Tato diplomová práce předkládá ucelený přehled o izolačních materiálech polymerníhoa kompozitního charakteru, které se používají jako primární izolace kabelů či jako materiálpro jejich opláštění. Dále poskytuje fyzikálně chemické principy během vzniku vazebu síťovaných termoplastů zvlášť se zaměřením na nízkohustotní XLPE síťovaného pomocívinyltrimethoxysilanu.Druhá část této práce podává přehled o nejpoužívanějších technologických postupech prosíťování LDPE, které je užíváno vkabelovém průmyslu.Třetí část je zaměřena na hledání nových způsobů stanovení úrovně síťování, které jsouporovnávány skonvenčními metodami, jako je extrakční metoda dle ASTM D2675-11a ČSN EN 579
5.1 Využití FTIR spektroskopie pro stanovení úrovně síťování
Alternativní metodou, která podává informace zvláště kvantitativního charakteru
je infračervená spektrometrie Fourierovou transformací (FTIR). Výsledné spektrum funkcí energie vyjádřené procentech
transmitance nebo jednotkách absorbance vlnové délky dopadajícího záření. Vlnočty charakteristických skupin pro síťování jsou dispozici
v tabulce 3. Princip FTIR spočívá
ve fyzikálních vlastnostech všech materiálů, které ozáření zdrojem elektromagnetického
záření určitou část energie pohltí přemění molekulární vibrace část energie odrazí či
projde skrz materiálem avšak posunem vlnové délky.
. [86] Následující podkapitoly jsou proto zaměřeny metody
a tvorbu metodik ohledem praktickou použitelnost praxi zvláště pak strojové
vybavení nejen Fakulty Elektrotechnické ZČU, ale společnosti, která dodala vzorky pro tuto
práci.
3.1. [99] [100]
V odborné literatuře možné nalézt publikace články zabývající možností stanovení
úrovně síťování pomocí strukturálních metod. Během síťovací reakce dochází
k reakci Si-O-CH3 skupin vodou, což projevuje spektrech poklesem píků
absorbance vlnových délkách 1190, 1100 850 800 cm-1
. Jedním těchto článků Comparison of
techniques for determining crosslinking silane-water crosslinked materials, který
publikoval Kalyanee Sirisinha.Analýza úrovně síťování kabelové izolace Michal Čermák 2012
59
zcela nahradit extrakci založené metody.
Z článků patrné, zapotřebí pro užití této metody zaměřit jen změny absorbance
té části spektra, které odpovídají strukturním změnám během síťování. právě tato odezva základem FTIR
analýzy. [101]
Dle Palmlöfovy vědecké publikační činnosti [74] [102] lze tuto metodu využít pro
sledování změn probíhajících během síťovacího procesu polyolefinových sloučeninách. jeho případě [74],
kdy studoval kopolymer etylen vinyl trimethoxysilan, zaměřil zejména změnu
absorbance oblastí vznikající Si-O-CH3, -Si-OH Si-O-Si. Během síťování struktury dochází nastolení
nových energetických hladin, jak molekulární úrovni zejména oblasti amorfní fáze, tak
i hranici zrn, kdy dochází jejich pevnějšímu propojení, což výrazný vliv výslednou
entalpii, entropii systému vazeb, dochází také změně aktivační energie. Přesněji FTIR založena absorpci infračerveného záření při průchodu vzorkem,
kdy dojde změně rotačně vibračních energetických stavů molekuly závislosti změně
dipólového momentu. Naopak píky Si-O-Si vazeb
mají vzrůstající charakter závislosti úrovni zesítění, jelikož tyto vazby jsou výsledkem
kondenzačních reakcí
