Пластикати пвх

Пластикати ПВХ

Відсутність подвійних зв'язків і наявність атомів хлору робить ПВХ стійким до кислот і лугів, а також озоностойкості і негорючим матеріалом.В кабельних композиціях ПВХ пластикатів використовують ПВХ суспензійний полімеризації, при якій полімер виходить малоразветвленнимі з вузьким молекулярно-масовим розподілом. Для кабельних пластикатів використовують ПВХ, молекулярна маса якого 60000-100000.Прі додаванні до полівінілхлоридної смоли пластифікаторів, стабілізаторів і інших компонентів підвищуються її фізико-механічні та технологічні властивості, але знижуються діелектричні властивості ПВХ-пластикату.

Спеціальні властивості пластикату позначаються стоять після букви І або Про однієї або декількома початковими буквами слова, що характеризують додаткове властивість даної рецептури. Наприклад, пластикат підвищеної нагрівостійкості, званий «ізоляційний термостійкий», позначається ІТ-105 (через дефіс вказана максимальна робоча температура) .В технологічної документації на виготовлення кабелів і проводів, як правило, вказують не тільки марку, а й номер рецептури ПВХ-пластикату. Це дозволяє більш повно використовувати його властивості. Наприклад, широко відомі рецептури 251 і 230 відповідно до ГОСТу 5960-72 відносяться до однієї марки ізоляційного пластикату І 40-13 і мають однакові норми на фізико-механічні та електричні характеристики. Розглянуті рецептури відрізняються один від одного типом пластифікатора. Пластикат рецептури 251 містить діоктилфталат (ДОФ) і виходить менш енергоємним при переробці, що дозволяє накладати ізоляцію при великих швидкостях. Пластикат рецептури 230 містить діалкілфталат (ДАФ) володіє високою питомою об'ємним електричним опором і є тропікостойкім (на ньому практично не розвиваються грибки і цвіль).

Шлангові рецептури 239 і 288 пластика марки 0-40 виготовляють із застосуванням різних Фталатний пластифікаторів. Діалкілфталат 239 робить ПВХ-пластикат більш тропікостойкім, ніж пластикат 288.Налічіе в ПВХ-пластикат різних пластифікаторів робить залежність механічних, електричних та інших характеристик від температури більш вираженою і складною, ніж полівінілхлоридної смоли.

Зниження питомої об'ємного електричного опору ПВХ-пластикату різних рецептур при підвищенні температури враховано в стандарті і контролюється при 20 і 70 ° С.Полівінілхлорідний пластикат широко застосовують для ізоляції настановних, монтажних і спеціальних проводів, в силових кабелях на напругу 1-6 кВ і контрольних кабелях .У шланговий пластикат, крім основного пластифікатора, додають 15-20% трикрезилфосфат, який підвищує стійкість ПВХ-пластикату до горіння. Збільшення пластифицирующей групи до 50-60% призводить до збільшення відносного подовження при розриві і зниження міцності на розрив всіх шлангових пластікатов.Поскольку з підвищенням температури різко зростають значення ε і tgδ, ПВХ-пластикат неможливо широко застосовувати в високовольтних силових кабелях на напругу понад 10 кВ і в якості ізоляції в кабелях связі.Для створення холодостійких пластикатів марок 0-50, 0-55 і ОМБ-60 з температурою крихкості мінус - 50 мінус 60 ° с використовують 60-70% пластифікатора (діоктілсебаціонат або діізодеціадіп ІНАТ), але при цьому міцність на розрив знижується до 11, а іноді до 10 МПа.

Напівпровідний ПВХ-пластикат необхідний для вирівнювання електричного поля і зменшення інтенсивності іонізації високовольтних кабелів і проводів, а також для екранів гнучких шахтних кабелів.

Особливістю таких пластикатів є зниження значень ρυ до 10 2 -10 4 Ом # 8729; див і менш за рахунок введення в рецептуру великої кількості наповнювачів (сажі, графіту і порошків металів) .Длітельное вплив температури сонячних променів і різних середовищ призводить до незворотних змін властивостей пластикатів, званих старінням матеріалу, яке оцінюють зниженням механічних властивостей і температурою крихкості після певних термінів витримки їх при різних температурах.Разлічают теплове, світлове та інші види старіння. Якщо ПВХ-пластикат знаходиться у воді, бензині, маслі або іншому середовищі, процес його старіння викликається в основному вимиванням пластифікатора і стабілізаторів.

Теплове старіння ПВХ пластикату відбувається через випаровування пластифікатора, в результаті чого втрачається еластичність пластикату і знижується його холодостійкість. Крім того, під впливом підвищеної температури відбуваються інтенсивне окислення і деструкція смоли.Во всі кабельні ПВХ пластикати вводять стабілізатори. запобігають деструкцію матеріалу в процесі його переробки і експлуатації кабельних виробів. У шлангових кабельних пластикати стабілізуюча група, як правило, більш ефективна, ніж в ізоляційних.

Процеси старіння в пластикат, як і в багатьох інших матеріалах, значно прискорюються при попаданні на них сонячних променів. Це пояснюється тим, що під впливом сонячних променів, в основному ультрафіолетового спектра, процеси окислення і деструкції відбуваються швидше, ніж під впливом теплоти. Для додання ПВХ пластикату (особливо шланговому) більшою світлостійкості в рецептуру вводять барвники, які, поглинаючи променисту сонячну енергію, не дають їй проникати в товщу матеріалу і зберігають властивості пластикату. Найбільш ефективним пігментом, різко підвищує світлостійкість матеріалу, є сажа, що вводиться в рецептуру в кількості 1-3%. ПВХ пластикати чорного кольору володіють більшою стійкістю до светостаренію, ніж темно-синього, червоного, зеленого та інших більш світлих тонов.Так як для світлостійкості важливий колір, дисперсність і рівномірність розподілу барвника в масі пластикату, шлангові ПВХ пластикати надходять на кабельні заводи, як правило, у вигляді гранул чорного і синього кольорів. Чим рівномірніше розподіл барвника, тим більше світлостійкість матеріалу.

На заводах хімічної промисловості для рівномірного розподілу барвника його ретельно перемішують з пластікатом.Для ізоляційних марок допускається поставка гранул ПВХ пластикату натурального кольору, а для фарбування ізоляції в екструдер додають 2-3% концентровано забарвлених гранул. У цьому випадку контроль здійснюють за кольором, так як світлостійкість ізоляційного матеріалу не має істотного значенія.Прі впровадженні потокових автоматичних ліній на кабельних заводах враховують не тільки фізико-механічні та діелектричні властивості ПВХ-пластикату, але і його технологічні властивості. Продуктивність одного і того ж екструдера коливається в межах 20-30% в залежності від рецептури і технологічних властивостей пластикату. Перевірку технологічних властивостей ПВХ-пластикату виробляють на екструдері діаметром черв'яка 32-60 мм. Для випробувань в голівці екструдера застосовують «глухий» Дорн і матрицю, діаметр якої для ізоляційного пластикату має дорівнювати 2 мм, а для шлангового- 5 мм.Температурние режими роботи екструдера при переробці ПВХ пластикату встановлюють в межах, зазначених у табл. 1.1.

Таблиця 1.1. Температурні режими роботи екструдера

Примітка. Для деяких рецептур ПВХ-пластикатів допускається коригування температурного режиму. При частоті обертання черв'яка 50-60 об / хв джгутик видавлюють протягом 10 хв, після чого через кожні 2 хв відбирають (не менше трьох) проби. Відбір кожної проби проводять протягом 1 хв. Відібрані проби охолоджують до кімнатної температури в посудині з водою, а потім визначають зовнішній вигляд, порівнюючи їх з затвердженим еталоном.Із середини кожної проби гострим ножем або бритвою вирізають зразок довжиною 15 см, на поперечному зрізі якого визначають (візуально) наявність пір. Потім на кожному зразку виробляють поздовжній зріз довжиною 2-3 см і також визначають наявність пор.После відбору проб знижують частоту обертання черв'яка в 2 рази і протягом 5-6 хв видавлюють джгутик, а потім зупиняють екструдер на 20 хв, протягом 2 хв видавлюють зразок, визначаючи (візуально) наявність в джгутики підгоріли частинок і зміна кольору. Далі розбирають головку екструдера і додатково визначають наявність підгоряння пластикату.

Порівнюючи ПВХ-пластикат і поліетиленом, в першу чергу виділяють велику гнучкість кабелю і зручність монтажу з'єднувачів при нормальних і підвищених температурах.
ПВХ-пластикат негорючий і може випускатися білого кольору, що покращує зовнішній вигляд кабелю. Однак при підвищених температурах пластифікатор, що міститься в оболонці, може мігрувати в поліетиленовий діелектрик, значно збільшуючи діелектричні втрати. Цей недолік світові виробники кабельної продукції усувають застосуванням спеціального пластикату з немігрірующімі пластифікаторами.

У кабелях, призначених для переважної експлуатації при впливі низьких температур або при різкій зміні температур, застосування полівінілхлоридного пластикату небажано. Так само до мінусів кабельного пластикату слід віднести

Фактично у виготовленні оболонок використовується не чистий поліетилен, а композиції поліетилену, який представляє суміш кількох модифікацій вихідного поліетилену з додаванням стабілізаторів. Стабілізатори підвищують стійкість поліетилену до теплового старіння.

В оболонці кабелю для зовнішньої прокладки, як правило, використовується поліетилен високої щільності (низького тиску), для підземної прокладки - поліетилен низької щільності (високого тиску).

Високощільний поліетилен стійкий до абразивного зносу і забезпечує більш надійний захист від механічних впливів. Оскільки чистий поліетилен досить швидко старіє на світлі і в ньому з'являються мікротріщини, то для захисту оболонок від ультрафіолетового опромінення застосовуються композиції светостабілізірованного поліетилену, що містить не менше 2,5% дрібнодисперсного сажі. Світлостабілізована поліетилен має чорний колір.

Поліетиленова оболонка, в порівнянні з полівінілхлоридним пластикатом має більш широкий діапазон робочих температур, менш критична до різкого перепаду температур. Вологопоглинання оболонки з поліетилену, в порівнянні з полівінілхлоридної оболонкою, менше в 20 разів.