ในสนามไฟฟ้า สิ่งสำคัญประการหนึ่งสำหรับสายไฟและสายเคเบิลคือวัสดุฉนวนและฉนวนหลายปีที่ผ่านมา วัสดุฉนวนที่โดดเด่นสำหรับสายไฟคือกระดาษที่ชุบน้ำมัน เนื่องจากมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมนอกจากนี้ยังมีความสามารถในการทนต่อความร้อนเกินพิกัดในระดับสูงโดยไม่เสื่อมสภาพมากเกินไปอย่างไรก็ตาม เนื่องจากคุณสมบัติในการดูดความชื้น ปลอกโลหะจึงถูกความชื้นสึกกร่อนดังนั้นจึงมีความต้องการวัสดุฉนวนสายไฟซึ่งมีมานานซึ่งมีการผสมผสานระหว่างวัสดุเทอร์โมพลาสติกที่ไม่ดูดความชื้น
การวิจัยอย่างต่อเนื่องสำหรับวัสดุในฝันดังกล่าวส่งผลให้มีการค้นพบโพลีเอทิลีนแบบเชื่อมโยงข้ามในที่สุดการเชื่อมขวางของโพลีเมอร์หมายถึงการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของโพลีเมอร์โดยการกระตุ้นให้เกิดการเชื่อมโยงทางเคมีระหว่างโมเลกุลขนาดใหญ่แต่ละโมเลกุลด้วยการเชื่อมโยงข้ามโพลีเมอร์ เช่น โพลิเอทิลีน เครือข่ายพันธะสามมิติจึงเกิดขึ้นระหว่างสายโซ่โพลีเมอร์ ซึ่งจะเพิ่มน้ำหนักโมเลกุลซึ่งคล้ายคลึงกับกลไกของ 'ยางวัลคาไนซ์'
กระบวนการ 'วัลคาไนเซชัน' แบบดั้งเดิมเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนและการเติมซัลเฟอร์หรือสารเคมีอื่นๆ เพื่อสร้างการเชื่อมโยงข้ามระหว่างสายโซ่ยาวที่มีลักษณะเฉพาะของโมเลกุลอีลาสโตเมอร์กระบวนการนี้เริ่มต้นมานานแล้วและยังคงใช้อยู่คุณสมบัติของพอลิเมอร์ขึ้นอยู่กับปริมาณซัลเฟอร์ที่ใช้ยิ่งกำมะถันที่ใช้มากเท่าไร ผลิตภัณฑ์ก็ยิ่งแข็งมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งทนทานต่ออุณหภูมิ แรงกดดัน และความท้าทายทางกลต่อความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์ได้สูงขึ้นแต่การวัลคาไนซ์ด้วยกำมะถันมีข้อเสียร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม และมีข้อเสียทางเศรษฐกิจอยู่บ้างนอกจากนี้ ยังต้องใช้อุณหภูมิสูงเพื่อเริ่มปฏิกิริยาเคมีและปล่อยก๊าซที่มีกลิ่นและพิษออกมา รวมทั้งทำให้เกิดสารเคมีตกค้างที่ไม่ต้องการจำนวนมากซึ่งต้องกำจัดออกจากผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
'การเชื่อมขวางด้วยรังสี' เป็นวิธีการที่ได้รับการพิสูจน์แล้วเป็นอย่างดี โดยสามารถข้ามผลกระทบด้านลบทั้งหมดของกระบวนการวัลคาไนเซชันได้เป็นวิธีอุณหภูมิห้องที่มีความได้เปรียบด้านต้นทุนที่สำคัญในตัวมันเองควบคุมได้อย่างง่ายดายและได้คุณสมบัติที่ต้องการของโพลีเมอร์โดยการเปลี่ยนขนาดยา (เวลาการฉายรังสี)วัสดุที่ผ่านการแปรรูปไม่ได้ด้อยไปกว่าวัสดุที่เกิดจากซัลเฟอร์วัลคาไนเซชันแต่อย่างใด
วัตถุประสงค์หลักของการเชื่อมขวางคือการอัพเกรดความต้านทานความร้อนโดยทั่วไป อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตในการลัดวงจรคือ 140⬚C สำหรับสายเคเบิลโพลีเอทิลีนแบบไม่เชื่อมขวางสามารถอัพเกรดเป็น 250⬚C โดยกระบวนการเชื่อมขวางแบบแผ่รังสีวัตถุประสงค์ที่พบบ่อยเป็นอันดับสองคือเอฟเฟกต์หน่วยความจำ เช่น การแสดงโดยท่อหดนี่เป็นคุณสมบัติที่ผิดปกติและมีคุณค่าของโพลีเอทิลีนที่ผ่านการฉายรังสี และจะถูกเก็บรักษาไว้ภายในโพลีเมอร์อย่างไม่มีกำหนด โดยไม่คำนึงถึงเวลาและจำนวนครั้งของการเสียรูปในภายหลังดังนั้น หากโพลีเอทิลีนถูกฉายรังสีในรูปแบบผลึกบางส่วน (เช่น ต่ำกว่าจุดหลอมเหลว) จากนั้นให้ความร้อนเพื่อเอาผลึกออก ก็สามารถเปลี่ยนรูปได้อย่างมาก (เช่น โดยการยืดออก) จากนั้นจึงทำให้เย็นลงอีกครั้งจนกลายเป็นผลึกเพื่อเปลี่ยนรูปเป็นรูปร่างใหม่หากวัสดุถูกให้ความร้อนอีกครั้งเหนือจุดหลอมเหลว ผลึกเหล่านี้จะหายไปและโพลีเอทิลีนที่มีลักษณะคล้ายยางจะมีแนวโน้มที่จะกลับคืนสภาพเป็นรูปร่างหากถูกเก็บไว้ในระหว่างการฉายรังสีอาจเป็นหลายเดือนหรือหลายปีก่อนหน้านั้นท่อหดผลิตขึ้นโดยการอัดโพลีเมอร์สูตรพิเศษลงในท่อแล้วจึงเชื่อมขวางท่อนี้หลังจากการเชื่อมขวาง ท่อจะถูกให้ความร้อน ขยายตัว และระบายความร้อนในรูปแบบขยายท่อที่ขยายออกนี้เมื่อได้รับความร้อนอีกครั้งจะหดตัวกลับคืนสู่รูปร่างเดิม ซึ่งเป็นผลมาจากความจำของการเชื่อมขวางเนื่องจากโมเลกุลของโพลีเมอร์เชื่อมโยงกันทางเคมีและไม่สามารถเคลื่อนที่แบบสุ่มได้อีกต่อไป คุณสมบัติที่แตกต่างกัน เช่น ความต้านทานความร้อน ความต้านทานการเสียดสี ความคงตัวของมิติ คุณสมบัติการยึดเกาะ ฯลฯ จึงได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นดังนั้น การเชื่อมขวางอาจให้คุณสมบัติที่ต้องการแก่โพลีเมอร์ เช่น ความเหนียว ความยืดหยุ่น ทนต่อแรงกระแทก ทนต่อสารเคมี เป็นต้น โพลีเอทิลีนที่ผ่านการฉายรังสีถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับฟิล์มหดด้วยความร้อนสำหรับบรรจุภัณฑ์ การห่อหุ้ม และสำหรับการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า ซึ่งสามารถหดตัวด้วยความร้อนได้อย่างง่ายดายไปยังส่วนประกอบอื่น ๆ .เพื่อความคล่องตัว การติดตั้งสายไฟ/สายเคเบิลแบบเชื่อมขวางจะง่ายกว่าและปราศจากข้อจำกัดด้านความสูงนอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องใช้ปลอกโลหะในการบำรุงรักษานอกจากนี้ คุณสมบัติแรงดึงยังอยู่ตรงกลางระหว่างเทอร์โมพลาสติกและแอนลาสโตเมอร์
เวลาโพสต์: Feb-18-2017