تحليل مواد غمد الكابل البصرية: الحماية الشاملة من التطبيقات الأساسية إلى التطبيقات الخاصة

الغمد أو الغمد الخارجي هو الطبقة الواقية الخارجية في بنية الكبل البصرية ، مصنوعة بشكل أساسي من مادة غمد PE ومواد غمد PVC ، ومواد غمد خالية من الهالوجين ومواد غمد مقاومة التتبع الكهربائي في المناسبات الخاصة.

1. مادة غمد PE
PE هو اختصار البولي إيثيلين ، وهو مركب البوليمر الذي يتكون من بلمرة الإيثيلين. يتم تصنيع مادة غمد البولي إيثيلين الأسود من خلال خلط وراتينات البولي إيثيلين بشكل موحد مع تثبيت الكربون ، الأسود الكربوني ، مضادات الأكسدة والملدنات في نسبة معينة. يمكن تقسيم مواد غمد البولي إيثيلين لأغماد الكبل البصرية إلى البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) ، والبولي إيثيلين منخفض الكثافة (LLDPE) ، والبولي إيثيلين متوسطة الكثافة (MDPE) والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) وفقًا للكثافة. بسبب كثافاتها المختلفة والهياكل الجزيئية ، لديهم خصائص مختلفة. يتكون البولي إيثيلين منخفض الكثافة ، والمعروف أيضًا باسم البولي إيثيلين عالي الضغط ، عن طريق البلمرة من الإيثيلين عند الضغط العالي (فوق 1500 من الأجواء) عند 200-300 درجة مئوية مع الأكسجين كحافز. لذلك ، تحتوي السلسلة الجزيئية للبولي إيثيلين منخفض الكثافة على فروع متعددة ذات أطوال مختلفة ، مع درجة عالية من التفرع في السلسلة ، والبنية غير المنتظمة ، وانخفاض البلورة ، والمرونة الجيدة والاستطالة. يتكون البولي إيثيلين عالي الكثافة ، والمعروف أيضًا باسم البولي إيثيلين منخفض الضغط ، عن طريق البلمرة من الإيثيلين في الضغط المنخفض (1-5 أجواء) و 60-80 درجة مئوية مع محفزات الألومنيوم والتيتانيوم. نظرًا لتوزيع الوزن الجزيئي الضيق للبولي إيثيلين عالي الكثافة والترتيب المنظم للجزيئات ، فإنه يحتوي على خصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة كيميائية جيدة ومدى درجة حرارة واسعة من الاستخدام. يتم تصنيع مادة غمد البولي إيثيلين متوسطة الكثافة عن طريق مزج البولي إيثيلين عالي الكثافة والبولي إيثيلين منخفض الكثافة في نسبة مناسبة ، أو عن طريق مونومر الإيثيلين البلمرة والبروبيلين (أو المونومر الثاني من 1-بيتين). لذلك ، فإن أداء البولي إيثيلين متوسطة الكثافة هو بين بولي إيثيلين عالي الكثافة والبولي إيثيلين منخفض الكثافة ، ولديه مرونة البولي إيثيلين منخفض الكثافة ومقاومة التآكل الممتازة وقوة الشد من البولي إيثيلين عالي الكثافة. يتم بلمرة البولي إيثيلين منخفض الكثافة بواسطة طور غاز منخفض الضغط أو طريقة المحلول مع مونومر الإيثيلين و 2-Olefin. درجة المتفرعة من البولي إيثيلين منخفض الكثافة خطي بين الكثافة المنخفضة والكثافة العالية ، لذلك لديها مقاومة تكسير بيئية ممتازة. تعد مقاومة تكسير الإجهاد البيئي مؤشرًا مهمًا للغاية لتحديد جودة مواد PE. يشير إلى هذه الظاهرة إلى أن قطعة اختبار المواد التي تتعرض لانحناء الشقوق الإجهاد في بيئة الفاعل بالسطح. تشمل العوامل التي تؤثر على تكسير الإجهاد المادي: الوزن الجزيئي ، وتوزيع الوزن الجزيئي ، والبلورة ، والبنية المجهرية للسلسلة الجزيئية. كلما زاد الوزن الجزيئي ، كلما كان توزيع الوزن الجزيئي الأضيق ، كلما زادت الروابط بين الرقاقات ، كلما كان ذلك أفضل مقاومة تكسير الإجهاد البيئي للمادة ، وكلما زادت عمر خدمة المادة ؛ في الوقت نفسه ، يؤثر تبلور المادة أيضًا على هذا المؤشر. كلما انخفضت البلورة ، كان من الأفضل مقاومة تكسير الإجهاد البيئي للمادة. تعد قوة الشد والاستطالة عند كسر مواد PE مؤشرا آخر لقياس أداء المادة ، ويمكن أن تتنبأ أيضًا بنقطة نهاية استخدام المادة. يمكن أن يقاوم محتوى الكربون في مواد PE بشكل فعال تآكل الأشعة فوق البنفسجية على المادة ، ويمكن أن يحسن مضادات الأكسدة بفعالية خصائص مضادات الأكسدة للمادة.

2. مادة غمد PVC
تحتوي مادة مثبطات اللهب PVC على ذرات الكلور ، والتي ستحترق في اللهب. عند الاحتراق ، سوف يتحلل ويطلق كمية كبيرة من غاز حمض الهيدروكلوريك المتآكل والسامة ، مما سيؤدي إلى ضرر ثانوي ، لكنه سوف يطفئ نفسه عند مغادرة اللهب ، لذلك يتمتع بخاصية عدم نشر اللهب ؛ في الوقت نفسه ، تتمتع مادة غمد PVC بمرونة جيدة وقابلية للتمديد ، وتستخدم على نطاق واسع في الكابلات البصرية الداخلية.

3. مادة غمد مثبطات اللهب خالية من الهالوجين
نظرًا لأن كلوريد البولي فينيل سوف ينتج غازات سامة عند الحرق ، فقد طور الناس مادة غمد منخفضة الخالية من الهالوجين ، خالية من الهالوجين ، غير سامة ، ونظيفة ، أي ، مضيفًا مثبطات اللهب غير العضوية AL (OH) 3 و MG (OH) 2 إلى مواد غد الاحتراق. نظرًا لأن مثبطات اللهب غير العضوية تضاف إلى مواد غمد مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين ، ستزداد الموصلية للبوليمرات. في الوقت نفسه ، تكون الراتنجات ومثبطات اللهب غير العضوية مختلفة تمامًا عن مواد ثنائية الطور. أثناء المعالجة ، من الضروري منع خلط غير متساو من مثبطات اللهب محليًا. يجب إضافة مثبطات اللهب غير العضوية بكميات مناسبة. إذا كانت النسبة كبيرة جدًا ، فسيتم تقليل القوة الميكانيكية والاستطالة عند كسر المادة بشكل كبير. المؤشرات لتقييم خصائص مثبطات اللهب لمثبطات اللهب الخالية من الهالوجين هي مؤشر الأكسجين وتركيز الدخان. مؤشر الأكسجين هو الحد الأدنى لتركيز الأكسجين المطلوب للمادة للحفاظ على الاحتراق المتوازن في غاز مختلط من الأكسجين والنيتروجين. كلما زاد مؤشر الأكسجين ، كلما كان خصائص مثبطات اللهب أفضل. يتم حساب تركيز الدخان عن طريق قياس نقل شعاع الضوء المتوازي الذي يمر عبر الدخان الناتج عن احتراق المادة في مساحة معينة وطول المسار البصري. كلما انخفض تركيز الدخان ، انبعاثات الدخان وأداء المادة بشكل أفضل.

4. مادة غمد مقاومة العلامة الكهربائية
هناك المزيد والمزيد من الكابلات البصرية الداعمة ذاتية الوسائط (ADSS) التي تضع في نفس البرج مع خطوط علوية عالية الجهد في نظام اتصال الطاقة. من أجل التغلب على تأثير المجال الكهربائي العالي الجهد على غمد الكابل ، قام الناس بتطوير وأنتجوا مادة غمد كهرباء جديدة مقاومة للندبة ، وهي مادة غمد عن طريق التحكم الصارم في محتوى الكربون الأسود ، وحجم وتوزيع جزيئات الكربون السوداء ، مما يضيف إضافات خاصة لجعل مواد الغمد ذات الأداء الكهربائي الممتاز.