Օպտիկական մալուխի պատյանների նյութերի վերլուծություն. Բազմակողմանի պաշտպանություն՝ հիմնականից մինչև հատուկ կիրառություններ

Արտաքին պատյանը օպտիկական մալուխի կառուցվածքի արտաքին պաշտպանիչ շերտն է, որը հիմնականում պատրաստված է PE և PVC պատյաններից, իսկ հատուկ դեպքերում օգտագործվում են հալոգենազուրկ, հրակայուն պատյաններ և էլեկտրական հետևողականությանը դիմացկուն պատյաններ։

1. PE պատյանի նյութ
PE-ն պոլիէթիլենի հապավումն է, որը պոլիմերային միացություն է, որը ձևավորվում է էթիլենի պոլիմերացման միջոցով: Սև պոլիէթիլենային թաղանթի նյութը պատրաստվում է պոլիէթիլենային խեժը որոշակի համամասնությամբ միատարր խառնելով և հատիկավորելով կայունացուցիչի, ածխածնի սևի, հակաօքսիդանտի և պլաստիկացնողի հետ: Օպտիկական մալուխների թաղանթների պոլիէթիլենային թաղանթային նյութերը կարելի է բաժանել ցածր խտության պոլիէթիլենի (LDPE), գծային ցածր խտության պոլիէթիլենի (LLDPE), միջին խտության պոլիէթիլենի (MDPE) և բարձր խտության պոլիէթիլենի (HDPE)՝ ըստ խտության: Իրենց տարբեր խտությունների և մոլեկուլային կառուցվածքների պատճառով դրանք ունեն տարբեր հատկություններ: Ցածր խտության պոլիէթիլենը, որը հայտնի է նաև որպես բարձր ճնշման պոլիէթիլեն, ձևավորվում է էթիլենի համապոլիմերացման միջոցով բարձր ճնշման (1500 մթնոլորտից բարձր) պայմաններում 200-300°C ջերմաստիճանում՝ թթվածնի կատալիզատորի միջոցով: Հետևաբար, ցածր խտության պոլիէթիլենի մոլեկուլային շղթան պարունակում է տարբեր երկարությունների բազմաթիվ ճյուղեր՝ շղթայի ճյուղավորման բարձր աստիճանով, անկանոն կառուցվածքով, ցածր բյուրեղացմամբ, լավ ճկունությամբ և երկարացմամբ: Բարձր խտության պոլիէթիլենը, որը հայտնի է նաև որպես ցածր ճնշման պոլիէթիլեն, ստացվում է էթիլենի պոլիմերացման միջոցով ցածր ճնշման (1-5 մթնոլորտ) և 60-80°C ջերմաստիճանում՝ ալյումինի և տիտանի կատալիզատորների միջոցով: Բարձր խտության պոլիէթիլենի նեղ մոլեկուլային քաշի բաշխման և մոլեկուլների կարգավորված դասավորության շնորհիվ այն ունի լավ մեխանիկական հատկություններ, լավ քիմիական դիմադրություն և լայն կիրառման ջերմաստիճանային տիրույթ: Միջին խտության պոլիէթիլենային պատյանի նյութը պատրաստվում է բարձր խտության պոլիէթիլենի և ցածր խտության պոլիէթիլենի համապատասխան համամասնությամբ խառնման միջոցով կամ էթիլենի մոնոմերի և պրոպիլենի (կամ 1-բուտենի երկրորդ մոնոմերի) պոլիմերացման միջոցով: Հետևաբար, միջին խտության պոլիէթիլենի կատարողականությունը բարձր խտության պոլիէթիլենի և ցածր խտության պոլիէթիլենի միջև է, և այն ունի ինչպես ցածր խտության պոլիէթիլենի ճկունությունը, այնպես էլ բարձր խտության պոլիէթիլենի գերազանց մաշվածության դիմադրությունը և ձգման ամրությունը: Գծային ցածր խտության պոլիէթիլենը պոլիմերացվում է ցածր ճնշման գազային փուլով կամ լուծույթի մեթոդով՝ էթիլենի մոնոմերի և 2-օլեֆինի միջոցով: Գծային ցածր խտության պոլիէթիլենի ճյուղավորման աստիճանը ցածր խտության և բարձր խտության միջև է, ուստի այն ունի գերազանց շրջակա միջավայրի լարվածության ճաքերի դիմադրություն: Շրջակա միջավայրի լարվածության ճաքերի նկատմամբ դիմադրությունը չափազանց կարևոր ցուցանիշ է PE նյութերի որակը որոշելու համար: Այն վերաբերում է այն երևույթին, երբ ծռման լարվածության ենթարկված նյութը ճաքեր է առաջացնում մակերևութային ակտիվ նյութի միջավայրում: Նյութի լարվածության ճաքերի առաջացմանը ազդող գործոններն են՝ մոլեկուլային քաշը, մոլեկուլային քաշի բաշխումը, բյուրեղությունը և մոլեկուլային շղթայի միկրոկառուցվածքը: Որքան մեծ է մոլեկուլային քաշը, որքան նեղ է մոլեկուլային քաշի բաշխումը, որքան շատ կապեր կան թիթեղների միջև, այնքան լավ է նյութի շրջակա միջավայրի լարվածության ճաքերի նկատմամբ դիմադրությունը և որքան երկար է նյութի ծառայության ժամկետը. միևնույն ժամանակ, նյութի բյուրեղացումը նույնպես ազդում է այս ցուցանիշի վրա: Որքան ցածր է բյուրեղությունը, այնքան լավ է նյութի շրջակա միջավայրի լարվածության ճաքերի նկատմամբ դիմադրությունը: PE նյութերի ձգման ամրությունը և կոտրման ժամանակ երկարացումը նյութի կատարողականությունը չափելու մեկ այլ ցուցանիշ են, և կարող են նաև կանխատեսել նյութի օգտագործման վերջնական կետը: PE նյութերում ածխածնի պարունակությունը կարող է արդյունավետորեն դիմակայել նյութի վրա ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների քայքայմանը, իսկ հակաօքսիդանտները կարող են արդյունավետորեն բարելավել նյութի հակաօքսիդանտային հատկությունները:

2. ՊՎՔ պատյանի նյութ
ՊՎՔ կրակակայուն նյութը պարունակում է քլորի ատոմներ, որոնք կայրվեն բոցի մեջ։ Այրման ժամանակ այն քայքայվում է և արտանետում մեծ քանակությամբ քայքայիչ և թունավոր HCL գազ, որը կարող է առաջացնել երկրորդային վնաս, բայց բոցից դուրս գալիս այն կմարվի, ուստի այն ունի բոցը չտարածելու հատկություն։ Միևնույն ժամանակ, ՊՎՔ պատյանը լավ ճկունություն և ընդարձակելիություն ունի և լայնորեն օգտագործվում է ներքին օպտիկական մալուխներում։

3. Հալոգեն չպարունակող կրակակայուն պատյանային նյութ
Քանի որ պոլիվինիլքլորիդը այրման ժամանակ թունավոր գազեր է առաջացնում, մարդիկ մշակել են ցածր ծխի, հալոգենազուրկ, ոչ թունավոր, մաքուր կրակակայուն պատյանային նյութ, այսինքն՝ սովորական պատյանային նյութերին ավելացնելով անօրգանական կրակակայուն նյութեր Al(OH)3 և Mg(OH)2, որոնք կրակի հետ բախվելիս կարտադրեն բյուրեղային ջուր և կկլանեն մեծ քանակությամբ ջերմություն, այդպիսով կանխելով պատյանային նյութի ջերմաստիճանի բարձրացումը և կանխելով այրումը: Քանի որ անօրգանական կրակակայուն նյութերը ավելացվում են հալոգենազուրկ կրակակայուն պատյանային նյութերին, պոլիմերների հաղորդունակությունը կբարձրանա: Միևնույն ժամանակ, խեժերը և անօրգանական կրակակայուն նյութերը բոլորովին տարբեր երկֆազ նյութեր են: Մշակման ընթացքում անհրաժեշտ է կանխել կրակակայուն նյութերի անհավասար խառնումը տեղում: Անօրգանական կրակակայուն նյութերը պետք է ավելացվեն համապատասխան քանակությամբ: Եթե համամասնությունը չափազանց մեծ է, նյութի մեխանիկական ամրությունը և կոտրման ժամանակ երկարացումը զգալիորեն կնվազեն: Հալոգենազուրկ կրակակայուն նյութերի կրակակայուն հատկությունների գնահատման ցուցանիշներն են թթվածնի ինդեքսը և ծխի կոնցենտրացիան: Թթվածնի ինդեքսը նյութի համար անհրաժեշտ նվազագույն թթվածնի կոնցենտրացիան է՝ թթվածնի և ազոտի խառը գազում հավասարակշռված այրումը պահպանելու համար: Որքան մեծ է թթվածնի ինդեքսը, այնքան ավելի լավ են նյութի կրակակայուն հատկությունները: Ծխի կոնցենտրացիան հաշվարկվում է՝ չափելով նյութի այրման արդյունքում առաջացած ծխի միջով անցնող զուգահեռ լույսի փնջի թափանցելիությունը որոշակի տարածքում և օպտիկական ուղու երկարությամբ: Որքան ցածր է ծխի կոնցենտրացիան, այնքան ցածր է ծխի արտանետումը և այնքան լավ է նյութի աշխատանքը:

4. Էլեկտրական հետքերին դիմացկուն պատյան
Էլեկտրաէներգիայի հաղորդակցման համակարգում ավելի ու ավելի շատ բազմամիջավայրային ինքնահեն օպտիկական մալուխներ (ADSS) են տեղադրվում նույն աշտարակի վրա՝ բարձր լարման օդային գծերի հետ միասին։ Բարձր լարման ինդուկցիոն էլեկտրական դաշտի ազդեցությունը մալուխի պատյանի վրա հաղթահարելու համար մարդիկ մշակել և արտադրել են նոր էլեկտրական սպիակայուն պատյանային նյութ, որը պատյանի նյութը խստորեն վերահսկում է ածխածնի սևի պարունակությունը, ածխածնի սև մասնիկների չափը և բաշխումը, ավելացնելով հատուկ հավելումներ, որպեսզի պատյանի նյութը ունենա էլեկտրական սպիակայունության գերազանց ցուցանիշներ։