03.01 ПОЛИЭТИЛЕНОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ

ПОЛИЭТИЛЕНОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ

Композиции полиэтилена (ПЭ) для кабельной промышленности по ГОСТ 16336-77 изготовляются 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 и проводов методом экструзии.

Марки композиций ПЭ в зависимости от свойств и назначения получают на основе базовых марок ПЭВД (табл. 1.9). 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 композиций ПЭ в кабельной промышленности.

Показатели композиций ПЭВД и ПЭНД приведены в табл. 1.10, а механические характеристики композиций ПЭ на основе базовых марок ПЭ - в табл. 1.11.

Плотность композиции на основе базовых марок 102 от 922 до 924 кг/м³; композиции на основе марок 153 - от 915 до 922 кг/м³; марок 178 - от 917 до 921 кг/м³; марок 107 - от 917 до 920 кг/м³ и марок 180 - от 916 до 920 кг/м³. В композициях всех базовых марок с добавками 0, 9, 96 и 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/10 мин; 153 – от 0,21 до 0,39 г/10 мин; 178 - от 1,05 до 1,95 г/10 мин и 180 - от 2,1 до 3,9 г/10 мин.

Плотность композиции на основе базовых марок 204, 206, 207 и 208 от 949 до 954 кг/м³. 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/10 мин; 206 от 0,9 до 1,5 г/10 мин, 207 - от 1,5 до 2,0 г/10 мин и 208 - от 2 до 3 г/10 мин.

Стойкость к термоокислительному старению всех базовых марок ПЭВД не менее 8 ч, стойкость к фотоокислительному старению базовых марок 102, 107, 153 и 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 94 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 и 63 от 960 до 980 кг/м³, показатель текучести 2,0-3,0 г/10 мин, 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 6-05-05-195-8О и ТУ 6-05-05-84-77 изготовляют из ПЭВД марки 15303-003 по ГОСТ 16337-77. Плотность композиции 1000 кг/м³, текучесть расплава 0,4-0,7 г/10 мин, стойкость к растрескиванию 500 ч, предел текучести при растяжении не менее 8,2 – 8,5 Мпа, относительное удлинение 400-410%, холодостойкость не выше -55ºС, 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 0,1, 0,2, 0,5, 61, 62, 63, 93, 94 и 95 имеют tgδ при частоте 10⁶ Гц не более 3*10^-4, с добавкамм 04 - не более 5*10^-4, с добавками 09, 96, 99 - не более 6*10^-4, композиции ПВНД марок 204, 206, 207 и 208 с добавками 07, 19, 21, 57 и 95 tgδ при частоте 10 ⁶ Гц не более 5*10^-4, а марок 204 и 206 с добавками 11 - не более 7*10^-4. Относительная диэлектрическая проницаемость при частоте 10⁶ Гц композиций ПЭВД не более 2,3, за исключением марок ПЭВД с добавками 09, 96, 99 - не более 2,4, а марки 107 с добавками 61, 62 и 63 - не более 2,6. Композиции ПЭНД имеют ε 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 - 110ºС, насыпную плотность 500 - 600 кг/м³, твердость путем вдавливания шарика при нагрузке 490 Н 176,4-225,4 кПа, водопоглощение 0,02% за 30 сут, удельное объемное сопротивление 1*10¹⁶ - 1*10¹⁷, удельное поверхностное электрическое сопротивление 1*10¹⁵ Ом*см. Температура хрупкости марок с ПТР 0,2 – 0,3 г/10 мин не выше -120ºС, с ПТР 1,5 – 2,2 г/10 мин не выше -100ºС и с ПТР 3,0 г/10 мин не выше -85ºС. Температура хрупкости после 1000 ч облучения лампой ДРГ-375 марок с ПТР 0,3 г/10 мин не выше -70ºГ, с ПТР от 0,3 до 3,0 г/10 мин -60ºС. Модуль упругости марок плотностью 917 - 921 кг/м³ 88,2 – 127,4 Мпа, плотностью 922 - 926 кгм³ 137 - 176,4 МПа.

Полиэтилен инертен к большей части агрессивных сред: при комнатной температуре не растворим ни в одном из известных растворителей. При 70ºС и выше ПЭ растворяется в четыреххлористом углероде, хлороформе, толуоле и ксилоле. Некоторые органические сильнополярные жидкости могут вызвать его растрескивание. Полиэтилен, имеющий индекс расплава 0,З г/10 мин и менее, практически стоек к растрескиванию. Наличие низкомолекулярных фракций в ПЭ снижает стойкость к растрескиванию. Добавка бутилкаучука или полиизобутилена к ПЭ повышает 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 150ºС.

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 6-05-361-6-80 или смеси ЧХЗ-57 с тальком в процессе наложения изоляции в экструзионном агрегате получается пористая ПЭ изоляция плотностью 460 кг/м³, имеющая ε = 1,6, которая используется для изоляции жил кабелей связи, коаксиальных и радиочастотных кабелей.