ИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ КАБЕЛЕЙ Российский патент 2007 года по МПК H01B3/46 

Изобретение относится к изоляционным материалам, а более точно к изоляционным материалам, применяемым в кабельной промышленности.

В патентной литературе известны электрические кабели, в которых изоляция выполнена из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката (П.M. RU №28408, кл. Н 01 В 11/18)

Этот известный кабель обладает повышенной жесткостью и достаточно низкой эластичностью.

Наиболее близким по технической сущности относительно заявляемого изоляционного материала является материал на основе силиконового каучука, который используется в качестве изоляционного материала изоляции для кабелей (силиконовая резиновая смесь, выпускаемая фирмой Wacker-Chemie GmbH, Германия)

Этот известный изоляционный материал обладает высокой эластичностью. Так его относительное удлинение при разрыве составляет 350%, а твердость по Шору А в условных единицах равна 70. Изоляция для кабелей на основе этого силиконового каучука изготавливается методом экструзии на специальном техническом оборудовании. При этом используется химическая сшивка компонентов смеси.

Процесс химической сшивки достаточно длителен и следовательно экономически не выгоден, кроме того, невозможно применение экструзионного оборудования для переработки пластмасс.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка такого изоляционного материала, который обладал бы повышенной твердостью и достаточной эластичностью и позволял бы получать изоляцию для кабелей и проводов более ускоренным методом радиационной сшивки композиции и не требовал бы специализированного оборудования, используемого для экструзии смесей.

Технический результат достигается тем, что изоляционный материал для кабелей на основе силиконового каучука, согласно изобретению, для последующей радиационной сшивки дополнительно содержит полиэтилен, целевую добавку в виде сополимера этилена с винилацетатом и термостабилизатор при следующем соотношении ингредиентов, мас.%

Силиконовый каучук57-70Полиэтилен20-32Целевая добавка8-9Термостабилизаторостальное

Силиконовый каучук в указанных пределах позволяет изоляционному материалу сохранить повышенную по сравнению с полиэтиленовой или ПВХ изоляцией эластичность, которая требуется для последующего использования в кабельных изделиях повышенной гибкости.

До процесса сшивки добавление к силиконовому каучуку полиэтилена в указанных пределах увеличивает твердость материала. Достаточная механическая прочность изоляции до процесса сшивки необходима, так как облучение связано с прохождением облучаемой заготовки кабеля через систему роликов.

Введение целевой добавки в виде сополимера этилена с винилацетатом, которая выполняет роль совместителя, позволяет осуществить наложение изоляции методом экструзии материалов (силиконового каучука и полиэтилена), имеющих различные технические условия переработки как то температуру, скорость наложения.

В дальнейшем изобретение будет подробно раскрыто в описании конкретного примера реализации.

Изоляционный материал получают следующим образом.

Для приготовления изоляционного материала используют известные двухшнековые червячные пресса.

Силиконовый каучук, полиэтилен, сополимер этилена с винилацетатом и термостабилизатор подают в загрузочную зону пресса. Червяки, вращаясь со скоростью 8-16 об/мин, захватывают указанную массу.

Проходя по шнеку, масса разогревается до температуры, равной 135°С, смешивается, затем при выходе из пресса гранулируется. Транспортировка гранул осуществляется с помощью воздушного потока, при этом происходит охлаждение гранул. Размер гранул составляет 3х5 мм.

Далее из гранул этой композиции методом экструзии на жилы кабеля или провода накладывается изоляция. Для этого используют известное экструзионное оборудование для переработки пластмасс, при этом не требуется специальных экструзионных линий и специальных червяков. На этом оборудовании получают так называемую заготовку кабеля или провода, т.е. на жилы наложена изоляция из материала, содержащего силиконовый каучук, полиэтилен, сополимер этилена с винилацетатом и термостабилизатор.

Затем заготовка провода или кабеля подвергается облучению на электронном ускорителе типа ЭЛВ энергией 0,7-0,9 МэВ при удельной скорости облучения 3,13-3,85 мА, в результате чего происходит радиационная сшивка композиции до степени гель-фракции не менее 70%.

Радиационная сшивка обладает более высокой скоростью по сравнению с химической и, следовательно, экономически более выгодна. Радиационная сшивка переводит материал из термопластического состояния в термореактивное, при этом для материалов, подвергнутых радиационной сшивке, характерна более высокая нагревостойкость. Так рабочая температура кабелей и проводов с изоляцией на основе сшитого полиэтилена составляет 90°С, а для кабелей и проводов с изоляцией из предлагаемой радиационно-сшитой композиции материала составляет 135°С.

Ниже приводится таблица, в которой указаны характеристики предлагаемого изоляционного материала.

СвойствоЕд. изм.ЗначениеЦвет белыйУдельный вес + 0,02г/см³1,10Относительное удлинение при разрыве, не менее%350Условная прочность при растяжениин/мм²10

Предлагается изоляционный материал для кабелей на основе силиконового каучука, который содержит полиэтилен, целевую добавку в виде сополимера этилена с винилацетатом и термостабилизатор. Этот материал обладает твердостью и достаточной эластичностью и позволяет получить изоляцию для кабелей и проводов более ускоренным методом радиационной сшивки композиции. 1 табл.

Изоляционный материал для кабелей на основе силиконового каучука, отличающийся тем, что для последующей радиационной сшивки он дополнительно содержит полиэтилен, целевую добавку в виде смеси этилена с винилацетатом и термостабилизатор при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Силиконовый каучук57-70Полиэтилен20-32Целевая добавка8-9ТермостабилизаторОстальное