекоммуникациями. Будущее этого материала выглядит весьма перспективным, ведь технологии продолжают развиваться, открывая новые возможности для его использования.