Sieciowanie polimerów
Metoda ta polega na prześwietlaniu tworzywa wiązką elektronów przyspieszonych w próżni do energii kilku milionów elektronowoltów. Tworzywa termoplastyczne np. polietylen zbudowane są z długich łańcuchów węglowych ułożonych w sposób nieuporządkowany. W efekcie dwa sąsiadujące łańcuchy polimerów łączą się w miejscach, gdzie nastąpiło odszczepienie atomów wodoru. Powstały materiał odznacza się unikalnymi cechami, m.in. nie pali się, nie zmienia swej objętości pod wpływem zmian temperatur, jest dużo doskonalszym izolatorem elektrycznym i cieplnym niż inne materiały z tworzyw sztucznych (temperatura płynięcia podwyższona jest z około 70°C do 125°C – 400°C w zależności od potrzeb) oraz nie koroduje pod wpływem promieniowania UV. Dzięki temu żywotność usieciowanego polietylenu wydłuża się kilkukrotnie.
Usieciowany materiał zyskuje tzw. „pamięć kształtu”. Jest to jedna z najciekawszych cech termokurczu. Może on być odkształcany w dowolny sposób, co często jest wykorzystywane w przemyśle. Po podgrzaniu taki element powraca samoczynnie do pierwotnego kształtu. Najczęściej korzysta się z tej cechy w czasie odtwarzania izolacji. W takim przypadku, usieciowaną, rozdmuchaną i pokrytą klejem izolację zakłada się na miejsce izolowane i podgrzewa. Izolacja z termokurczu szczelnie zaciska się wokół izolowanego miejsca. Jest to najbardziej efektywna metoda tworzenia i odbudowy izolacji z punktu widzenia kosztu i czasu montażu oraz trwałości funkcjonowania. Produkty z usieciowanego polietylenu - jako doskonałe izolatory - są szeroko wykorzystywane w energetyce, elektronice, AGD, telekomunikacji, branży motoryzacyjnej oraz, w coraz większym zakresie, w ciepłownictwie i gazownictwie.
| Polietylen nieusieciowany | Polietylen usieciowany radiacyjnie |
|---|---|
| W temperaturze powyżej 120 °C mięknie i zachowuje się jak ciągliwo - płynna masa | W temperaturze powyżej 120 °C utrzymuje wyjściowy kształt (posiada tzw. „pamięć kształtu”), staje się miękki i elastyczny |
| Maksymalna temperatura eksploatacji do +70 °C | Maksymalna temperatura eksploatacji nawet do 135 °C |
| Nie wytrzymuje szoku cieplnego (powyżej 4 godzin) | Wytrzymuje szok cieplny do +200 °C (a nawet do +250 °C) |
| Podatny na korozję naprężeniową | Całkowicie odporny na korozję naprężeniową |
| Mała odporność na pełzanie materiału | Większa odporność na pełzanie materiału (na zimno) |
| Odporny na czynniki chemiczne | Odporny na czynniki chemiczne agresywne |
| Rozpuszczalny w rozpuszczalnikach | Prawie całkowicie nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach (wykazuje jedynie pewną skłonność do pęcznienia) |
| Mała wytrzymałość mechaniczna | Duża wytrzymałość mechaniczna |
| Odporny na wyładowania niezupełne | Duża odporność na wyładowania niezupełne |
Właściwości usieciowanych materiałów zmieniają się w zależności od stopnia usieciowania. W miarę wzrostu stopnia usieciowania materiał staje się bardziej sztywny, zmienia się jego konsystencja. Polimery usieciowane nie mogą być powtórnie przerabiane, są nierozpuszczalne, a poddane działaniu rozpuszczalników pęcznieją.
W miarę wzrostu stopnia usieciowania materiału rosną:
- moduł,
- sztywność,
- odporność na działanie rozpuszczalników,
- odporność na temperaturę i działalnie innych czynników atmosferycznych.
W miarę wzrostu stopnia usieciowania maleją:
- elastyczność,
- odporność na odkształcenia,
- odporność na odkształcenie trwałe.
Źródła
- http://www.radpol.com.pl/ - czołowy polski producent wyrobów termokurczliwych
- http://www.ichtj.waw.pl/ichtj/market/m-pol/dep_07/tubes.htm
Politechnika
Wydział Elektroniki