בתחום החשמל, אחד הדברים החיוניים לחוטי חשמל וכבלים הוא חומרי בידוד וכיסוי.במשך שנים רבות, חומר הבידוד הבולט לכבלי חשמל היה נייר ספוג שמן בשל תכונותיו החשמליות המצוינות.יש לו גם יכולת לעמוד בדרגה גבוהה של עומס תרמי ללא הידרדרות יתר.עם זאת, בשל הטבע ההיגרוסקופי שלה, מעטפת המתכת נגועה בלחות.היה, אם כן, צורך ממושך בחומר בידוד כבל חשמל, שהיה לו שילוב של האופי הלא היגרוסקופי של חומרים תרמופלסטיים.
המחקר המתמשך לחומר חלום כזה הביא בסופו של דבר לגילוי הפוליאתילן המצולב.הצלבות של פולימרים מתייחסת לשינוי של תכונות הפולימר על ידי גרימת קישורים כימיים בין מקרומולקולות בודדות.על ידי חיבור הפולימרים כמו פוליאתילן, נוצרת רשת תלת מימדית של קשרים בין שרשראות פולימרים מה שמגדיל את המשקל המולקולרי.זה מקביל למנגנון של 'גיפור גומי'.
התהליך הקונבנציונלי של 'גיפור' כרוך בחימום והוספת גופרית או כימיקלים אחרים ליצירת קשרים צולבים בין השרשראות הארוכות האופייניות של מולקולות האלסטומר.תהליך זה התחיל מזמן ועדיין בשימוש.תכונת הפולימר תלויה בכמות הגופרית המשמשת.ככל שהגופרית שבה נעשה שימוש, כך המוצר קשה יותר, שעומד בטמפרטורה גבוהה יותר, בלחצים ובאתגרים מכניים לשלמותו.אבל לגיפור הגופרית יש חסרונות חמורים ביחס לבריאות האדם ולסביבה ויש לו כמה חסרונות כלכליים.יתר על כן, הוא זקוק לטמפרטורה גבוהה כדי להתחיל את התגובה הכימית ופולט גזים ריחניים ורעילים וכן מייצר שאריות כימיות לא רצויות רבות שיש להסיר מהמוצר הסופי.
'הצלבה קרינה' היא השיטה המוכחת שעוקפת את כל ההשפעות השליליות הללו של תהליך הגיפור.זוהי שיטת טמפרטורת החדר בעלת יתרון עלות חשוב בפני עצמו.זה נשלט בקלות והתכונות הרצויות של הפולימר מתקבלות פשוט על ידי שינוי המינון (זמן הקרנה).החומרים שעברו טרנספורמציה אינם נחותים בשום צורה מאלה המיוצרים בגיפור גופרית.
המטרה העיקרית של הצלבה היא לשדרג את ההתנגדות התרמית.בדרך כלל, הטמפרטורה המקסימלית המותרת בקצר חשמלי היא 140⬚C עבור כבל פוליאתילן שאינו מוצלב, ניתן לשדרג ל-250⬚C על ידי תהליך הצלבת קרינה.המטרה השניה הנפוצה ביותר היא אפקט הזיכרון, כמו שמוצג על ידי צינורות כיווץ.זהו המאפיין יוצא הדופן ויקר הערך של פוליאתילן מוקרן והוא נשמר ללא הגבלה בתוך הפולימר ללא קשר לזמן ולכל מספר עיוותים עוקבים.לפיכך, אם מקרינים פוליאתילן בצורה גבישית חלקית (כלומר מתחת לנקודת ההתכה שלו) ואז מחממים אותו כדי להסיר את הגבישים, ניתן לעוות אותו במידה ניכרת (למשל על ידי מתיחה) ולאחר מכן לקרר שוב לגבישים כדי שיחזור לצורתו החדשה.אם החומר מחומם שוב מעל ההמסה, הגבישים הללו נעלמים והפוליאתילן דמוי הגומי נוטה לחזור לצורה אם הוא יוחזק במהלך הקרנה, אולי חודשים או שנים לפני כן.צינורות כיווץ מיוצרים על ידי הוצאת פולימר מנוסח במיוחד לתוך צינור ולאחר מכן הצלבה של צינור זה.לאחר ההצלבה, הצינור מחומם, מורחב ומקורר בצורה המורחבת.צינור מורחב זה, לאחר חימום חוזר, יתכווץ בחזרה לצורתו המקורית, דבר הנובע מהשפעת הזיכרון של הצלבה.מכיוון שהמולקולות הפולימריות מקושרות זו לזו מבחינה כימית ואינן מסוגלות עוד לנוע באקראי, משתפרים מאפיינים שונים כמו עמידות בחום, עמידות בפני שחיקה, יציבות מימדית, תכונות הידבקות וכו'.לפיכך, הצלבה עשויה להקנות לפולימר את התכונות הרצויות, כלומר קשיחות, גמישות, עמידות בפני פגיעות, עמידות כימית וכו'. פוליאתילן מוקרן נמצא בשימוש נרחב מאוד לסרטים הניתנים להתכווץ בחום, לאריזה, עטיפה ולחיבורים חשמליים, שניתן להתכווץ בקלות בחום על רכיבים אחרים .לגמישות, התקנת החוט/הכבלים המוצלבים קלה יותר והיא ללא הגבלת גובה.יתר על כן, אין צורך במעטה מתכתי לתחזוקה.בנוסף, תכונות המתיחה הן ביניים בין תרמופלסטי לאנלסטומר.
זמן פרסום: 18-2-2017