Nel campo elettrico, uno degli elementi essenziali per fili e cavi elettrici sono i materiali isolanti e di rivestimento.Per molti anni il principale materiale isolante per i cavi elettrici è stata la carta impregnata d'olio per le sue eccellenti proprietà elettriche.Ha anche la capacità di sopportare un elevato grado di sovraccarico termico senza eccessivo deterioramento.Tuttavia, a causa della sua natura igroscopica, la guaina metallica viene corrosa dall'umidità.Era quindi sentita da tempo la necessità di un materiale isolante per cavi elettrici che combinasse la natura non igroscopica dei materiali termoplastici.
La continua ricerca di un materiale da sogno ha infine portato alla scoperta del polietilene reticolato.La reticolazione dei polimeri si riferisce alla modifica delle proprietà dei polimeri inducendo legami chimici tra le singole macromolecole.Reticolando i polimeri come il polietilene, si forma una rete tridimensionale di legami tra le catene polimeriche che aumenta il peso molecolare.Questo è analogo al meccanismo della “vulcanizzazione della gomma”.
Il processo convenzionale di "vulcanizzazione" comporta il riscaldamento e l'aggiunta di zolfo o altri prodotti chimici per formare legami incrociati tra le caratteristiche lunghe catene di molecole di elastomero.Questo processo è iniziato molto tempo fa ed è ancora in uso.La proprietà del polimero dipende dalla quantità di zolfo utilizzata.Maggiore è lo zolfo utilizzato, più duro è il prodotto, che resiste a temperature, pressioni e sfide meccaniche più elevate per mantenere la sua integrità.Ma la vulcanizzazione dello zolfo presenta gravi inconvenienti per quanto riguarda la salute umana e l’ambiente e presenta alcuni inconvenienti economici.Inoltre, necessita di temperature elevate per avviare la reazione chimica ed emette gas maleodoranti e tossici, oltre a produrre numerosi residui chimici indesiderati che devono essere rimossi dal prodotto finale.
La "reticolazione mediante radiazione" è il metodo collaudato che aggira tutti questi effetti negativi del processo di vulcanizzazione.È un metodo a temperatura ambiente che ha di per sé un importante vantaggio economico.È facilmente controllabile e le proprietà desiderate del polimero si ottengono semplicemente modificando la dose (tempo di irradiazione).I materiali trasformati non sono in alcun modo inferiori a quelli prodotti dalla solfovulcanizzazione.
Lo scopo principale della reticolazione è migliorare la resistività termica.Generalmente, la temperatura massima consentita in un cortocircuito è 140 ⬚C per il cavo in polietilene non reticolato che può essere aumentata a 250 ⬚C mediante il processo di reticolazione mediante radiazione.Il secondo obiettivo più comune è l'effetto memoria, come quello mostrato dai tubi termoretraibili.Questa è la proprietà insolita e preziosa del polietilene irradiato ed è trattenuto indefinitamente all'interno del polimero indipendentemente dal tempo e da qualsiasi successivo numero di deformazioni.Pertanto, se il polietilene viene irradiato in una forma parzialmente cristallina (cioè al di sotto del suo punto di fusione) e quindi riscaldato per rimuovere i cristalli, può essere notevolmente deformato (ad esempio mediante stiramento) e quindi raffreddato nuovamente fino a ottenere cristalli per riformarsi nella sua nuova forma.Se il materiale viene riscaldato nuovamente sopra la fusione, questi cristalli scompaiono e il polietilene gommoso tenderà a ritornare alla forma se viene trattenuto durante l'irradiazione magari mesi o anni prima.La guaina termoretraibile viene prodotta estrudendo un polimero appositamente formulato in un tubo e successivamente reticolando questo tubo.Dopo la reticolazione, il tubo viene riscaldato, espanso e raffreddato nella forma espansa.Questo tubo espanso, una volta riscaldato, tornerà alla sua forma originale, a causa dell'effetto memoria della reticolazione.Poiché le molecole polimeriche sono chimicamente legate tra loro e non sono più in grado di muoversi in modo casuale, diverse proprietà come resistenza al calore, resistenza all'abrasione, stabilità dimensionale, proprietà di adesione ecc. vengono migliorate.Pertanto, la reticolazione può conferire le proprietà desiderabili al polimero, ad esempio tenacità, flessibilità, resistenza agli urti, resistenza chimica, ecc. Il polietilene irradiato è ampiamente utilizzato per pellicole termoretraibili per imballaggi, incapsulamenti e collegamenti elettrici, che possono essere facilmente termoretratti su altri componenti. .Per motivi di flessibilità, l'installazione del filo/cavo reticolato è più semplice e non presenta limiti di altezza.Inoltre non è necessaria alcuna guaina metallica per la manutenzione.Inoltre, le proprietà tensili sono intermedie tra un termoplastico e un anelastomero.
Orario di pubblicazione: 18 febbraio 2017