Poliolefinski materiali, znani po svojih odličnih električnih lastnostih, obdelovalnosti in okoljski učinkovitosti, so postali eden najpogosteje uporabljenih izolacijskih in plaščnih materialov v industriji žic in kablov.
Poliolefini so visokomolekularni polimeri, sintetizirani iz olefinskih monomerov, kot so etilen, propilen in buten. Široko se uporabljajo v kabelski, embalažni, gradbeni, avtomobilski in medicinski industriji.
Pri proizvodnji kablov poliolefinski materiali ponujajo nizko dielektrično konstanto, vrhunsko izolacijo in izjemno kemično odpornost, kar zagotavlja dolgoročno stabilnost in varnost. Njihove lastnosti brez halogenov in recikliranja so prav tako v skladu s sodobnimi trendi v zeleni in trajnostni proizvodnji.
I. Razvrstitev po vrsti monomera
1. Polietilen (PE)
Polietilen (PE) je termoplastična smola, polimerizirana iz etilenskih monomerov, in je ena najpogosteje uporabljenih plastik na svetu. Glede na gostoto in molekularno strukturo se deli na vrste LDPE, HDPE, LLDPE in XLPE.
(1)Polietilen nizke gostote (LDPE)
Struktura: Nastane z visokotlačno radikalno polimerizacijo; vsebuje veliko razvejanih verig, s kristaliničnostjo 55–65 % in gostoto 0,91–0,93 g/cm³.
Lastnosti: Mehka, prozorna in odporna proti udarcem, vendar ima zmerno toplotno odpornost (do približno 80 °C).
Uporaba: Pogosto se uporablja kot material za plašč komunikacijskih in signalnih kablov, za uravnoteženje fleksibilnosti in izolacije.
(2) Polietilen visoke gostote (HDPE)
Struktura: Polimerizirana pod nizkim tlakom s katalizatorji Ziegler-Natta; ima malo ali nič vej, visoko kristaliničnost (80–95 %) in gostoto 0,94–0,96 g/cm³.
Lastnosti: Visoka trdnost in togost, odlična kemična stabilnost, vendar nekoliko zmanjšana žilavost pri nizkih temperaturah.
Uporaba: Široko se uporablja za izolacijske plasti, komunikacijske kanale in plašče optičnih kablov, saj zagotavlja vrhunsko zaščito pred vremenskimi vplivi in mehanskim delovanjem, zlasti za zunanje ali podzemne instalacije.
(3) Linearni polietilen nizke gostote (LLDPE)
Struktura: Kopolimeriziran iz etilena in α-olefina, s kratkoverižnim razvejanjem; gostota med 0,915–0,925 g/cm³.
Lastnosti: Združuje fleksibilnost in trdnost z odlično odpornostjo proti prebadanju.
Uporaba: Primerno za plašč in izolacijske materiale v nizkonapetostnih in srednjenapetostnih kablih ter krmilnih kablih, za povečanje odpornosti na udarce in upogibanje.
(4)Zamreženi polietilen (XLPE)
Struktura: Tridimenzionalna mreža, ki nastane s kemičnim ali fizikalnim zamreženjem (silan, peroksid ali elektronski žarek).
Lastnosti: Izjemna toplotna odpornost, mehanska trdnost, električna izolacija in vremenska odpornost.
Uporaba: Široko se uporablja v srednje- in visokonapetostnih energetskih kablih, novih energetskih kablih in avtomobilskih kabelskih snopih – glavni izolacijski material v sodobni proizvodnji kablov.
2. Polipropilen (PP)
Polipropilen (PP), polimeriziran iz propilena, ima gostoto 0,89–0,92 g/cm³, tališče 164–176 °C in delovno temperaturno območje od –30 °C do 140 °C.
Lastnosti: lahka teža, visoka mehanska trdnost, odlična kemična odpornost in vrhunska električna izolacija.
Uporaba: Uporablja se predvsem kot izolacijski material brez halogenov v kablih. Zaradi vse večjega poudarka na varstvu okolja zamreženi polipropilen (XLPP) in modificiran kopolimer PP vse bolj nadomeščata tradicionalni polietilen v visokotemperaturnih in visokonapetostnih kabelskih sistemih, kot so železniški, vetrni in električni kabli za vozila.
3. Polibutilen (PB)
Polibutilen vključuje poli(1-buten) (PB-1) in poliizobutilen (PIB).
Lastnosti: Odlična toplotna odpornost, kemična stabilnost in odpornost proti lezenju.
Uporaba: PB-1 se uporablja v ceveh, folijah in embalaži, medtem ko se PIB zaradi svoje neprepustnosti za pline in kemične inertnosti pogosto uporablja v proizvodnji kablov kot gel za blokiranje vode, tesnilna masa in polnilna masa – pogosto se uporablja v optičnih kablih za tesnjenje in zaščito pred vlago.
II. Drugi pogosti poliolefinski materiali
(1) Kopolimer etilena in vinil acetata (EVA)
EVA združuje etilen in vinil acetat, kar ji daje prožnost in odpornost proti zmrzali (ohrani prožnost pri –50 °C).
Lastnosti: Mehko, odporno na udarce, nestrupeno in odporno proti staranju.
Uporaba: V kablih se EVA pogosto uporablja kot modifikator fleksibilnosti ali nosilna smola v formulacijah z nizko vsebnostjo dima in nič halogenov (LSZH), kar izboljša stabilnost pri obdelavi in fleksibilnost okolju prijaznih izolacijskih in plaščnih materialov.
(2) Polietilen z ultra visoko molekulsko maso (UHMWPE)
Z molekulsko maso, ki presega 1,5 milijona, je UHMWPE vrhunska inženirska plastika.
Lastnosti: Najvišja odpornost proti obrabi med plastikami, udarna trdnost petkrat večja kot pri ABS-u, odlična kemična odpornost in nizka absorpcija vlage.
Uporaba: Uporablja se v optičnih kablih in posebnih kablih kot visoko odporen plašč ali premaz za natezne elemente, kar povečuje odpornost proti mehanskim poškodbam in abraziji.
III. Zaključek
Poliolefinski materiali ne vsebujejo halogenov, ne povzročajo veliko dima in so nestrupeni pri gorenju. Zagotavljajo odlično električno, mehansko in procesno stabilnost, njihovo delovanje pa je mogoče še izboljšati s tehnologijami cepljenja, mešanja in zamreženja.
S kombinacijo varnosti, prijaznosti do okolja in zanesljivega delovanja so poliolefinski materiali postali osrednji materialni sistem v sodobni industriji žic in kablov. V prihodnje bodo inovacije v uporabi poliolefina, ki bodo še naprej rasle v sektorjih, kot so vozila na nova energijska goriva, fotovoltaika in podatkovne komunikacije, še naprej spodbujale visokozmogljiv in trajnostni razvoj kabelske industrije.
Čas objave: 17. oktober 2025