English
Polski
English
Materiały termokurczliwe
Materiały termokurczliwe
MATERIAŁY TERMOKURCZLIWE ENERGY PARTNERS
Rodzina materiałów termokurczliwych Energy Partners obejmuje:
- koszulki termokurczliwe cienkościenne (EPA, EPF);
- rury termokurczliwe pogrubiane i grubościenne (RIMT, RIHT);
- rury izolacyjne SN (RIRT);
- rury izolacyjne odporne na prądy pełzające (RART);
- rury izolacyjne do szyn prądowych (BBI);
- rury termokurczliwe półprzewodzące (RCBT);
- rury termokurczliwe sterujące (RSCT);
- palczatki termokurczliwe (EB);
- termokurczliwe rękawy naprawcze (WRS);
- kapturki termokurczliwe (EC).
Wymienione materiały produkowane są na bazie starannie dobranych surowców przy zachowaniu najwyższych międzynarodowych standardów jakości. Poza podstawowymi polimerami w procesie produkcji wykorzystywane są starannie dobrane modyfikatory, antyutleniacze oraz stabilizatory chemiczne sprawiające, że wyroby końcowe mają następujące własności:
- wysoka wytrzymałość mechaniczna;
- niepalność;
- stabilność w zadanej temperaturze pracy;
- niska temperatura skurczu;
- wysoki poziom wstrząsu temperaturowego;
- niski poziom starzenia cieplnego;
- elastyczność (również w niskiej temperaturze);
- odporność na korozję;
- odporność na prądy pełzające;
- niska absorpcja wilgoci.
TECHNOLOGIA PRODUKCJI MATERIAŁÓW TERMOKURCZLIWYCH
Ekstruzja.
W początkowym procesie produkcji materiałów termokurczliwych ekstruder (wytłaczarka ślimakowa) wykorzystywany jest jako pompa dostarczająca ciągły strumień roztopionego tworzywa termoplastycznego do głowicy formującej.
Podstawowym zadaniem ekstrudera jest dokładne wymieszanie składników. Od tego zależy uzyskanie jednorodnego i gładkiego tworzywa termoplastycznego stanowiącego element bazowy kolejnych procesów produkcyjnych.
Głowica ekstrudera nadaje materiałowi wstępny kształt produktu, na przykład rury. Zastosowanie koekstrudera czyli ekstrudera z głowicą podwójną lub potrójną stosowane jest w procesie wytwarzania rur dwu- lub trójwarstwowych (na przykład rur z wewnętrzną warstwą kleju termo topliwego lub prefabrykatów muf kablowych zawierających zintegrowaną z rurą izolacyjną warstwę półprzewodzącą oraz warstwę sterującą pole elektryczne).
Z ekstrudera rura jest wprowadzana do systemu chłodząco-kalibrującego, w którym proces chłodzenia powoduje jej zestalenie do postaci o żądanym kształcie i rozmiarze.
Proces sieciowania.
Stosowane są trzy metody przemysłowego sieciowania materiałów termokurczliwych marki Energy Partners:
a) sieciowanie radiacyjne (wiązką elektronową lub promieniowania gamma) – metoda CMI (ang. crosslinking by means of irradiation);
b) sieciowanie chemiczne przy użyciu nadtlenków – metoda CMP (ang. crosslinking by means of peroxide);
c) sieciowanie chemiczne w atmosferze pary wodnej (absorpcyjne) – metoda CMM (ang. crosslinking by means of moisture).
Podstawową i najważniejszym celem sieciowania polimerów jest zwiększenie ich maksymalnej temperatury pracy ciągłej. Dla przykładu maksymalna temperatura eksploatacji polietylenu termoplastycznego wynosi 70°C podczas gdy dla polietylenu usieciowanego sięga ona nawet 135°C. Inne zalety sieciowania polimerów to:
- redukcja zjawiska pełzania materiału (powolnej zmiany kształtu materiału wskutek działania stałych, długotrwałych obciążeń);
- poprawa odporności chemicznej;
- zwiększenie odporności mechanicznej (w tym na ścieranie);
- uzyskanie pamięci kształtu.
Ostatnie z wymienionych zjawisk jest wykorzystywane w procesie wytwarzania materiałów termokurczliwych.
1. Sieciowanie absorpcyjne (CMM).
Jest to najtańszy oraz najbardziej uniwersalny sposób przemysłowego wytwarzania materiałów termokurczliwych, wykorzystujący aktywne grupy krzemianowe reagujące w środowisku wilgotnym. Poliolefiny usieciowane w atmosferze pary wodnej zawierają mniej węgla (i tym samym są bardziej odporne na prądy pełzające) gdyż tworzą wiązania w łańcuchu C-Si-O-Si-C w odróżnieniu od uzyskiwanych w procesie radiacyjnym wiązań C-C. Proces sieciowania przebiega w temperaturze około 80°C w zamkniętym pomieszczeniu zwanym łaźnią parową.
Dużą zaletą tej metody sieciowania jest możliwość prowadzenia procesu produkcyjnego w niskiej temperaturze - niższej od temperatury rozkładu nadtlenków, która jest wymagana w metodzie CMP. W metodzie CMM rura po wyjściu z ekstrudera może być od razu poddana procesowi chłodzenia zamiast wymaganego w metodzie CMP dodatkowego podgrzewania ponad graniczną temperaturę dekompozycji nadtlenków.
2. Sieciowanie radiacyjne (CMI).
Główną wadą tej techniki sieciowania jest wysoki koszt nakładów inwestycyjnych wymaganych do jej zastosowania. Zakład sieciowania radiacyjnego składa się z:
- akceleratora wiązki elektronowej;
- linii transportowej;
- bunkra żelbetowego o specjalnej konstrukcji;
- automatycznych urządzeń zabezpieczających;
- zaawansowanych procedur bezpieczeństwa;
- środków ochrony osobistej przed promieniowaniem radioaktywnym;
- wysokiej klasy specjalistów personelu obsługi.
Specyfika promieniowania elektronowego, którego przenikliwość jest mocno uzależniona od rodzaju materiału poddawanego sieciowaniu, wymaga bardzo dużej precyzji przy stosowaniu metody CMI. Każda zmiana szybkości linii produkcyjnej a tym samym natężenia promieniowania w czasie skutkować będzie niejednorodnym sieciowaniem produktu.
Prawidłowo przeprowadzony proces sieciowania radiacyjnego powoduje wytworzenie w sieci cząsteczkowej polimeru wiązań węgiel-węgiel (C-C).
Sieciowane radiacyjnie materiały termokurczliwe Energy Partners spełniają następujące normy międzynarodowe:
UL 224 , UL 224 VW-1 , CSA C22.2 No. 198.1 CSA C22.2 No. 198.1 OFT
MIL-DTL-23053/1 MIL-DTL-23053/4 class 1, 2 and 3
MIL-DTL-23053/5 class 2 and 3 , MIL-DTL-23053/8
MIL-DTL-23053/13 , MIL-DTL-23053/16 , MIL-DTL-23053/18
ESI 09-11 , ESI 09-13
VDE , FTZ, VG 95343 Part 5 type A, B, D, E and F.
3. Sieciowanie chemiczne przy użyciu nadtlenków (CMP).
Jest to metoda sieciowania polegająca na domieszkowaniu do struktury polimeru substancji zawierających nadtlenki a następnie aktywowanie ich w wysokiej temperaturze. Aby uniknąć przedwczesnego usieciowania produktu temperatura procesu ekstruzji musi być niższa od granicznej temperatury aktywacji nadtlenków a tym samym tylko nieznacznie może przekraczać punkt topnienia polimeru. Po wyjściu z ekstrudera i procesie kalibracji rura podgrzewana jest do temperatury rozpadu nadtlenków co powoduje jej usieciowanie. Proces podgrzewania oraz sieciowania odbywa się w specjalnej komorze przy zwiększonym ciśnieniu co zapobiega formowaniu się w strukturze polimeru pęcherzyków gazu będącego produktem ubocznym chemicznej reakcji rozpadu nadtlenków.
Metoda CMP nadaje się wyłącznie do wytwarzania rur grubościennych. W przypadku rur cienkościennych metoda jest nieprzydatna gdyż zbyt mała objętość sieciowanego materiału nie pozwala na skuteczne wyeliminowanie szkodliwego zjawiska gazowania nadtlenków.
Technologia rozdmuchu (ekspandowanie).
W procesie tym usieciowana rura termokurczliwa z zakodowaną pamięcią kształtu ponownie podgrzewana jest do temperatury nieznacznie przekraczającej granicę plastyczności. Przy pomocy sprężonego powietrza średnica rury powiększana jest następnie do średnicy docelowej produktu gotowego. Po schłodzeniu rura zastyga w rozmiarze powiększonym zachowując wciąż pamięć rozmiaru pierwotnego, który może zostać w każdej chwili odzyskany przez ponowne podgrzanie.
Materiały termokurczliwe
