Термоэластопласт или резина что лучше для кабеля

Форум о полимерах ПластЭксперт

Крупнейшая независимая площадка для обсуждения вопросов производства и переработки пластмасс и эластомеров различными способами. Рекомендации ведущих специалистов.

Резина против ТЭПа в кабеле КГ и КГ-ХЛ

#1 Сообщение Shadow » 08 фев 2017, 07:54

ТЭПы на основе стирольных каучуков в настоящее время успешно заменяют резины в таких областях как:
1. Строительная отрасль. Замена EPDM-резины в уплотнителях на более технологичный и дешевый ТЭП, уплотняющие кольца для труб.
2. Автомобильная отрасль. Коврики автомобилей уже в большинстве случаев производят из ТЭПов, пыльники, колпаки, кордовые уплотнители для белазов, уплотнители для стекол(в вагонах уплотнители на окнах серого цвета сделаны из ТЭПов) и прочие резиновые детали у которых нет повышенных требований к эксплуатации.
3. Кабельная отрасль. Производство кабеля КГ, КГ-ХЛ и ПРС.
Средний темп роста потребления ТЭПов в мире составляет 6-7% ежегодно.

Что касаемо использования ТЭПов в кабельной промышленности для производства кабеля КГ и КГ-ХЛ:
«Традиционная» технология производства кабеля КГ включала в себя «резиновую технологию». Процесс состоит из следующих технологических стадий:
1. Резиносмешение и подготовка смеси. Представляет собой резиносмеситель периодического действия, с камерой от 200 литров, куда оператор загружает брикеты каучука, добавки. Смесь перемешивается и выгружается на следующую стадию.
2. Вальцевание. Представляет собой вальцы, на которых происходит дополнительное перемешивание, снижение вязкости смеси, введение вулканизаторов, подогрев смеси перед последующей переработкой. По готовности смеси оператор делает надрез на вальце и протягивает образованное полотно до следующей стадии.
3. Экструдирование. Представляет собой червячный пресс с большим диаметром шнека(100-200 мм). Резиновая смесь поступает на шнек, далее под давлением выдавливается в формующую головку, через которую постоянно протягивается медная жила. В результате чего накладывается изоляция. Полученное изделие поступает на следующую стадию.
4. Вулканизация. Представляет собой протяженный термошкаф, где поддерживается заданная температура для сшивки(120-200°С). Лимитирующим фактором на данном этапе(и соответственно всего процесса) является время пребывания изделия в камере вулканизации. Скорость линии обычно находится в интервале 3-5 метров/минуту.

Как видно данный процесс обладает рядом недостатков:
1. Высокая металлоемкость.
2. Большое количество обслуживающего персонала
3. Вредность, т.к. люди работают и контактируют с вредными веществами(сажа, перекиси)
4. Отсутствие вторичной переработки.
5. Тихоходность процесса.

Процесс производства кабеля КГ из ТЭП состоит из следующих этапов:
1. Загрузка сырья в виде гранул в экструдер для ПВХ
2. Наложение изоляции и оболочки по типовой технологии наложения.

Данный процесс обладает рядом преимуществ перед «резиновой технологии»:
1. Низкая металлоемкость. Переработка происходит на типовом оборудовании.
2. Низкое количество обслуживающего персонала.
3. Безвредность(при наличии общецеховой вентиляции)
4. Наличие вторичной переработки ТЭПов.
5. Быстроходный процесс.

В чем же отличия кабеля КГ в резиновой оболочке и оболочке из ТЭПа.
Для начала необходимо определить области применения данного кабеля, а это:
1. Шнуры с вилками для электроинструмента, который может работать на улице
2. Удлинители и переноски, так же для работы на улице.
3. Нестационарная прокладка для подключение электрооборудования, например, на месторождениях от генератора до буровой установки.
4. Бытовое использование населением.
5. Подключение сварочных станков.

Требования к кабелю КГ и КГ-ХЛ изложены в ГОСТ 24334-80 Кабели силовые для нестационарной прокладки.
Согласно данному стандарту кабеля подвергаются следующим испытаниям:
1. Приемо-сдаточные испытания.
Данные испытания кабель из резины и ТЭПа проходят без особых проблем.
2. Периодические испытания
Данные испытания кабель из резины и ТЭПа проходят без проблем(кроме Испытания на нераспространение горения, т.к. для данного вида кабеля применяются иные материалы).

Особо необходимо отметить следующие отличия:
1. Кабель из ТЭПа может работать при температуре +100°С, в то время как кабель из резиновой оболочки только до +75°С, а некоторые итого меньше. Это связано с наличием в резине сшивающих агентов, которые при повышении температуры начинают «дошивать» резину и она дубеет и трескается. А учитывая тот момент, что практически все работают по нижней зоне допуска сечения жилы – перегревы в кабеле обеспечены.
2. УФ-стойкость. Кабель из ТЭПа выдерживает Испытание на воздействие солнечного излучения (п.2.5.5) (должно проводиться по ГОСТ 20.57.406 (метод 211-1) или ГОСТ 16962.1 (метод 211-1)), в то время как резиновая оболочка не выдерживает и в результате чего производители пишут в своих стандартах следующую фразу:
«Гарантийный срок эксплуатации кабелей 6 месяцев со дня ввода в эксплуатацию, но не позднее 12 месяцев со дня изготовления»

Из вышеизложенного следует, что ТЭП на основе СЕБС-каучука является достойным заменителем резины в производстве кабеля КГ и КГ-ХЛ.

Источник

Кабели с изоляцией из композиций на основе термоэластопластов

Милованов В.Н., Навроцкий Ю.В., Степанова И.А., Леонов М.М., ЗАО НФ “Электропровод”, Москва;

Глуховской В.С., д-р техн.наук, Ситникова В.В., ВфНИИСК, Воронеж.

Изучение рынка кабельной продукции показывает устойчивый рост спроса потребителей на гибкие силовые (шланговые) провода и кабели.

В последние годы для изготовления таких кабелей все более широко применяются термоэластопласты. Это связано как с их свойствами, близкими к свойствам резин, так и с возможностью переработки на обычном экструзионном оборудовании (без вулканизации). Последнее обстоятельство дает возможность изготовителям кабелей, не имеющим специализированного резинопокрывательного оборудования, расширить свою номенклатуру за счет кабелей с термоэластопластами и составить конкуренцию кабелям с резиновой изоляцией.

Нами была выполнена разработка кабелей, аналогичных кабелям марки КГ, с использованием композиций на основе отечественных термоэластопластов, выпускаемых Воронежским филиалом НИИ Синтетического каучука (Вф НИИСК).

Cовместно с Вф НИИСК были проведены исследования ряда бутадиен- винилароматических термоэластопластов в качестве основы композиций для изоляции и для оболочки гибких силовых кабелей, выбраны материалы, наиболее пригодные для этих целей, разработаны и исследованы составы композиций [1,2,3].

Промышленная технология изготовления композиций разработана совместно с ООО “Полигран”, на композиции утверждены технические условия ТУ 2243-003-21346056-97. Изоляционной композиции присвоена марка ЭП-17, композиции для оболочки (шланговой) – ЭД-17.

В таблице 1 приведены физико-механические и электрические показатели композиций.

Таблица 1.

№ п/п	Наименование показателей	Норма		Методы испытаний
№ п/п	Наименование показателей	Марка ЭП-17	Марка ЭД-17	Методы испытаний
1	Условная прочность при растяжении, Мпа, не менее	7,0	6,0	ГОСТ 11272-80
2	Относительное удлинение при разрыве, %, не менее	400	300	ГОСТ 11272-80
3	Ускоренное тепловое старение, при: 100 0 С, 96час., не менее 120 0 С, 96час., не менее	s=6,0; g=280 s=3,5; g =200	s=5,0; g =210 s=3,0; g =130	ГОСТ 9.024-74
4	Удельное объемное электрическое сопротивление, ом*см, не менее	1х10 13	—	ГОСТ 6433.2-71
5	Тангенс угла диэлектрических потерь, не более	0,03	—	ГОСТ 22372-77
6	Диэлектрическая проницаемость, не более	3,0	—	ГОСТ 22372-77
7	Электрическая прочность, Мв/м, не менее	22	20	ГОСТ 6433.3-71
8	Температура хрупкости, о С, не выше	-40	-40	По п.4.12 наст. ТУ
9	Эластичность по отскоку, ед.	40-60	40-60	СТ СЭВ 108 по п.4.15
10	Технологичность	Отсутствие пор в образцах	Отсутствие пор в образцах
11	Потеря массы при сушке,%,не более	0,3	0,3	ГОСТ 19338-90
12	Индекс расплава, Г/10мин, 190 о С, Р=5кг	2-4	5-8	ГОСТ 11645-73
13	Разброс по индексу расплава в пределах одной партии,%,не более	12	—	По п.4.4 наст.ТУ
14	Плотность, г/см 3	1,0+0,05	1,0+0,05	ГОСТ 15139-69
15	Количество включений, шт., не более	15	—	По п.4.6 наст.ТУ

Для разработанных материалов были проведены исследования термостойкости: температур начала разложения, начала перехода в вязкотекучее состояние, начала окисления. Исследования проводились методами термогравиметрического и термомеханического анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии. Соответствующие кривые для композиции ЭП-17 приведены на рис. 1, 2 и 3. Анализ полученных термограмм показывает, что температура начала активного окисления материала составляет 220 о С, а температура деструкции – 324 о С.

Из этого следует, что максимальная температура переработки композиции должна быть в пределах 200-220 о С.

Разработанный материал является частично кристаллическим полимером, о чем свидетельствует эндотермический пик плавления на кривой ДСК в интервале температур 60-110 о С, аналогичный пику плавления полиэтилена низкой плотности. С плавлением кристаллитов связана деформация материала под нагрузкой, которая начинает проявляться при его нагревании выше 60 о С (рис.3). При температуре выше 110 о С происходит переход материала в вязкотекучее состояние. Это позволяет считать его нагревостойкость не менее 90 о С.

C целью удешевления композиций и расширения номенклатуры кабелей были также разработаны материалы на рабочую температуру 70 о С.

По аналогии с вышеуказанными материалами на ОАО “Полигран” были разработаны композиции “Флексогран”, также предлагаемые для кабельной промышленности. Материалу для изоляции присвоена марка “Флексогран ДИ 101”, материалу для оболочки – “Флексогран ДМ 201”. Наши испытания показали, что физико-механические характеристики этих композиций аналогичны таковым для композиций ЭП-17 и ЭД-17, но нагревостойкость их ограничена температурой 60 о С.

На основании проведенных исследований была разработана технология переработки различных композиций на экструдерах с диаметром шнека 60 и 90 мм.

На кабели, разработанные с использованием композиций на основе термоэластопластов ВфНИИСК, нами были выпущены технические условия ТУ 16.К12-15-97 “Кабели силовые гибкие на напряжение 660В”.

Кабели предназначены для присоединения передвижных механизмов к электрическим сетям на номинальное переменное напряжение 660 В частоты до 400 Гц или постоянное номинальное напряжение 1000 В.

Марки кабелей:

КГ-М — кабель силовой гибкий с медными жилам и, с изоляцией и в оболочке из композиции на основе термоэластопласта на рабочую температуру от минус 40 о С до плюс 70 о С;

КРПТ-М – то же, на рабочую температуру от минус 40 о С до плюс 90 о С.

Число жил в кабелях от 1 до 5,сечение жил от 0,75 до 16 мм 2 для многожильных кабелей и от 0,75 до 50 мм 2 – для одножильных. Токопроводящие жилы кабеля должны соответствовать классу 5 по ГОСТ 22483-77. Изолированные жилы имеют отличительную расцветку, в т. ч. желто-зеленую.

Электрическое сопротивление изоляции жил, пересчитанное на 1 км длины кабеля и температуру 20 о С, должно быть не менее 100 Мом. Кабели должны выдерживать испытательное переменное напряжение частоты 50 Гц в течение 5 мин: одножильные после пребывания в воде 6 ч – 2,5 кВ, многожильные – без погружения в воду – 2,5 кВ.

Поскольку кабели предназначены для подвижного монтажа, они должны быть стойкими к многократным изгибам. Кабели с номинальным сечением основных жил 6 мм 2 и более должны быть стойкими к изгибам на угол ± 90 через ролики при растягивающем усилии 49 Н (5,0 кгс);при этом диаметр роликов и число циклов изгибов должно соответствовать таблице 2.

Таблица 2

Кабели с сечением основных жил до 4 мм 2 включительно должны быть стойкими к многократным перегибам через систему роликов под токовой нагрузкой и выдерживать не менее 30000 циклов перегибов.Диаметр роликов и нагрузка,создающая усилие натяжения кабеля, должны соответствовать значениям,приведенным в таблице 3.

Таблица 3

Номинальное сечение основных жил, мм 2	Номинальный диаметр роликов, мм	Растягивающая нагрузка Н (кгс), не менее
до 1,0 вкл.	80	10 (1,0)
св. 1,0 до 2,5 вкл.	120	15 (1,5)
4.0	200	20 (2,0)

Срок службы кабеля – не менее 4 лет с даты изготовления.

Литература

1.Патент на изобретение № 2129569 “Способ получения термоэластопластов”.
2.Патент на изобретение № 21455969 “Полимерная композиция”.
3.Ситникова В.В., Глуховской В.С., Быкова Л.Н., Данилова Л.И., Навроцкий Ю.В., Степанова И.А. “ Смеси термоэластопластов на основе стирола и a-метилстирола”.Тезисы докладов 5-й Российской научной конференции “Сырье и материалы для резиновой промышленности”.Москва,11-15.05.98.

Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter

Источник

термоэластопласт или резина что лучше для кабеля

Термоэластопласты в качестве кабельной изоляции: универсальные и прочные материалы

Сегодня одними из самых востребованных на отечественном рынке электромеханических изделий являются шланговые силовые кабели с гибкой структурой. Уже несколько лет подряд ведущие предприятия страны для их изготовления выбирают особый вид материала: термоэластопласт (нескольких разновидностей). По своими характеристикам он во многом напоминает резину. Важнейшим преимуществом его использования в промышленности является возможность перерабатывать это сырье с применением экструзионного оборудования, то есть не прибегая к финансово затратному способу вулканизации. Именно поэтому многие российские и зарубежные предприятия, не имеющие в своем арсенале специальной резинопокрывательной аппаратуры, быстро расширяют список выпускаемых изделий за счет выше указанного вида кабеля, который является достойным конкурентом проводникам в резиновой изоляции.

В РФ на выпуске термоэластопластов специализируется филиал НИИСК в Воронеже. Здесь, с участием ведущих специалистов от передовых российских заводов, были проведены исследования некоторых композиций для изолирующего слоя. Большое внимание, в частности, было уделено тестированию и выявлению термостойкости бутадиен-винилароматических термоэластопластов. Были установлены такие показатели, как

Кроме того, в лабораториях был осуществлен термомеханический и термогравиметрический анализ и некоторые другие виды изучения. Было установлено, что максимальный показатель температуры, при которой можно начинать переработку композита, находится в пределах 200 — 220 0 С.

Рассмотрим основные виды кабеля, которые выпускаются на основе термоэластопластов. Это кабель КГ-Т и КРПТ-М.

Любые виды подобных кабелей предназначаются для подвижного монтажа, поэтому они должны быть особенно стойкими к изгибам, в том числе многократным. Это учтено разработчиками.

Форум о полимерах ПластЭксперт

Резина против ТЭПа в кабеле КГ и КГ-ХЛ

#1 Сообщение Shadow » 08 фев 2017, 07:54

Каучук, резина и кабель КГ

Каучук как конструкционный материал стал доступен промышленности в конце 18 века, он был привезен в Европу с южноамериканского континента и представлял загустевший сок тропического растения — гевеи. Эластичность и водостойкость сразу сделали его востребованным, но широкому применению препятствовали использование дорогостоящего привозного натурального сырья и недолговечность изделий. Освоение в конце 19 века процесса вулканизации натурального каучука позволило преодолеть основные недостатки материала и спрос на продукт названный резиной вырос многократно.

Полимерная композиция, применяемая ООО «Конкорд» для кабелей КГ обеспечивает нанесение покровов на изделия с минимальным эксцентриситетом, что позволяет снизить диаметр изделий и расход материалов не выходя при этом за минимальные допуски, что уменьшает горючую массу кабелей. Немаловажно что отсутствие соединений серы в покровах производимых кабелей позволяет токопроводящим жилам длительное время не окисляться, что делает их коммутацию гораздо более легкой и качественной. Также применяемый материал имеет хорошие показатели морозостойкости и легко переносит низкие температуры.

Полиуретан – синтетический полимер, обладающий уникальными физико-механическими свойствами. Полиуретан широко используется практически во всех областях промышленных производств. В том числе и при производстве кабеля. Рассмотрим основные свойства этого уникального материала.

Особенности применения кабеля КГтп медный с изоляций из термоэластопласта

Кабель КГтп используют для подсоединения различных электроприборов и оборудования.

В последнее время при изготовлении гибких силовых кабелей широко применяются термоэластопласты. Данные материалы по своим характеристикам сходны с резинами. Их главное преимущество состоит в том, что они могут изготавливаться без вулканизации на обычном экструзионном оборудовании. Это значит, обеспечивается возможность расширения номенклатуры изделий. Огромный ассортимент кабелей КГтп с изоляций из термоэластопласта представлен здесь http://elektrokable.ru/products/kabel-kgtp-mednyy/. Данный тип кабелей широко применяется для подключения мобильных механизмов. Кроме этого им отдают предпочтение для межсекционного соединения различного электрического оборудования.

Основные характеристики
Маркировка КГтп расшифровывается следующим образом:

Популярность кабелей данного типа объясняется следующими преимуществами:

Производители указывают для кабелей данного типа срок эксплуатации 4 года. Важно помнить, что использовать кабель под направленными нагрузками или в смотанном виде категорически запрещается.

Существует запрет на использование кабеля в катушке, а также на эксплуатацию под воздействием направленных нагрузок. Данный вид кабелей успешно все необходимые испытания и соответствует всем существующим нормативам и требованиям.

Преимущества термоэластопласта над ПВХ

Термоэластопласт или термопластичный каучук — это полимерная смесь, которая в условиях эксплуатации имеет свойства мягких резин, а при температуре плавления приобретает термопластичные свойства. За последние годы ТЭП получили широкое распространение в разных сферах промышленности и вытеснили на рынке ПВХ. В нашей статье мы расскажем, чем это обусловлено.

Чем ТЭП лучше ПВХ?

Преимущества термопластичного эластомера над поливинилхлоридом Вы можете посмотреть в Таблице ниже:

Материал	Термоэластопласт (ТЭП)	ПВХ
Безопасность производства	В производстве не используются фталаты и пластификаторы (ДБВ, ДОФ и др.), поэтому готовый продукт безопасный для простого покупателя и рабочих.	Содержит добавки, оказывающие вредное воздействие на здоровье рабочих производств.
Экологическая безопасность	Материал безопасен для окружающей среды. Например, уплотнители или кабели не расплавляются под высокими температурами.	Обладает плохой термической стойкостью, поэтому изделия разлагаются на солнце и при воздействии высоких температур.
Особенности переработки	ТЭП подвергается переработке методом экструзии и литья под давлением. Эти технологии не несут угрозу здоровью рабочих.	Для производства используется тяжелое промышленное оборудование. Материальный цилиндр и шнек должны быть из нержавеющей стали, поскольку в ПВХ добавляется хлор, являющийся агрессивным веществом.
Эластичность	TPE на основе SEBS проявляет хорошую эластичность при низких температурах.	На сильном холоде или при воздействии низких температур твердеет и разрушается.
Производительность при термовоздействии	Термоэластопласт более стойкий к нагреву, чем ПВХ.
Плотность	Небольшая плотность ТЭП позволяет придать изделиям легкий вес и добиться минимального расхода материала.	Высокая плотность делает продукции тяжеловесной и повышает расход сырья.
Срок службы	Долгий срок службы благодаря высоким эксплуатационным характеристикам	Низкая устойчивость при сжатии сокращает эксплуатационный срок изделий
Совместимость	TPE хорошо комбинируется с полипропиленом, а также многими пластиками: ПА, АБС, ПОМ и др.	—

ТЭП оптимально сочетает в себе такие характеристики как: мягкость, экологическая чистота, прозрачность, тактильность и отсутствие запаха.

Для покупки термоэластопласта обращайтесь в компанию «Углич-Пласт». Замкнутый цикл производства и наличие аккредитованной испытательной лаборатории позволяет нам предложить товар высокого качества по самой низкой цене.

Источник