03. ИЗОЛЯЦИЯ КАБЕЛЕЙ
ПРОПИТАННАЯ БУМАЖНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ
Кабельная бумага по ГОСТ 23436-83 для изоляции силовых кабелей на напряжение до 35 кВ марок К и КМП изготовляется из небеленой сульфатной целлюлозы, а марки КМ - из небеленой сульфатной целлюлозы для многослойной кабельной бумаги. Бумага изготовляется плотностью 780±50 кг/куб см, воздухопроницаемостью не более 40 мл/мин, влажностью 4-8%. Бумага марок К и КМП изготовляется цвета натурального волокна или окрашенной в красный, зеленый и синий цвета, а марки КМ - цвета натурального волокна.
Кабельная бумага по ГОСТ 645-89 для изоляции кабелей на напряжение от 110 до 500 кВ изготовляется из специальной сульфатной небеленой целлюлозы, бумага марок КВМ (многослойная) и КВМС (многослойная стабилизированная) выпускается машинной гладкости, а бумага марки КВМСУ (многослойная стабилизированная уплотненная) - каландрированной.
Для выравнивания электрического поля в изоляции силовых кабелей на напряжение 6 кВ и выше и арматуры для них применяется экран из кабельной электропроводящей бумаги марок ЭКУ-80 и ЭКУ-120 (уплотненная одноцветная с включением в композицию слоев технического углерода), и для изоляции силовых кабелей на напряжение 110 кВ и выше и арматуры для них применяется кабельная электропроводящая двухцветная уплотненная бумага марок ЭКДУ-80 и ЭКДУ-120 с включением технического углерода в композицию электропроводящего слоя по ГОСТ 10751-85. Электропроводящая бумага марок ЭКУ-80 и ЭКУ-120 имеет удельное электрическое сопротивление 5-90 кОм
м, а бумага марок ЭКДУ-80 и ЭКДУ-120 - 50-1000 кОмм.
Бумажную изоляцию силовых кабелей пропитывают маслоканифольным составом, кабели на напряжение 20-35 кВ пропитывают составом марки МП-2, содержащим 25±3% канифоли (остальное количество - нефтяное масло). Кабели на напряжение 1-10 кВ пропитывают составом МП-3, содержащим 7,5±2,5% канифоли, 3±2% полиэтиленового воска (остальное количество - нефтяное масло), а кабели с нестекающей изоляцией - составом МП-5, состоящим из 3,0-2,0% канифоли, 18,0±1,0% полиэтиленового воска (остальное количество - нефтяное масло). Нефтяное масло для пропиточного состава применяют марки КМ-25 по ТУ 38-101-449-84 селективной очистки фенолом или дуосол-очистки парным растворителем с последующей гидро- и контактной очисткой. Канифоль для пропиточных составов применяют марки А-1 сорта по ГОСТ-19113-84 или модифицированную кабельную канифоль по ТУ 13-05-25-82.
ПОЛИЭТИЛЕНОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ
Композиции полиэтилена (ПЭ) для кабельной промышленности по ГОСТ 16336-77 с изменением N1 изготовляют на основе ПЭ высокого давления (ПЭВД) (низкой плотности) и низкого давления (ПЭНД) (высокой плотности) со стабилизаторами и другими добавками. Они используются для наложения изоляции на жилы кабелей методом экструзии.
Марки композиций ПЭ в зависимости от свойств и назначения устанавливаются на основе базовых марок ПЭВД (табл. 1.5). Обозначение марок композиций ПЭ состоит из наименования материала "Полиэтилен", трех первых цифр обозначения базовой марки ПЭ, номера рецептуры добавок, написанного через дефис, и буквы К, обозначающей применение композиции ПЭ в кабельной промышленности.
Показатели композиций ПЭВД и ПЭНД приведены в таблице 1.6, а механические характеристики композиций ПЭ на основе базовых марок ПЭ в таблице 1.7.
Плотность композиций на основе базовых марок 102 от 0,922 до 0,924 г/см3; композиции на основе марок 153 - от 0,915 до 0,922 г/см3; марок 178 - от 0,917 до 0,921 г/см3; марок 107 - от 0,917 до 0,920 г/см3 и марок 180 - от 0,916 до 0,920 г/см3. В композициях всех базовых марок с добавками 0, 9, 96, 99 плотность не нормируется.
Показатель текучести расплава (ПТР) композиции на основе базовых марок 102 от 0,24 до 0,36 г/10 мин; 107 - от 1,7 до 2,3 г/10мин; 153 - от 0,21 до 0,39 г/10мин; 178 - от 1,05 до 1,95 г/10мин и 180 - от 2,1 до 3,9 г/10мин.
Таблица 1.5 Марки композиции, вид добавок, свойства композиции и рекомендуемое назначение
|
Марка композиции ПЭ |
Вид добавки |
Свойства композиции |
Рекомендуемое назначение |
|
Композиции на основе полиэтилена высокого давления | |||
|
102-01К; 107-01К; 153-01К; 178-01К; 180-01К |
Термостабилизатор |
Стойкая к термоокислительному старению, не рекомендуется к окрашиванию |
Для неокрашиваемой изоляции проводов и кабелей |
|
102-02К; 107-02К; 153-02К; 178-02К; 180-02К |
То же |
Стойкая к термоокислительному старению |
Для окрашиваемой и неокрашиваемой изоляции проводов и кабелей |
|
102-04К; 107-04К; 153-04К; 178-04К; 180-04К |
То же |
То же |
То же |
|
102-09К; 107-09К; 153-09К; 178-09К |
Термо- и светостаби-лизатор |
Стойкая к термоокислительному и фотоокислительному старению, черного цвета |
Для светостойкой изоляции проводов и кабелей |
|
102-10К; 153-10К; 178-10К; 107-10К |
То же |
То же |
Для оболочек и защитных покровов кабелей |
|
102-93К; 153-93К; 178-93К; 107-93К |
Термостабилизатор |
Стойкая к термоокислительному старению |
Для окрашиваемой и неокрашиваемой изоляции проводов и кабелей |
|
102-94К; 153-94К; 178-94К; 107-94К |
То же |
То же |
То же |
|
102-95К; 153-95К; 178-95К; 107-95К |
То же |
То же |
То же |
|
102-96К; 153-96К; 178-96К; 107-96К |
Термо- и светостаби-лизатор |
Стойкая к термоокислительному и фотоокислительному старению, черного цвета |
Для светостойкой изоляции проводов и кабелей |
|
102-97К; 153-97К; 178-97К; 107-97К |
То же |
То же |
Для оболочек и защитных покровов кабелей |
|
102-99К; 153-99К; 178-99К; 107-99К |
То же |
То же |
Для светостойкой изоляции проводов и кабелей |
|
102-100К; 153-100К; 178-100К; 107-100К |
Термо- и светостаби-лизатор |
Стойкая к термоокислительному и фотоокислительному старению, черного цвета |
Для оболочек и защитных покровов кабелей |
|
107-61К |
Термостабилизатор, антипирены |
Стойкая к термоокислительному старению, самозатухающая |
Для изоляции проводов и кабелей |
|
Композиции на основе полиэтилена низкого давления | |||
|
204-07К; 206-07К; 207-07К; 208-07К |
Термостабилизатор, антикоррозионная добавка |
Стойкая к термоокислительному старению, слабоокрашенная |
Для окрашиваемой и неокрашиваемой изоляции проводов и кабелей |
|
204-19К;206-19К; 207-19К;208-19К |
То же |
То же |
То же |
|
204-57К; 206-57К; 207-57К; 208-57К |
То же |
Стойкая к термоокислительному старению, натурального цвета |
То же |
|
204-11К; 206-11К |
Термостабилизатор, светостабилизатор, антикоррозионная добавка |
Стойкая к термоокислительному и фотоокислительному старению, черного цвета |
Для светостойкой изоляции проводов и кабелей |
|
204-12К; 206-12К |
То же |
То же |
Для оболочек и защитных покровов кабелей |
|
Композиции на основе полиэтилена низкого давления | |||
|
271-70К |
Термостабилизатор |
Стойкая к термоокислительному старению при переработке и эксплуатации |
Для изоляции проводов и кабелей |
|
271-82К |
Термостабилизатор |
С повышенной стойкостью к термоокислительному старению при переработке и эксплуатации |
Для изоляции проводов и кабелей |
|
271-83К |
То же |
То же |
То же |
|
273-71К |
Термо- и светостабилизатор |
Стойкая к термоокислительному старению при переработке и эксплуатации с повышенной стойкостью к фотоокислительному старению, черного света |
Для оболочек и защитных покровов проводов и кабелей |
|
273-81К |
То же |
С повышенной стойкостью к термоокислительному старению при переработке и эксплуатации, стойкая к фотоокислительному старению, черного света |
Для светостойкой изоляции проводов и кабелей |
Для композиций на основе полиэтилена высокого давления рецептур 09, 10, 97, 100 допускается снижение предела текучести при растяжении на 5%, прочности при разрыве и относительного удлинения при разрыве на 10%.
Плотность композиции на основе базовых марок 204, 206, 207 и 208 от 0,949 до 0,954 г/см3. В композициях на основе базовых марок 204 и 206 с добавкой 11 плотность не нормируется. Показатель текучести композиций на основе базовых марок 204 от 0,6 до 0,9 г/10мин; 206 от 0,9 до 1,5 г/10мин; 207 - от 1,5 до 2,0 г/10мин; 208 - от 2 до 3 г/10мин.
Таблица 1.6 Показатели композиций на основе полиэтилена высокого и низкого давлений
|
Показатель |
ПЭВД |
ПЭНД |
|
Температура плавления, °С |
106-110 |
125-135 |
|
Насыпная плотность, г/см3 |
0,5-0,6 |
0,5 |
|
Твердость по вдавливанию шарика при нагрузке 490 Н (50 кгс), |
|
|
|
Па |
(17,64 - 22,54)·104 |
(44,1 - 57,82)·104 |
|
(кгс/см2) |
(1,8 - 2,3) |
(4,5 - 5,9) |
|
Температура хрупкости, °С |
не выше |
-80 - 150 |
|
а) для марок с ПТР: |
|
|
|
0,2 - 0,3 г/10мин |
-120 |
|
|
б) для марок с ПТР: |
|
|
|
1,5 - 2,2 г/10мин |
-100 |
|
|
в) для марок с ПТР: |
|
|
|
3,0 г/10мин |
-85 |
|
|
после 1000 ч облучения лампой ДРТ-400 (ДРТ-375), °С, не выше: |
|
|
|
а) для марок с ПТР: |
|
|
|
0,3 г/10мин |
-70 |
|
|
б) для марок с ПТР: |
|
|
|
0,3 - 3,0 г/10мин |
-60 |
|
|
после 500 ч облучения лампой ДРТ-375, °С |
- |
-60 |
|
Модуль упругости, Па, (кгс/см2): |
(секущий) |
при изгибе |
|
а) для марок с плотностью |
(88,2 - 127,4)·106 |
(588 - 833)·106 |
|
0,917 - 0,921 г/см3 |
(900 - 1300) |
(6000 - 8500) |
|
б) для марок с плотностью |
(137,2 - 176,4)·106 |
|
|
0,922 - 0,926 г/см3 |
(1400 - 1800) |
|
|
Разрушающее напряжение при изгибе, Па |
- |
(196 - 372,4)·106 |
|
(г/см3) |
|
(200-380) |
|
Водопоглощение за 30 сут, % |
0,020 |
0,030 - 0,040 |
|
Удельное объемное электрическое сопротивление. Ом·см |
|
|
|
1·1016 - 1·1017 |
1·1016 - 1·1017 | |
|
Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом |
|
не менее |
|
1·1015 |
1·1014 |
Таблица 1.7 Механические показатели композиций ПЭ
|
Базовая марка |
Предел текучести при растяжении, МПа, (кгс/см2), не менее |
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа |
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее |
Стойкость к растрескиванию,ч, не менее |
|
102 |
11,3 (115) |
14,7 |
600 |
500 |
|
107 |
9,3 (95) |
12,2 |
550 |
2,5 |
|
153 |
9,8 (100) |
13,7 |
600 |
500 |
|
178 |
9,3 (95) |
11,7 |
600 |
2,5 |
|
180 |
9,3 (95) |
10,8 |
600 |
1,5 |
|
204 |
23,5 (240) |
не нормируется |
600 |
100 |
|
206 |
23,5 (240) |
То же |
500 |
50 |
|
207 |
23,5 (240) |
То же |
300 |
24 |
|
208 |
23,5 (240) |
То же |
150 |
24 |
Стойкость к температурному старению всех базовых марок ПЭВД не менее 8ч, стойкость к фотоокислительному старению базовых марок 102, 107, 153, 178 с добавкой 0,9 не менее 240 ч, с остальными добавками показатель не нормируется.
Стойкость к термоокислительному старению базовых марок ПЭНД не менее 6 ч, к фотоокислительному старению ПЭВД с присадками 96 и 99 не менее 240 ч, ПЭНД марок 204 и 206 с добавкой 11 - не менее 300 ч, а марок 206, 207 и 208 - не нормируется.
Плотность ПЭВД марки 107 с добавками 61, 62, 63 от 0,960 до 0,980 г/см3 , показатель текучести 2,0 – 3,0 г/10мин, стойкость к растрескиванию не менее 3 ч, предел текучести при растяжении не менее 8,8 МПа, разрушающее напряжение при растяжении не менее 10,8 МПа, относительное удлинение не менее 500%. Стойкость к термоокислительному старению марки 107-61К не менее 8 ч, а марок 107-62К и 107-63К - не менее 10 ч. Термостабильность марок 107-61К не менее 0,5 ч, 107-62К не менее 2 ч и 107-63К - не менее 2,5 ч. При вынесении из пламени образцов ПЭВД марок 107-61К, 107-62К и 107-63К горение их прекращается не более чем через 30°С.
Композиция самозатухающего светостабилизированного ПЭ марок 153-72 и 153-117, получившая название кассполен по ТУ 6-05-05-195-80 и ТУ 6-05-05-84-77, изготовляют из ПЭВД марки 15303-003 по ГОСТ 16337-77. Плотность композиции 1,0 г/см3, текучесть расплава 0,4 - 0,7 г/10мин, стойкость к растрескиванию 500 ч, предел текучести при растяжении не менее 8,2 - 8,5 МПа, относительное удлинение 400 - 410%, холодостойкость не выше -55°С, стойкость к термоокислительному старению не менее 8 ч, стойкость к фотоокислительному старению не менее 600 ч. Количество летучих не более 0,15%. При выносе из пламени горение образца прекращается.
Композиции ПЭВД марок 102, 107, 153, 178 и 180 с добавками 01, 02, 05, 61, 62, 63, 93, 94, 95 имеют tg
при частоте 106 Гц не более 3·10-4, с добавками 04 - не более 5·10-4, с добавкам 09, 96, 99 - не более 6·10-4, композиции ПЭНД марок 204, 206, 207 и 208 с добавками 07, 19, 21, 57, 95 tg при частоте 10 Гц не более 5·10-4, а марок 204 и 206 с добавками 11 - не более 7·10-4. Композиции ПЭНД имеют 
не более 2,4. Электрическая прочность при частоте 50 Гц всех марок ПЭВД и ПЭНД не менее 40 МВ/м, за исключением марки 107 с добавками 61, 62 и 63, для которой электрическая прочность не менее 35 МВ/м.
Композиции на основе ПЭВД имеют температуру плавления 106 - 110°С, насыпную плотность 0,5 - 0,6 г/см3, твердость по вдавливанию шарика при нагрузке 490 Н 176,4 – 225,4 КПа, водопоглощение 0,02% за 30 суток, удельное объемное электрическое сопротивление 1·1016 - 1·1017 Ом·см, удельное поверхностное электрическое сопротивление 1·1015 Ом. Температура хрупкости марок с ПТР 0,2 – 0,3 г/10мин не выше -120°С, с ПТР 1,5 – 2,2 г/10мин не выше -100°С и с ПТР 3,0 г/10мин не выше -85°С. Температура хрупкости после 1000ч облучения лампой ДРТ-375 марок с ПТР 0,3 г/10мин не выше -70°С, с ПТР от 0,3 до 3,0 г/10мин -60°С. Модуль упругости марок плотностью 0,917 - 0,921 г/см3 88,2 – 127,4 МПа, плотностью 0,922 – 0,926 г/см3 137 – 176,4 МПа.
Полиэтилен инертен к большей части агрессивных сред, при комнатной температуре не растворим ни в одном из известных растворителей. При 70°С и выше ПЭ растворяется в четыреххлористом углероде, хлороформе, толуоле и ксилоле. Некоторые органические сильнополярные жидкости могут вызвать его растрескивание. Полиэтилен, имеющий индекс расплава 0,3 г/10мин и менее, практически стоек к растрескиванию. Наличие низкомолекулярных фракций в ПЭ снижает стойкость к растрескиванию. Добавки бутилкаучука или полиизобутилена к ПЭ повышают его стойкость к растрескиванию.
Введение в ПЭ органических перекисей (дикумила и др.) с последующим нагревом или действием ионизирующих излучений (вулканизацией) приводит к образованию поперечных связей, переводящих его из термопластичного состояния в термореактивное. В этом состоянии ПЭ не плавится при повышении температуры и не растрескивается под влиянием различных сред. Вулканизированный ПЭ незначительно деформируется при температуре 150°С.
Композицию ПЭ с полиизобутиленом, ацетиленовой сажей и стеариновой кислотой используют в качестве электропроводящих экранов кабелей с ПЭ изоляцией.
Введение в композицию ПЭ полиэтиленового концентрата марки П2-КП по ТУ 6-05-1565-77, или полиэтиленового суперконцентрата пигмента марки СКП по ТУ 6-05-05-149-81 придает ПЭ заданный цвет, необходимый для расцветки изоляции жил. При введении в композицию ПЭ концентрата пенообразующего марки 107-ОВАС по ТУ 6-05-361-80 или смеси 4X3-57 с тальком в процессе наложения изоляции в экструзионном агрегате получается пористая ПЭ изоляция плотностью 0,460 г/см3, имеющая = 1,6, которая используется для изоляции жил кабелей связи, коаксиальных и радиочастотных кабелей.
НОРМЫ ТОЛЩИНЫ ИЗОЛЯЦИИ.
На кабели с пластмассовой и резиновой изоляцией, предназначенные для стационарных и передвижных силовых и осветительных установок различного назначения на номинальное переменное напряжение до 6кВ частоты до 1кГц и постоянное напряжение до 6кВ, ГОСТ 23286-78 приняты шесть категорий толщины изоляции:
И-1-изоляция кабелей в оболочке на номинальное переменное напряжение до 220В (для систем 220/380В) или постоянное напряжение до 700В.
И-2-изоляция кабелей без оболочки на номинальное переменное напряжение до 220В (для систем 220/380В) или постоянное напряжение до 700В.
И-3-изоляция кабелей в оболочке на номинальное переменное напряжение от 220В (для систем 220/380В) до 400В (для систем 400/600В) и постоянное напряжение от 700 до 1000В.
И-4-изоляция кабелей без оболочки на номинальное переменное напряжение от 220В (для систем 220/380 В) до 400В (для систем 400/600В) или постоянное напряжение от 700 до 1000В.
И-5-изоляция кабелей на номинальное переменное напряжение от 400В (для систем 400/600В) до 1800В (для систем 1800/3000В) или постоянное напряжение от 1000 до 6000В.
И-6-изоляция кабелей на номинальное переменное напряжение 3600В (для систем 3600/6000В)
При обозначении категории изоляции добавляют соответствующие индексы: п - пластмассовой, р - резиновой изоляции.
Номинальные толщины изоляции кабелей с пластмассовой и резиновой изоляцией приведены в табл. 1.8.
Таблица 1.8 Номинальная толщина изоляции кабельных изделий для различных категорий изоляций, мм
|
S, кв. мм |
Толщина пластмассовой изоляции, мм |
Толщина резиновой изоляции, мм | ||||||||
|
Ип-1 |
Ип-2 |
Ип-3 |
Ип-4 |
Ип-5 |
Ип-6 |
Ир-1 |
Ир-3 |
Ир-5 |
Ир-6 | |
|
До 0,35 |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
0,35 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
0,7 |
- |
- |
0,6 |
- |
- |
- |
|
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
0,8 |
- |
- |
0,6 |
0,8 |
- |
- |
|
0,75 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
0,8 |
- |
- |
0,6 |
1,0 |
- |
- |
|
1,0 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
0,8 |
- |
- |
0,6 |
1,0 |
- |
- |
|
1,5 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
1,0 |
- |
- |
0,6 |
1,0 |
1,8 |
- |
|
2,5 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
1,0 |
- |
- |
0,8 |
1,0 |
1,8 |
- |
|
4,0 |
0,7 |
0,8 |
0,8 |
1,0 |
2,2 |
- |
0,8 |
1,0 |
1,8 |
- |
|
6,0 |
0,7 |
0,8 |
0,8 |
1,0 |
2,2 |
- |
0,8 |
1,0 |
1,8 |
- |
|
10,0 |
0,8 |
1,0 |
1,0 |
1,2 |
2,2 |
3,0 |
1,0 |
1,2 |
2,0 |
4,0 |
|
16,0 |
0,8 |
1,0 |
1,0 |
1,2 |
2,2 |
3,0 |
1,0 |
1,2 |
2,0 |
4,0 |
|
25,0 |
1,0 |
1,2 |
1,2 |
1,4 |
2,2 |
3,0 |
1,2 |
1,4 |
2,2 |
4,0 |
|
35,0 |
1,0 |
1,2 |
1,2 |
1,4 |
2,2 |
3,0 |
1,2 |
1,4 |
2,2 |
4,0 |
|
50,0 |
1,2 |
1,4 |
1,4 |
1,6 |
2,2 |
3,0 |
1,4 |
1,6 |
2,4 |
4,0 |
|
70,0 |
1,2 |
1,4 |
1,4 |
1,6 |
2,2 |
3,0 |
1,4 |
1,6 |
2,4 |
4,0 |
|
95,0 |
1,2 |
1,6 |
1,6 |
1,8 |
2,2 |
3,0 |
1,6 |
1,8 |
2,6 |
4,0 |
|
120,0 |
- |
- |
1,6 |
1,8 |
2,2 |
3,0 |
- |
1,8 |
2,6 |
4,0 |
|
150,0 |
- |
- |
1,8 |
2,0 |
2,2 |
3,0 |
- |
2,0 |
2,8 |
4,0 |
|
185,0 |
- |
- |
2,0 |
2,2 |
2,4 |
3,0 |
- |
2,2 |
3,0 |
- |
|
240,0 |
- |
- |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
3,0 |
- |
2,4 |
3,2 |
- |
|
300,0 |
- |
- |
2,4 |
2,6 |
2,6 |
3,0 |
- |
2,6 |
3,4 |
- |
|
400,0 |
- |
- |
2,6 |
2,8 |
2,8 |
3,0 |
- |
2,8 |
3,6 |
- |
|
500,0 |
- |
- |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
3,2 |
- |
3,0 |
3,8 |
- |
ИЗОЛЯЦИЯ ИЗ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА (ФТОРОПЛАСТА)
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) выпускается под названием фторопласт-4 (фторлон-4) по ТУ 6-05-1246-76, в дальнейшем именуемый Ф-4, а его сополимеры Ф-4Д, Ф-4М, Ф-40Ш и др. Изоляция из ПТФЭ может быть наложена на жилы кабелей сплошным слоем, получаемым экструзией, или методом обмотки лентами и нитью. Ленточную изоляцию для получения ее монолитности подвергают нагреву (запечка). Толщину изоляции принимают равной 0,25мм при напряжении до 600В и 0,40мм - при напряжении до 1000В
Основные параметры ПТФЭ и его сополимеров приведены в табл. 1.9
Таблица 1.9 Основные свойства ПТФЭ и его сополимеров
|
Показатель |
ПТФЭ и его сополимеры | ||||
|
Ф-4 (ПТФЭ) |
Ф-4МБ (ФЭП) |
Ф-40Ш (ЭТФЭ) |
Ф-30 (ЭТФХЭ) |
Ф-2М (ПВДФ) | |
|
Плотность, г/см3 |
2,120-2,280 |
2,120-2,170 |
1,650-1700 |
1,670-1,690 |
1,700-1,800 |
|
Температура, °С: |
|
|
|
|
|
|
плавления |
327 |
285-290 |
260-275 |
215-245 |
160-180 |
|
стеклования |
-100 – -120 |
-90 |
-100 |
- |
-33 – -38 |
|
Коэффициент теплоемкости, |
|
|
|
|
|
|
Дж/г |
1,04 |
1,1 |
1,9 |
- |
1,4 |
|
Коэффициент теплопроводности, |
|
|
|
|
|
|
Вт/(м °С) |
0,252 |
0,25 |
0,23 |
0,20 |
0,35 |
|
Температурный коэффициент линейного расширения, °С-1 |
|
|
|
|
|
|
(8-25) 10-5 |
(8,3-10,5) 10-5 |
(4,2-14) 10-5 |
(8-10) 10-5 |
(8-12) 10-5 | |
|
Рабочая температура, °С: |
|
|
|
|
|
|
минимальная |
-270 |
-180 – -200 |
-100 |
-195 |
-60 |
|
максимальная |
260 |
200 |
200 |
170 |
150 |
|
Разрушающее напряжение при растяжении при 20 °С, МПа |
|
|
|
|
|
|
14,5-35,0 |
16-30 |
27-50 |
35-50 |
39-69 | |
|
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·см |
|
|
|
|
|
|
1016 – 1020 |
1016 – 1018 |
1016 |
1015 - 1018 |
1014 - 1017 | |
|
|
1,9-2,2 |
1,9-2,1 |
2,5-2,6 |
2,5 |
8,4 |
|
tg |
2- 1(И |
(2-3)- Ю-4 |
- |
- |
- |
|
Электрическая прочность при толщине 3 - 4 мм, МВ/м |
|
|
|
|
|
|
20-27 |
20-25 |
16-20 |
20 |
10,5 | |
|
Кислородный индекс |
96 |
95 |
31 |
64 |
43 |
По нагревостойкости Ф-4МБ превосходит все остальные фторорганические полимеры, кроме Ф-4. Сополимер этилена и тетрафторэтилена (ЭТФЭ) выпускается под маркой фторопласт-40Д. Он имеет высокие механические свойства, повышенные твердость и жесткость. Сополимер трифторхлорэтилена с этиленом (ЭТФХЭ) выпускается под маркой фторопласт-30. Он обладает высокими электроизоляционными свойствами. Поливинилиденфторид (ПВДФ) выпускается под маркой фторопласт-2 и 2М (ТУ 6-05-646-77 и ТУ 6-05-1781-76). Он обладает более высокими механическими свойствами.
ИЗОЛЯЦИЯ ИЗ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНОГО ПЛАСТИКАТА
Поливинилхлоридные (ПВХ) пластикаты - смесь поливинилхлоридной смолы с пластификаторами, стабилизаторами и другими добавками. Для изготовления ПВХ пластиката применяются суспензионные смолы. Пластификаторы (эфиры фталевой, фосфорной и себациновой кислот) придают ПВХ пластикату эластичность и облегчают процесс его переработки, но ухудшают его химическую стойкость, нагревостойкость и электроизоляционные свойства. Более высокими электроизоляционными свойствами обладают пластификаторы совол и диоктилфталат. Поливинилхлоридные пластикаты на основе себациновой и фталевой кислот обладают более низкой летучестью, высокой стойкостью против старения и действия масел.
В изоляционные ПВХ пластикаты вводят антиоксиданты (дифенилпропан), обеспечивающие длительное сохранение высокого удельного электрического сопротивления, гибкости при низких температурах и нагревостойкости. Для удешевления ПВХ пластикатов и придания большей стойкости против горения в них вводят хлорированные парафины. Введение в ПВХ пластикаты стабилизаторов (углекислого свинца и солей стеариновой кислоты, кальция, кадмия, бария, стронция и др., а также стеаратов свинца в композиции с эпоксидными смолами) значительно повышает температуру его разложения. Для получения цветного ПВХ пластиката в него вводят окрашивающие добавки, главным образом пигментные красители. Для удешевления и получения ряда специфических свойств ПВХ пластикат может содержать наполнители (каолин, сажу, карбонат кальция, тальк, шиферную и кварцевую муку, двуокись кремния, основной карбонат свинца и др.). Под воздействием температуры, солнечной радиации, пребывания в различных средах и т.д. ПВХ пластикаты за счет улетучивания пластификатора стареют -происходит снижение их эластичности и холодостойкости.
Поливинилхлоридный пластикат по ГОСТ 5960-72 предназначен для работы в диапазоне температур от -60°С до 70°С, а ПВХ марки ИТ-105 - до 105°С. В зависимости от свойств и назначения ПВХ пластиката выпускаются следующие типы и марки: изоляционный И марок И40-13, И40-13А, И50-13, И40-14, И50-14; изоляционный нагревостойкий ИТ марки ИТ-105; изоляционный для оболочек ИО марок ИО50-11 и ИО45-12.
Буквы в условном обозначении ПВХ пластиката типов И и ИО обозначают тип ПВХ пластиката, две первые цифры указывают холодостойкость его, две последующие цифры - порядок удельного объемного сопротивления при 20°С. В обозначении ПВХ пластиката марки ИТ-105 цифры указывают верхний предел рабочих температур.
Диэлектрические, физико-механические и другие показатели ПВХ пластикатов приведены в табл. 1.10.
Таблица 1.10 Диэлектрические и другие показатели изоляционных ПВХ пластикатов
|
Показатель |
Нормы для марок | ||||||||||||||
|
И40-13 |
И40-13 |
И50-13 |
И40-14 |
И50-14 |
И60-12 |
ИТ-105 |
ИО45-12 | ||||||||
|
высший сорт |
первый сорт |
высший сорт |
первый сорт |
|
|
высший сорт |
первый сорт | ||||||||
|
Удельное объемное электрическое сопротивление Ом·см, не менее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
при 20°С, |
1·1013 |
5·1013 |
3·1013 |
2·1013 |
2·1014 |
1·1014 |
1·1014 |
1·1012 |
2·1013 |
1·1012 |
1·1012 | ||||
|
при 70°С, Ом·см |
2·1020 |
1·1011 |
1·1011 |
5·1010 |
1,5·1012 |
1·1012 |
1·1012 |
1·1010 |
* |
|
| ||||
|
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа, не менее |
17,6 |
|
|
19,6 |
19,6 |
|
17,6 |
9,8 |
14,7 |
|
| ||||
|
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее |
200 |
250 |
200 |
200 |
250 |
200 |
200 |
300 |
340 |
350 |
350 | ||||
|
Температура хрупкости, °С, не выше |
-40 |
-40 |
-40 |
-50 |
-40 |
-40 |
-50 |
-60 |
-40 |
-45 |
-45 | ||||
|
Потеря массы при 160°С в течение 6 ч, %, не более |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
3,0 |
1,5 |
2,5 |
3,0 | |||||
|
Твердость при 20 °С, МПа (кгс/см2) не менее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
не более |
не более | ||||
|
1,47 |
1,56-2,15 |
1,47 |
58 |
1,47-1,96 |
1,47 |
* |
0,69 |
1,17 |
1,07 |
1,07 | |||||
|
(15) |
(16-22) |
(15) |
(60) |
(15-20) |
(15) |
* | |||||||||