مواد پلی اولفین، که به دلیل خواص الکتریکی عالی، فرآیندپذیری و عملکرد زیست‌محیطی خود شناخته شده‌اند، به یکی از پرکاربردترین مواد عایق و غلاف در صنعت سیم و کابل تبدیل شده‌اند.
پلی‌اولفین‌ها پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا هستند که از مونومرهای اولفین مانند اتیلن، پروپیلن و بوتن سنتز می‌شوند. آنها به‌طور گسترده در صنایع کابل، بسته‌بندی، ساخت‌وساز، خودرو و پزشکی کاربرد دارند.
در تولید کابل، مواد پلی اولفین ثابت دی الکتریک پایین، عایق عالی و مقاومت شیمیایی فوق‌العاده‌ای ارائه می‌دهند که پایداری و ایمنی طولانی مدت را تضمین می‌کند. ویژگی‌های عاری از هالوژن و قابل بازیافت آنها نیز با روندهای مدرن در تولید سبز و پایدار همسو است.
I. طبقه‌بندی بر اساس نوع مونومر
۱. پلی‌اتیلن (PE)
پلی‌اتیلن (PE) یک رزین ترموپلاستیک پلیمریزه شده از مونومرهای اتیلن است و یکی از پرکاربردترین پلاستیک‌ها در سطح جهان است. بر اساس چگالی و ساختار مولکولی، به انواع LDPE، HDPE، LLDPE و XLPE تقسیم می‌شود.
(1)پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)
ساختار: تولید شده توسط پلیمریزاسیون رادیکال آزاد با فشار بالا؛ حاوی زنجیره‌های شاخه‌دار فراوان، با بلورینگی ۵۵-۶۵٪ و چگالی ۰.۹۱-۰.۹۳ گرم بر سانتی‌متر مکعب.
خواص: نرم، شفاف و مقاوم در برابر ضربه، اما مقاومت حرارتی متوسطی (تا حدود ۸۰ درجه سانتیگراد) دارد.
کاربردها: معمولاً به عنوان ماده غلاف برای کابل‌های ارتباطی و سیگنال استفاده می‌شود و انعطاف‌پذیری و عایق بودن را متعادل می‌کند.
(2) پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)
ساختار: تحت فشار کم با کاتالیزورهای زیگلر-ناتا پلیمریزه می‌شود؛ شاخه‌های کمی دارد یا اصلاً شاخه‌ای ندارد، بلورینگی بالایی (80-95٪) و چگالی 0.94-0.96 گرم بر سانتی‌متر مکعب دارد.
خواص: استحکام و سختی بالا، پایداری شیمیایی عالی، اما چقرمگی در دمای پایین کمی کاهش یافته است.
کاربردها: به طور گسترده برای لایه‌های عایق، لوله‌های ارتباطی و غلاف‌های کابل فیبر نوری استفاده می‌شود و محافظت عالی در برابر آب و هوا و مکانیکی، به ویژه برای نصب در فضای باز یا زیرزمینی، فراهم می‌کند.
(3) پلی اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE)
ساختار: کوپلیمریزه شده از اتیلن و آلفا-اولفین، با شاخه‌های زنجیره کوتاه؛ چگالی بین 0.915 تا 0.925 گرم بر سانتی‌متر مکعب.
خواص: انعطاف‌پذیری و استحکام را با مقاومت عالی در برابر سوراخ شدن ترکیب می‌کند.
کاربردها: مناسب برای غلاف و مواد عایق در کابل‌های ولتاژ پایین و متوسط و کابل‌های کنترل، افزایش مقاومت در برابر ضربه و خمش.
(4)پلی اتیلن شبکه ای (XLPE)
ساختار: یک شبکه سه‌بعدی که از طریق پیوند عرضی شیمیایی یا فیزیکی (سیلان، پراکسید یا پرتو الکترونی) تشکیل شده است.
خواص: مقاومت حرارتی عالی، استحکام مکانیکی، عایق الکتریکی و مقاومت در برابر آب و هوا.
کاربردها: به طور گسترده در کابل‌های برق با ولتاژ متوسط و بالا، کابل‌های انرژی نو و سیم‌کشی خودرو استفاده می‌شود - یک ماده عایق اصلی در تولید کابل‌های مدرن.
۲. پلی‌پروپیلن (PP)
پلی‌پروپیلن (PP)، پلیمریزه شده از پروپیلن، دارای چگالی 0.89 تا 0.92 گرم بر سانتی‌متر مکعب، نقطه ذوب 164 تا 176 درجه سانتیگراد و محدوده دمای عملیاتی 30- تا 140 درجه سانتیگراد است.
ویژگی‌ها: سبک، مقاومت مکانیکی بالا، مقاومت شیمیایی عالی و عایق الکتریکی عالی.
کاربردها: عمدتاً به عنوان ماده عایق بدون هالوژن در کابل‌ها استفاده می‌شود. با تأکید روزافزون بر حفاظت از محیط زیست، پلی‌پروپیلن شبکه‌ای (XLPP) و کوپلیمر اصلاح‌شده PP به طور فزاینده‌ای جایگزین پلی‌اتیلن سنتی در سیستم‌های کابلی با دمای بالا و ولتاژ بالا، مانند کابل‌های راه‌آهن، انرژی بادی و وسایل نقلیه الکتریکی می‌شوند.
۳. پلی بوتیلن (PB)
پلی بوتیلن شامل پلی (1-بوتن) (PB-1) و پلی ایزوبوتیلن (PIB) است.
خواص: مقاومت عالی در برابر حرارت، پایداری شیمیایی و مقاومت در برابر خزش.
کاربردها: PB-1 در لوله‌ها، فیلم‌ها و بسته‌بندی‌ها استفاده می‌شود، در حالی که PIB به دلیل نفوذناپذیری در برابر گاز و بی‌اثر بودن از نظر شیمیایی، به طور گسترده در ساخت کابل به عنوان ژل مسدودکننده آب، درزگیر و ترکیب پرکننده استفاده می‌شود - که معمولاً در کابل‌های فیبر نوری برای آب‌بندی و محافظت در برابر رطوبت استفاده می‌شود.
دوم. سایر مواد پلی اولفین رایج
(1) کوپلیمر اتیلن-وینیل استات (EVA)
EVA ترکیبی از اتیلن و وینیل استات است که دارای انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر سرما (حفظ انعطاف‌پذیری در دمای -50 درجه سانتیگراد) است.
خواص: نرم، مقاوم در برابر ضربه، غیر سمی و مقاوم در برابر فرسودگی.
کاربردها: در کابل‌ها، EVA اغلب به عنوان اصلاح‌کننده انعطاف‌پذیری یا رزین حامل در فرمولاسیون‌های LSZH (کم دود و بدون هالوژن) استفاده می‌شود و پایداری فرآوری و انعطاف‌پذیری مواد عایق و غلاف سازگار با محیط زیست را بهبود می‌بخشد.
(2) پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا (UHMWPE)
با وزن مولکولی بیش از ۱.۵ میلیون، UHMWPE یک پلاستیک مهندسی درجه یک است.
خواص: بالاترین مقاومت در برابر سایش در بین پلاستیک‌ها، مقاومت در برابر ضربه پنج برابر بیشتر از ABS، مقاومت شیمیایی عالی و جذب رطوبت کم.
کاربردها: در کابل‌های نوری و کابل‌های ویژه به عنوان روکش یا پوشش مقاوم در برابر سایش برای عناصر کششی استفاده می‌شود و مقاومت در برابر آسیب مکانیکی و سایش را افزایش می‌دهد.
III. نتیجه‌گیری
مواد پلی اولفین عاری از هالوژن، کم دود و غیرسمی در هنگام سوختن هستند. آنها پایداری الکتریکی، مکانیکی و فرآیندی عالی ارائه می‌دهند و عملکرد آنها را می‌توان از طریق فناوری‌های پیوند، ترکیب و اتصال عرضی بهبود بخشید.
مواد پلی‌اولفین با ترکیبی از ایمنی، سازگاری با محیط زیست و عملکرد قابل اعتماد، به سیستم مواد اصلی در صنعت سیم و کابل مدرن تبدیل شده‌اند. با نگاهی به آینده، با رشد بخش‌هایی مانند وسایل نقلیه با انرژی جدید، فتوولتائیک‌ها و ارتباطات داده، نوآوری‌ها در کاربردهای پلی‌اولفین، توسعه پایدار و با عملکرد بالا در صنعت کابل را بیش از پیش هدایت خواهد کرد.
زمان ارسال: ۱۷ اکتبر ۲۰۲۵