Вся РоссияКомпании
здесь будут опции для поиска

Изоляция из поливинилхлоридного пластиката


Поливинилхлоридный пластикат представляет собой смесь поливинилхлорида с различными пластификаторами, стабилизаторами и другими добавками. Основную смолу - поливинилхлорид получают полимеризацией хлористого винила в водной среде при температуре 40 - 50° С и давлении 50-70 н/см 2 . Хлористый винил получают из ацетилена и этилена при крекинге и пиролизе нефти, сухой перегонке каменного угля или выделением из природных газов.

Кабельный пластикат изготовляют из суспензионных смол марок ПВХ-С1, ОВХ-С2 и ПВХ-С4. Пластификаторы придают поливинилхлориду эластичность и значительно облегчают процесс его переработки, однако они ухудшают его химическую стойкость, нагревостойкость и электроизоляционные свойства. В качестве пластификаторов в поливинилхлорид вводят эфиры фталевой, фосфорной и себациновой кислот. Лучшими электроизоляционными свойствами обладают пластификаторы совол и ди- октилфталат. Пластификаторы на основе себациновой, адипиновой и фталевой кислот обладают более низкой летучестью, высокой стойкостью к старению и маслостойкостью, а также отсутствием способности к миграции в полиэтилен. Поливинилхлоридные пластикаты с полиэфирными и мономерными пластификаторами типа диде-цила, диундецилфталата и себацината имеют рабочую температуру до 90-105°С. В изоляционные пластикаты пластификаторы вводят в сочетании с антиоксидантом- дифенилпропаном, который обеспечивает длительное сохранение высокого удельного сопротивления, гибкости при низких температурах и нагревостойкости поливинилхлорида. Для удешевления пластикатов и придания им большей стойкости к горению в них вводят хлорированный парафин.

Введение в пластикат стабилизаторов, способных связывать выделяющийся при температурах выше 140° С Хлористый водород, значительно повышает температуру разложения полимера. Наиболее распространенными стабилизаторами являются углекислый свинец и соли стеариновой кислоты, кальция, кадмия, бария и стронция, а также стеараты свинца в композиции с эпоксидными смолами.

Для получения цветных поливинилхлоридных пластикатов в них вводят окрашивающие добавки, главным образом пигментные красители: двуокись титана, сажу, пигмент голубой фталоцианиновый, редоксайд, креп желтый, креп оранжевый, лак рубиновый и др. Техническими условиями предусматривается применение пластикатов 12 различных цветов. Красители не только придают окраску поливинилхлоридным пластикатам но в ряде случаев и увеличивают их стойкость к старению.

С целью удешевления поливинилхлоридных пластикатов и придания им ряда специфических свойств в них вводят наполнители (некоторые сорта каолина, карбонат кальция, тальк, шиферную и кварцевую муку, двуокись кремния, основной карбонат свинца и т. п) в количестве не более 20% массы поливинилхлорида.

В табл. 8-4 приведены основные свойства поливинилхлоридных пластикатов, выпускаемых отечественной промышленностью. Предел прочности пластикатов с повышением температуры снижается, а относительное удлинение имеет максимум в интервале температур 80- 100 С. С повышением температуры снижается ρ V , уменьшаясь в диапазоне от 10 до 70°С более чем в 1000 раз в зависимости от частоты (от 50 до 10 е гц) ε уменьшается почти в 2 раза, а в зависимости от температуры ε возрастает примерно в 1,5 раза (в диапазоне от 20 до 70 о С). Величина tg δ β диапазоне рабочих температур (20-70 С) снижается незначительно, а затем начинает возрастать. Электрическая прочность пластиката снижается при увеличении температуры и толщины слоя. Зависимость электрической прочности пластиката от толщины образцов объясняется неоднородностью материала.

Под воздействием температуры, солнечной радиации пребывания в различных средах и т. п. поливинилхлоридные пластиката стареют - происходит снижение их эластичности и морозостойкости за счет улетучивания пластификатора. В начальный момент старения эластичность пластиката возрастает за счет пластифицирующего действия продуктов распада. В последующее время происходит снижение эластичности за счет испарения продуктов распада и пластификатора. Наиболее подвержены старению поверхностные слои.

Поливинилхлоридные пластиката на основе сополимеров (хлористого винила с метилметакрилатом, изобутиленом и простыми виниловыми эфирами) эластичны, легче перерабатываются и обладают высокими электроизоляционными свойствами. Сополимеры на основе хлористого винила с винилиденхлоридом обладают улучшенной влаго- и газонепроницаемостью. Наряду с сополимерами применяют смеси различных полимеров. Сополимеры имеют высокие электроизоляционные свойства, стойки к растрескиванию, воздействию бензина и не горючи.

Таблица 8-4

Основные свойства изоляционных поливинилхлоридных пластикатов

Наименования показателей

№ рецептуры

38

11

230,251

489

947

теплостойкий

Плотность, г/см 3 .......................

Предел прочности при разрыве, н/см 2 …………………..

Относительное удлинение, %..

Морозостойкость, °С................

Водопоглощение в дистиллированной воде при 20° С в течение 30 суток, %.....

Твердость по Шору:

при 20°С ..............................

при 70°С ...............................

Температура разложения, ° С .

Температура размягчения, °С.. Потеря массы, %:

при 105° С в течение 96 ч …..

при 160° С в течение 6ч…….. Стойкость к старению в везерометре при 70° С, ч ........

ρ V , ом-см…………………………:

при 20° С................................

при 70° С .............................

tg δ..............................................

E..................................................

E пр , кв/мм...................................

1,32

1300 - 1600

220 - 240

- 15

 

0,2-0,3

65

--

170-195 150-160

--

6,0-7,0

--

--

(1-3)∙10 13

--

--

--

--

1,30

1800-2200

210-270

-40

 

0,6-0,8

80

62

240-250 170-175

1,2-1,4 0,8-2,0

1000

1∙10 14

(5-7)∙10 11

0,04

4-5

50-60

1,31

1800-2300

200-280

-40

 

0,7-0,9

90

68

220-250 175-180

1,12-1,36 0,9-2,2

1000

(1-3)∙10 13 (1-З)∙10 11

0,07

5-6

50-60

1,36

2000-2500

230-260

-50

 

0,25-0,30

97

80

240-260 180-185

0,5-0,6 2,2-2,5

1000

(2-5)∙10 13

(1-3)∙10 11

0,06

4-5

50-60

1 21

1000-1200 320-440

-55

 

1,0-1,2

62

--

220-240 160-170

0,8-0,9 2,7-3,0

--

1∙10 12

--

--

--

--

1,34

2000-2500

200-250

- 15

 

0,2-0,4

97

80

240-250 185-190

0,4-0,5 0,2-0,5

1000

5∙10 14

(3-5)∙10 12

0,02

3,5-4,0

50-60

Поливинилхлоридные пластикаты со специальными добавками - фунгицидами (веществами, задерживающими или предотвращающими развитие микроорганизмов) пригодны для работы в условиях тропического климата. Наиболее устойчивы к действию плесневых грибков пластикаты, содержащие трикрезилфосфат и диоктилфталат, менее устойчивы пластиката, рецептуры которых содержат диоктилсебацина-т (рецептуры 489 и 301).

Поливинилхлоридный пластикат в некоторых зарубежных странах применяется для изоляции силовых кабелей на напряжения до 12 кв, но в большинстве стран его используют для изоляции кабелей и проводов на напряжения до 600 в. Расчет силовых кабелей с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката производится не по максимальной, а но средней напряженности поля. Так, например, средняя напряженность электрического поля в изоляции из поливинилхлоридного пластиката (в кабелях на напряжения 6 и 10 кв) принимается равной 1,70-1,80 кв/мм, а максимальная напряженность поля около жилы составляет 2,40 - 3,45 кв/мм.


к содержанию