Analýza životnosti elektroizolačních materiálů pomocí strukturálních analýz

Abstract

Předkládaná disertační práce se zabývá problematikou elektroizolačních kompozitních materiálů, které jsou určeny primárně pro kabelový průmysl a mají splňovat požadavky na sníženou hořlavost a celkově co nejvyšší bezpečnost kabelových vedení pro nižší napěťové hladiny ve vnitřním i venkovním prostředí. Předmětem zájmu jsou kompozity tvořené polyethylenovou matricí, jílovým plnivem pojmenovaným tubulární halloysit a případně dalšími aditivy. Tubulární halloysit představuje plnivo, které je průmyslově zatím jen málo využívané, přestože struktura částic halloysitu je minimálně mezi aluminosilikáty unikátní. Důvodem snahy využít toto plnivo v polymerních elektroizolačních materiálech je hlavně jeho schopnost pozitivně ovlivnit průběh termo-oxidačních reakcí polyethylenu a přispět tak k oheň retardačním vlastnostem výsledného kompozitu. Cílem disertační práce je dle návrhu vycházejícího z rešeršní činnosti připravit a následně komplexně charakterizovat kompozity tvořené konkrétním typem polyethylenu a halloysitu. Pozornost je věnována hlavně vlivu halloysitu na termické, dielektrické i mechanické vlastnosti. Kromě provedení analýzy základního dvousložkového kompozitu je také zjišťován vliv přidání směsi aditiv určené pro zajištění vyšší oxidační stability a lepší zpracovatelnosti extruzí. Realizována je nejen komplexní analýzy materiálů ve stavu krátce po výrobě, ale také analýza materiálů podrobených zrychlenému tepelnému stárnutí a stárnutí ultrafialovým zářením. Na základě výsledků experimentu stárnutí jsou definovány možné mechanismy degradace testovaných materiálů. Z provedených analýz vyplývá, že tubulární halloysit nepředstavuje výjimečný retardér hoření polyethylenu, ale pozitivní vliv na termické vlastnosti přesto vykazuje. Pozitivním zjištěním je také zlepšení některých mechanických a dielektrických parametrů kompozitů s určitým podílem halloysitu. Dle výsledků zrychleného stárnutí lze považovat testované kompozity za odolnější vůči termo-oxidaci a méně odolné vůči foto-oxidaci.