XLPE մալուխի կյանքի երկարացում հակաօքսիդանտների միջոցով

Հակաօքսիդանտների դերը խաչաձև կապված պոլիէթիլենային (XLPE) մեկուսացված մալուխների կյանքի տևողության բարձրացման գործում

Խաչաձև կապված պոլիէթիլեն (XLPE)միջին և բարձր լարման մալուխներում օգտագործվող հիմնական մեկուսիչ նյութ է: Իրենց շահագործման ողջ ընթացքում այս մալուխները բախվում են բազմազան մարտահրավերների, այդ թվում՝ փոփոխական կլիմայական պայմանների, ջերմաստիճանի տատանումների, մեխանիկական լարվածության և քիմիական փոխազդեցությունների: Այս գործոնները միասին ազդում են մալուխների դիմացկունության և երկարակեցության վրա:

Հակաօքսիդանտների կարևորությունը XLPE համակարգերում

XLPE-ով մեկուսացված մալուխների երկարացված ծառայության ժամկետն ապահովելու համար պոլիէթիլենային համակարգի համար համապատասխան հակաօքսիդանտի ընտրությունը կարևորագույն նշանակություն ունի: Հակաօքսիդանտները կարևոր դեր են խաղում պոլիէթիլենը օքսիդատիվ քայքայումից պաշտպանելու գործում: Նյութի մեջ առաջացող ազատ ռադիկալների հետ արագ արձագանքելով՝ հակաօքսիդանտները առաջացնում են ավելի կայուն միացություններ, ինչպիսիք են հիդրոպերօքսիդները: Սա հատկապես կարևոր է, քանի որ XLPE-ի խաչաձև կապի գործընթացների մեծ մասը հիմնված է պերօքսիդի վրա:

Պոլիմերների քայքայման գործընթացը

Ժամանակի ընթացքում պոլիմերների մեծ մասը աստիճանաբար դառնում է փխրուն՝ շարունակական քայքայման պատճառով: Պոլիմերների կյանքի ավարտը սովորաբար սահմանվում է որպես այն կետը, երբ դրանց երկարացումը կտրվածքի պահին նվազում է մինչև սկզբնական արժեքի 50%-ը: Այս շեմից այն կողմ, մալուխի նույնիսկ աննշան ծռումը կարող է հանգեցնել ճաքերի և վնասման: Միջազգային ստանդարտները հաճախ այս չափանիշը կիրառում են պոլիօլեֆինների, այդ թվում՝ խաչաձև կապված պոլիօլեֆինների համար՝ նյութերի կատարողականությունը գնահատելու համար:

Արենիուսի մոդելը մալուխի կյանքի կանխատեսման համար

Ջերմաստիճանի և մալուխի կյանքի տևողության միջև եղած կապը սովորաբար նկարագրվում է Արենիուսի հավասարման միջոցով: Այս մաթեմատիկական մոդելը քիմիական ռեակցիայի արագությունը արտահայտում է հետևյալ կերպ.

K= D e(-Ea/RT)

Որտեղ՝

K: Տեսակարար ռեակցիայի արագություն

D: Հաստատուն

Ea: Ակտիվացման էներգիա

R: Բոլցմանի գազային հաստատուն (8.617 x 10-5 eV/K)

T: Բացարձակ ջերմաստիճան Կելվինում (273+ Ջերմաստիճանը °C-ում)

Հանրահաշվականորեն վերադասավորելով՝ հավասարումը կարող է արտահայտվել գծային տեսքով՝ y = mx+b

Այս հավասարումից գրաֆիկական տվյալների միջոցով կարելի է ստանալ ակտիվացման էներգիան (Ea), որը հնարավորություն է տալիս ճշգրիտ կանխատեսել մալուխի կյանքի տևողությունը տարբեր պայմաններում։

Արագացված ծերացման թեստեր

XLPE-ով մեկուսացված մալուխների կյանքի տևողությունը որոշելու համար փորձարկման նմուշները պետք է ենթարկվեն արագացված ծերացման փորձերի առնվազն երեք (ցանկալի է՝ չորս) տարբեր ջերմաստիճաններում: Այս ջերմաստիճանները պետք է ընդգրկեն բավարար միջակայք՝ խափանումից առաջացող ժամանակի և ջերմաստիճանի միջև գծային կապ հաստատելու համար: Նշենք, որ փորձարկման տվյալների վավերականությունն ապահովելու համար ամենացածր ազդեցության ջերմաստիճանը պետք է հանգեցնի առնվազն 5000 ժամ միջին ժամանակի:

Այս խիստ մոտեցումը կիրառելով և բարձր արդյունավետության հակաօքսիդանտներ ընտրելով՝ XLPE-մեկուսացված մալուխների շահագործման հուսալիությունը և երկարակեցությունը կարող են զգալիորեն բարելավվել։