Покрытие из термоусаживающейся полиэтиленовой пленки Советский патент 1989 года по МПК B32B15/08 F16L58/10 

3 148251

элементы для предлагаемого покрытия из полиэтиленовой пленки, перспективные виды; на фиг. 7 - модифицированный вариант конструкции предлагаемого листоподобного покрытия из полиэтилена, перспективный вид; на фиг. 8- листоподобное покрытие из полиэтиле- на, нанесенного на стык между стальными трубами (противоположные концы JQ покрытия сцеплены друг с другом ), вид сбоку.

Изготовленный из синтетической, дающей усадку при нагреве смолы элемент 1 конструкции, входящий в сое- 15 тав дающего усадку при нагреве покрытия 2 по настоящему изобретению, должен давать усадку в сущности в одном направлении. Для получения высоких температурных свойств и хорошей 20 способности к усадке этот материал должен быть сшитым. Элемент 1 выполнен из кристаллического полиэтилена, которому известными методами сообщено свойство усадки в сущности в од- 25 ном направлении.

Получить такую пленку или лист из полиэтилена, дающего усадку при нагреве, можно по типовому методу, содержащему этапы вытяжки заготовки 30 пленки при повышенной температуре в сущности в одном направлении, затем понижения температуры при нагрузке на растяжение, вызванной удлинением с тем, чтобы слой затвердел с оста- « точными напряжениями в нем.

Сообщить слою теплостойкость можно при помощи образования поперечных связей в полимере, с применением вещества, образующего поперечные связи о или посредством облучения полиэтилена потоками электронов или радиоактивных излучений. Образование поперечных связей может выполняться и до и после этапа придания слою способ- ., ности к усадке под воздействием тепла.

Элемент 1 из полиэтилена может содержать один или много тонких слоев, которым описанным способом приданы свойства усадки под действием тепла и теплостойкости.

Такую слоистость можно, например, получить с помощью плотной намотки элемента 1 в виде пленки, которой приданы необходимые свойства, на валок достаточной толщины, нанесения поверх слоев удерживающей ленты или листа и нагрева полученного устройст50

55

Q

5 0 5

0

о ,

0

5

ва, в результате все слои свариваются друг с другом.

Пленка, используемая для получения элемента, обладающего определенной теплостойкостью и дающего при нагреве усадку, может изготовляться из кристаллического полиэтилена, но желательно, чтобы пленка содержала полимер с гель-фракцией от 21 до 58%.

Термин гель-фракция означает весовой процент остатка 0,15 г образца после экстракции при 120 С в течение 24 ч с 30 мл ксилола и сушки при 80 С в течение не менее 16 ч.

Использование для изготовления элемента из синтетической, дающей усадку при нагреве смолы сетчатого полимера с гель-фракцией или с неэкстрагируемой фракцией раствора менее 20% нежелательно, поскольку такой полимер обладает плохими свойствами тепловой усадки и плохой теплостойкостью. При использовании такого элемента сложно получить однородное по толщине покрытие, не разрушающееся под действием высоких температур. Пленки из полимеров с гель-фракцией более 65% такле непригодны из-за слабой силы сцепления между их слоями в случае получения слоистых элементов из синтетической смолы.

В соответствии с предлагаемым изобретением покрытие из полиэтилена 2 содержит внутри электронагреватель 3, состоящий- из гибкого проводника, покрытого сшитым полиэтиленом, содержащим 24-57% гель-фракции. Это предпочтительно по той причине, что сшитый полиэтилен может обеспечить хорошую электрическую изоляцию проводни- .ка, когда для соединения слоя электронагревателя 3 с элементами 1 из синтетической смолы приложена высокая температура и когда после наложения на стык труб или кабелей для получения тепловой усадки покрытия 2 к нему приложена высокая температура.

Гибкий проводник может быть тонким металлическим одножильным или многожильным проводом, выделяющим тепло при протекании по нему электрического тока. Наиболее пригодны тонкие медные одножильные и многожильные провода, но в зависимости от степени тепловой усадки возможно использование проводов из медных или никелевых сплавов.

514

Именно использование гибкого проводника, изолированного сшитым полиэтиленом в качестве электронагревателя 3, представляет одну из существенных особенностей изобретения.

Одно из преимуществ заключено в том, что гибкость проводника дает возможность равномерно распределять его в покрытии 2 независимо от фор- мы самого проводника. Кроме того, гибкость проводника гарантирует гибкость покрытия из полиэтилена 2 как при комнатной, так и при повышенной температуре.

Если использовать в качестве электронагревателя проводник, не покры- тый сшитым полимером, то при воздействии тепла на запрессованный проводник при заделке его в слои элементов из полиэтилена или при получении усадки покрытия вокруг стыка проводник будет стремиться к перемещению, соседние витки войдут в контакт или даже перекроют друг друга, что вызо- вет короткое замыкание или разрушение провода. Если это произойдет, то электрический ток не сможет идти по части или по всему проводнику, в результате возникает неравномерная усадка покрытия 2.

Поскольку предлагаемый проводник покрыт сшитым полимером, он не сможет перемещаться до получения коротких замыканий или обрыва при подаче тепла для получения слоев с элементами 1 или для усадки покрытия 2.

Даже если использованный для изоляции проводника сетчатый полимер будет нагрет до температуры, превышаю- щей точку плавления полимера при получении тепловой усадки покрытия 2, то полимер этого покрытия 2 не расплавится по той причине, что его теплостойкость существенно повышена бла- годаря образованию поперечных связей. Поэтому изменение полимера покрытия 2 по толщине будут малыми, что даст возможность завершить тепловую усад

ку за короткое время и при высокой температуре.

Из фиг. 1 и 2 видно, что гибкий электронагреватель 3 должен проходить по всему покрытию 2, дающему при нагреве усадку с тем, чтобы электронагреватель 3 не мог-помешать тепловой усадке элементов 1 в направлении собственной тепловой усадки Р,

5

5 о

Q 5

5

0

5

136

Возможно размещение нагревателя 3 в покрытии 2 с помощью различных способов. Например, можно расположить проводник так, чтобы он пересекал направление собственной усадки Р (фиг. 1), в котором происходит максимальная тепловая усадка элементов 1 .

Желательно, чтобы проводник, об- разукщий электронагреватель 3, был плотно и однородно расположен между элементами 1 и пересекал направление Р под углом между 60 и 90°. Поэтому желательно расположить проводник таким вбразом, чтобы он не был направлен параллельно направлению Р собственной тепловой усадки элементов 1 на значительной длине.

Желательно, чтобы проводник был расположен так, чтобы пересекал направление тепловой усадки Р элементов 1 в сущности под прямыми углами, а между соседними витками был интервал 0,3-2 см, предпочтительны величины от 0,4 до 1 см.

I

При размещении непрерывного и длинного проводника между подверженными тепловой усадке элементами 1 желательно менять направление проврд- ника, т.е. менять его направление на противоположное по обеим сторонам элементов 1. Когда направление проводника меняется при подходе к обоим сторонам, то у обеих этих сторон осуществляется аналогичным образом достаточный нагрев, как и в центральной части.

Для изготовления предлагаемого дающего тепловую усадку покрытия 2, содержащего гибкий электронагреватель 3, расположенный между дающими тепловую усадку элементами 1 указанным образом, прежде всего изготавливается нагревательный элемент при помощи периодического пропускания гибкого провода 4, покрытого сшитым полиэтиленом и обладающего достаточным сопротивлением последовательно вокруг множества расположенных соответствующим образом штырей 5, закрепленных на двух параллельных брусьях 6 (фиг. 3). Затем по обеим сторонам провода так, как это показано на фиг. 4, помещаются две пленки 7 и 8 из полиэтилена. Затем пленки 7 и 8 совместно нагреваются для получения цельного листа 9 (фиг. 5). В листе 9

надежно зафиксирован проводник 4 зигзагообразной формы. Затем лист 9 зажимает ся между подверженными тепловой усадке элементами 1 и нагревает- ся до образования неразъемного пакета слоев.

На фиг. 6 показан нагревательный элемент в форме сетки, предназначенный для изготовления подверженного тепловой усадке покрытия.

Гибкий, обладающий достаточным сопротивлением провод 4 покрыт сшитым полиэтиленом и соответствующим образом связан с линейными элементами 10 (это могут быть, например, веревки или шнуры) , .сделанными из термопластичной смолы с тем, чтобы получить проволочный элемент в форме сетки 11 представленный на фиг. 6, причем в качестве уточной нити используется проводник, в качестве основы - други элементы. Затем проволочный элемент 10 зажимается между подверженными (усадке при воздействии тепла элемен- тами 1 и нагревается для получения неразделимого пакета слоев.

Когда лист 9 или проволочный элемент 11 располагается между элементами 1 из синтетической смолы с целью изготовления подверженного тепловой усадке покрытия 2 следует обратить внимание на то, чтобы провод 4 листа 9 или проволочного элемента 11 не шел параллельно направлению тепловой усадки Р элементов I, но пересекал его.

Если нагревательный элемент 3 состоит из одиночного длинного проводника, то сопротивление его может ока- заться излишне большим для создания нужного количества тепла при протекании электрического тока, поэтому желательно разделять nposqflHHK на множество участков и соединять их па- раллельно.

Подверженное тепловой усадке покрытие 2, содержащее нагревательный элемент 3, снабжено по крайней мере одной парой клемм 12, выходящих из покрытия 2 наружу для подведения электрического тока к проводнику. В соответствии со -сказанным выше в тех случаях, когда проводник разделяется на множество включенных параллельно участков, надо предусмотреть соответ ствующее количество клеммных пар 12.

Подверженное тепловой усадке покрытие 2, т.е. элементы 1, могут быт

г

JQ

1520 25

30

«Qд

0

35

55

любой желательной формы, поскольку в них можно разместить указанным образом нагревательный элемент 3. Желательно, чтобы элементы 1 имели форму прямоугольного листа или пластины в силу простоты изготовления и использования на стыках между трубами и кабелями. В частности, если покрытие 2 (фиг. 1) содержит подверженные тепловой усадке элементы 1 из полиэтилена в форме плоского листа, то его удобно обматывать вокруг стыков уже установленных стальных труб большого диаметра.

Желательно нанесение клеящего вещества на одну из поверхностей по-- крытия 2, что должна находиться в контакте со стыком с целью повышения усилия сцепления между трубами или кабелями. Клеящие вещества могут быть подвержены действию давления или тепла.

Предпочтительная толщина изобретенного подверженного тепловой усадке покрытия 2 примерно 0,5-5 мм.

В случае, когда подверженным тепловой усадке элементам придана форма плоского прямоугольного листа, желательно с одного края покрытия 2 предусмотреть по крайней мере два выступа 13 и 14 (не соединенные части), направленных под прямым углом к направлению тепловой усадки Р, эти выступы используются для прочного соединения перекрывающихся концов покрытия 2 при его намотке вокруг стыка между стальными трубами или кабелями.

В представленном на фиг. 7 примере у противоположных концевых кромок .элементов 1 есть расходящиеся выступы 13 и 14, наложенные друг на друга так, как показано на фиг. 8 для усиления места стыка покрытия. На внутренние поверхности этих выступов желательно наносить подходящие клеящие вещества.

Если нагревательный элемент 3 распределен равномерно по выступам и по основной части подтвержденных тепловой усадке элементов 1, причем на выступах располагается на противоположных конца, например на выступах 13 и 14, то пропускание электрического тока по нагревательному элементу 3 после .наматывания покрытия 2 вокруг стыка и после наложения друг на друга выступов так, как показано на

9148

фиг. 8, приведет не только к тепловой усадке покрытия 2$ но и вызовет | прочное соединение этих выступов. При намотке указанным выше образом подверженного тепловой усадке покрытия выступы должны перекрываться с тем, чтобы выступы 13 и 14, содержащие каждый нагревательный элемент 3, были бы расположены в наиболее внутрен- нем и в наиболее внешнем положении (фиг. 8),

Изготовить покрытие 2- с выступами по противоположным концам можно следующим образом.

При намотке подверженной тепловой усадке пленки на барабан для образования пакета слоев нагревательный элемент в форме листа или в форме сетки располагается между определен- ными витками пакета, между определенными витками располагается также разделяющая бумажная полоса. После намотки вся сборка нагревается для получения неразъемного цилиндрического слоистого пакета, затем слоистый пакет разрезается в тех местах, где были вложены разделяющие бумажные полосы.

Далее будет представлено несколь- ко примеров способа изготовления изобретенного, подверженного тепловой усадке покрытия.

Пример 1. Скручивают вместе семь медных проволочек, каждая диаметром 0,1 мм, затем для получения изолированного провода на жгут . наносят полиэтиленовое покрытие, диаметр провода становится равным 0,65 мм. Затем электрический провод подвергают облучению электронным пучком для образования поперечных связей в нанесенном полиэтилене 38% гель-фракции.

Покрытый сшитым полиэтиленом элек- трический провод пропускают зигзагом вокруг штырей 5, установленных на двух параллельных брусьях 6, расположенных на расстоянии 700 мм друг от друга так, как показано на фиг. 3, a расстояние между соседними штырями примерно равно 5 мм. Затем по обеим сторонам зигзагообразного провода 4 помещают пленки 7 и 8 из сшитого полиэтилена для временного удержания электрического провода 4 краями полиэтиленовых пленок 7 и 8 для получения листа 9, представленного на фиг. 5, в котором электрический про

5

0

о

к Q

5

310

вод распределяется в достаточной степени равномерно.

Толщина каждой из использованных в этом случае пленок 7 и 8 равна 0,15 мм, ширина 680 мм, гель-фракция 48%, усадка 40%. Затем вокруг оправки наматывают четыре витка подверженной тепловой усадке пленки из синтетической смолы вместе с одним витком бумаги, диаметр оправки (не показана) равен 650 мм. Пленку из синтетической смолы получают из сшитого полиэтилена шириной 680 мм, с гель-фракцией 48% и усадкой 40%. После этого накладывают один слой листа 9, содержащего электрический провод 4, на лист 9 в свою очередь наматывают под давлением шесть витков пленки из синтетической смолы. Затем всю массу помещают в термостат (не показан) и на- гревяют там в течение 40 мин при 180°С, в результате смежные витки сплавляются друг с другом.

Во время нагрева пленки, составляющие покрытие, спрессовывают вместе , причем для предотвращения нежелательной усадки на самый верхний слой под давлением наматывают разделительную бумагу и матерчатые ленты. Затем все устройство охлаждают до комнатной температуры, оправку убирают, в результате получают трубу с покрытием из полиэтилена с внутренним диаметром 635 мм, содержащую лентообразный нагревательный элемент.

После установки трубы покрытия на стальной трубе наружным диаметром 650 мм провод разделяют нашесть участков, и проводники на изогнутых участках изгиба оставляют неизолированными для получения отводов, предназначенных для параллельного соединения раздельных участков. По парал- лельно соединенным проводам пропускают ток 55 А при напряжении 120 В. Электрический проводразделяют таким образом, что сопротивление его соответствующих участков оказывается равным между собой. В ином случае электрический ток, идущий по соответствующим участкам, оказывается неодинаковым, что ухудшает получение равномерного нагрева. Полученная в результате труба покрытия усаживается за 5 мин и плотно сцепляется со стальной трубой.

Пример 2. Скручивают друг с другом семь медных проводников диаметр каждого равен 0,1 мм, получен

1114

ный жгут покрывают полиэтиленом для образования покрытого электрического провода диаметром 0,65 мм. Провод подвергают облучению электрическими лучами или радиоактивным излучением для образования сетчатой,структуры с iгель-фракцией 42%. Затем получают структуру сетки |или структуру матрицы, показанную на фиг. 6, с использованием в качестве 1 уточной нити провод 4, покрытого полиэтиленом, в качестве основы - проволочный элемент 10 в виде полиэтиленовых струн, причем шаг между со- 1седними элементами утка и основы сос тавляет соответственно 5 мм. Используют одиночный и непрерывный провод 4, Элементы 10 могут быть получены из одиночной непрерывной жилы, но мо гут быть и независимы друг от друга. Затем на оправку наружным диаметром 1500 мм, причем диаметр можно уменьшать, наматывают четыре витка пленки из сшитого полиэтилена с гель фракцией равной 48%, толщиной 0,15 мм и усадкой 35%. Направление тепловой усадки полиэтиленовой пленки Р ориентируют в продольном направлении пленки. На полиэтиленовую пленку наносят один виток сетки 11 так, чтобы параллельные участки провода 4 были бы под прямым углом по отношению к направление тепловри усадки Р полиэтиленовой пленки.

Затем на сетку 11 вновь наносят полиэтиленовую пленку. Полученный в результате слоистый пакет помещают в термостат при 200°С на 40 мин для сплавления друг с другом последовательных витков. После охлаждения оправку удаляют для получения трубы покрытия из полиэтилена, подверженной тепловой усадке. Конфигурация этой трубы схожа с конфигурацией, показанной на фиг. 2. В полученной трубе полиэтиленовое покрытие электрического проводника и полиэтиленовые струны полностью сплавлены вместе и являются одним целым с полиэтиленовой пленкой без образования каких-либо пустот между смежными элементами.

После установки трубы покрытия на стальной трубе с внешним диаметром 1450 мм электрический провод разделяют на 12 равных участков, соединяют их параллельно и пропускают ток 110 А при напряжении 120 В в течение 5 мин, В результате получают однород

0

5

51

д 5

0

5

0

5

0

5

312

ную усадку покрытия по всей периферии с жесткой посадкой на стальную трубу без образования каких-либо выгоревших участков.

Пример 3. Скручивают вместе 16 медных проволочек с диаметром каждой 0,08 мм, жгут покрывают полиэтиленом для получения покрытого электрического провода, который затем подвергают облучению электронным лучом с целью создания электрического провода, покрытого сшитым полиэтиленом с гель-фракцией 39%. Затем провод прокладывают зигзагом в сборочном приспособлении (фиг. 3) и сдавливают между пленками из сшитого полиэтилена толщиной 40 мкм каждая и с гель- фракцией 21%. Полученную сборку нагревают до расплавления для образования длинного листа шириной около 700 мм и длиной 2200 мм. Этот лист используют в качестве нагревательного элемента, снабжают промежуточными отводами после разделения элемента на 12 секций, соединенных параллельно.

Получают обладающую свойством тепловой усадки пленку из полиэтилена с поперечными связями толщиной 150 мкм, шириной 750 мкм и гель-фракцией 41%. Эту пленку семь раз обматывают вокруг оправки наружным диаметром 700 мм. Поверх накладывают нагревательный элемент и еще семь витков пленки. Таким образом, нагревательный элемент располагают между седьмым и восьмым витками, всего же наматывают 14 витков подверженной тепловой усадке пленки. Для скрепления витков наматывают еще теплостойкую матерчатую ленту. После этого всю сборку подвергают нагреву при 180°С в течение 30 мин для сплавления витков. Полученный слоистый пакет снимают с оправки. На внутреннюю поверхность трубы наносят клеящее вещество типа синтетического каучука, в основном этиленпропиленового каучука. Клеящее вещество используют в форме длинного листа толщиной 1 мм, сцепленного с разделительной бумагой. Клеящий лист соединяют с внутренней поверхностью трубы посредством приложения давления от ролика на ту поверхность клеящего вещества, что содержит разделительную бумагу,

После установки этой трубы на стальном трубопроводе внешним диаметром 600 мм удаляют разделительную

131

бумагу и пропускают через нагрева- тельный элемент ток от источника постоянного тока силой 95А. Через 5 мин начинается тепловая усадка и через 9 мин труба полностью усаживается. Ток уменьшают до 85 А и пропускают еще 15 мин для полного расплавления связующего вещества до заполнения зазора между трубой и стальным трубо- проводом. После этого ток отключают и охлаждают сборку. Сцепление между стальным трубопроводом и подверженной тепловой усадке трубой было превосходным. .

Пример 4. Пленки из сшитого полиэтилена, каждая из которых име-1- ет толщину 150 мкм, ширину 700 мм, длину 1950 мм, содержание гель-фракции 58% и процент усадки 40%, на- спаивают друг на друга и сплавляют нагревом. Покрытый провод, содержащий пучок из 16 медных проволок, каждая диаметром 0,08 мм, закладывают на заранее определенном сгибе листа для получения покрытия, имеющего выступы на противоположных концах, как показано на фиг. 7. В этом случае пучок из 16 медных проволок заранее покрыт сшитым полиэтиленом, имеющим содержание гель-фракгши 24%. С помощью отводов провод разделяют на шесть секций и соединяют секции параллельно. Каждая из секций с края нагревательного элемента идет по одному из выступов на противоположных концах и по основному листу элемента из полиэтилена. Активное сопротивление секций равно друг другу.

Полученное покрытие наматывают на стальную трубу наружным диаметром около 610 мм, и два выступа по противоположным концам налагают друг на друга так, как это показано на фиг. 8, чтобы временно скрепить выступы, на них накладывают клейкую ленту. Затем для получения тепловой усадки покрытия через включенные параллельно секции пропускают электрический ток. По прекращении пропускания тока покрытие охлаждает, стык покрытия разрезают и исследуют. Оказывается, что клеящее вещество, нанесенное на соответствующие выступы, расплавляется и полностью заполняет зазоры между выступами до их неразъемного соединения. Наложенный на основной участок листа покрытия клею- щий агент растекается и образует гер

13

14

Q 5

о 5 0

5

5

0

5

кетичное уплотнение между ним и стальной трубой.

При контроле проверяется образец, у которого электронагреватель помещают в выступ 14 вместо выступа 13. Задолго до достижения основным листом желаемой температуры усадки выступы 14 и 13 перегревают, что приводит к растеканию клеящего вещества, или выступы подвергаются пиролизу, что ухудшает получение прочного и крепкого стыка.

Пример 5. Скручивают вместе семь медных проволочек, каждая диаметром 0,1 мм, затем для получения изолированного провода на жгут наносят полиэтиленовое покрытие, до лолу- чения диаметра провода 0,65 мм. Потом электрический провод подвергают облучению электронным пучком для образования поперечных связей в нанесенном полиэтилене на уровне 57% гель-фракции.

Покрытый сшитым полиэтиленом электрический провод 4 пропускают зигзагом вокруг штырей 5, установленных на двух параллельных брусьях 6, расположенных на расстоянии 700 мм друг от друга так, как это показано на фиг. 3, а расстояние между соседними штырями равноiпримерно 5 мм. Затем по обеим сторонам зигзагообразного провода 4 помещают пленки 7 и 8 из сшитого полиэтилена для временного удержания электрического провода 4 краями полиэтиленовых пленок 7 и 8 для получения листа 9 (фиг. 5), в котором электрический провод распределяется в достаточной степени равномерно.

Толщина каждой кз использованных в этом случае пленок 7 и 8 равна 0,15 мм, ширина 680 мм, гель-фракция i 48%, усадка 40%. Затем вокруг оправки наматывают четыре витка подверженной тепловой усадке пленки из синтетической смолы вместе с одним витком бумаги, диаметр оправки (не показана) равен 650 мм. Пленку из синтетической смолы получают из сшитого полиэтилена шириной 680 мм, гель-фракцией 48% и усадкой 4Q%. После этого накладывают один слой листа 9, содержащего электрический провод, на лист 9 в свою очередь наматывают под давлением шесть витков пленки из сшитого полиэтилена. Затем всю массу помещают в термостат (не показан) и нагревают там в течение 40 мин пои

1514

180°С, в результате смежные витки сплавляются друг с другом.

Во время нагрева пленки спрессовы бают вместе, причем для предотвращения нежелательной усадки на самый верхний слой под давлением наматывают разделительную бумагу и матерчаты Ленты. Затем все устройство охлаждают до комнатной температуры, оправку убирают, в результате получают трубу Подверженного тепловой усадке покрытия из полиэтилена с внутренним диаметром 635 мм, содержащего лентообразный нагревательный элемент.

После установки трубы покрытия на Стальной трубе наружным диаметром 650 мм провод разделяют на шесть участков, и проводники на изогнутых Участках изгиба оставляют неиэолиро- Данными для получения отводов, пред- Н азначенных для параллельного соеди- н|ения раздельных участков. По параллельно соединенным проводам пропускают ток 55 А при напряжении 120 В. Электрический провод разделяют таким образом, что сопротивление соответствующих участков оказы- вЬется равным между собой. В ином случае электрический ток, идущий по соответствующим участкам, оказывает- c fr неодинаковым, что ухудшает получе- равномерного нагрева. Полученная в результате труба покрытия усаживается за 5 мин и плотно сцепляется со стальной трубой.

Пример 6. Свивают друг с другом семь медных проводников, диаметр каждого равен 0,1 мм, полученный жгут покрывают полиэтиленом для образования покрытого электрического провода диаметром 0,65 мм. Провод подвергают облучению электронными лу- чЦми или радиоактивным излучением для образования сетчатой структуры с гель-фракцией 78%.

Затем получают структуру проводной сетки или структуру матрицы (фиг. 6) с использованием уточной нити провода 4, покрытого полиэтиле- ном, в качестве основы - элементы 10 типа полиэтиленовых струн, причем шаг между соседними элементами утка и основы равен соответственно 5 мм. Используют одиночный и непрерывный провод 4. Струны могут быть получены из одиночной непрерывной жилы, но могут быть и независимы друг от друга.

316

Затем на оправку наружным диаметром 1500 мм, причем диаметр можно уменьшить, наматывают четыре витка полиэтиленовой пленки с гель-фракцией равной 48%, толщиной 0,15 мм и усадкой 35%. Направление тепловой усадки полиэтиленовой пленки Р ориентируют в продольном направлении пленки. На полиэтиленовую пленку наносят один виток сетки I1, чтобы параллельные участки провода 4 были бы под прямым углом по отношению к направлению тепловой усадки Р полиэтиленовой пленки.

З атем на сетку 1 I вновь накладывают полиэтиленовую пленку, полученный в результате слоистый пакет помещают в термостат при 200°С на 40 мин для сплавления друг с другом последовательных витков. После охлаждения оправку удаляют для получения трубы покрытия из синтетической смолы, под- верженой тепловой усадке. Конфигурация этой трубы схожа с конфигурацией, показанной на фиг. 2. В полученной трубе полиэтиленовое покрытие электрического проводника и полиэтиленовые струны полностью сплавлены вместе и становятся одним целым с полиэтиленовой пленкой без образования ка,ких- ибо пустот между смежными элементами.

После установки трубы покрытия на стальной трубе с внешним диаметром 1450 мм электрический провод 4 разеляют на 12 равных участков, соединяют их параллельно и пропускают ток 110 А при напряжении 120 В в течение 5 мин.В результате получают однородную усадку покрытия по всей периферии с жесткой посадкой на стальную трубу без образования каких-либо выгоревших участков.

Трубку тщательно обрабатывают, как в примере 2, но после установки ее на стальную трубу, имеющую внешний иаметр 1540 мм, и пропускания тока в таких же условиях, что и в примее 2, через 4 мин термоусадки она наинает частично дымиться, и материал рубки в дымящихся участках затем ретерпевает термическое-разрушение.

После демонтажа трубки и ее исследования установлено, что термоуса- иваемая пленка (материал, входяггий в состав трубки) и покрынающий проволоку поперечно-сшитый полиэтилен осле охлаждения сплавляется, но пос1714

ле нагревания при передаче энергии происходит отделение по поверхности раздела фаз вследствие высокой гель- фракции покрывающего проволоку поперечно-сшитого полиэтилена, термичес- кое сплавление неравномерно.

В таких условиях тепло, генерируемое в проводнике, не может быть хорошо передано трубке, в результате че- го термический разряд оказывается недостаточным. Вследствие этого происходит частичный перегрев проводника, вызывающий разрушение поперечно-сши - того полиэтилена, прикрепленного к проводнику.

Пример 7. Свивают друг с другом .семь медных проводников, диаметр каждого равен 0,1 мм, полученный жгут покрывают полиэтиленом для об- разовання покрытого электрического Провода диаметром 0,65 мм. Провод подвергают облучению электрическими лучами или радиоактивным .излучением для образования сетчатой структуры с гель-фракцией 12%.

Затем получают структуру проводной сетки или структуру матрицы (фиг. 6 ) с использованием в качестве основы элементов 10 типа полиэтилене- вых струн, причем шаг между соседними элементами утка и основы равен 5 мм. Используют одиночный и непрерывный провод 4. Струны могут быть получены из одиночной непрерывной жилы, но могут быть и независимы друг от друга.

Затем на оправку наружным диаметром 1500 мм, причем диаметр можно уменьшать, наматывают четыре витка полиэтиленовой пленки с гель-фракцией, равной 48%, толщиной 0,15 мм и усадкой 35%. Направление тепловой усадки полиэтиленовой пленки Р ориентируют в продольном направлении плен- ки. На полиэтиленовую пленку наносят один виток сетки 11 провода 4 так, что параллельные участки провода 4 находятся под прямым углом по отношению к направлению тепловой усадки Р полиэтиленовой пленки.

Затем на сетку 11 вновь накладывают полиэтиленовую пленку. Полученный в результате слоистый пакет помещают в термостат при 200°С на 40 мин для сплавления друг с другом последовательных витков. После охлаждения оправку удаляют для получения трубы покрытия из синтетической смолы, под

15

0 5

0

Q 5

5

0

5

318

верженной тепловой усадке. Конфигурация этой трубы схожа с конфигурацией, показанной на фиг. 2. В полученной трубе полиэтиленовое покрытие электрического проводника и полиэтиленовые струны полностью сплавлены вместе -и становятся одним целым с полиэтиленовой пленкой без образования каких-либо пустот между смежными элементами.

После установки трубы покрытия на - стальной трубе с внешним диаметром 1450 мм электрический провод разделяют на двенадцать равных участков, соединяют их параллельно и пропускают ток 110 А при напряжении 120 В в течение 5 мин. В результате получают однородную усадку покрытия по всей периферии с жесткой посадкой на стальную трубу без образования каких- либо выгоревших участков.

Трубу монтируют и пропускают через нее ток, как и в примере 2, но через 40 с происходит короткое замыкание между проводами в двух секциях из 12 и передача энергии становится невозможной.

После демонтажа трубки и ее исследования обнаруживают, что покрывающий проволоки поперечно-сшитый полиэтилен без достаточной термостойкости вследствие низкого содержания гель-фракции разрушается так же, как полиэтилен ряда, использованного для обкладки, и вызывает перемещение ге- нерирующих тепло проволок наряду с перемещением пленки как результат тепловой усадки в момент дымообразо- вания, что приводит к частичному контакту соседних проволок, генерирующих тепло, нагреву контактирующих частей и увеличению их подвижности, неизмежно сопровождающемуся коротким замыканием между соседними проводниками.

Пример 8. Скручивают вместе семь медных проволочек, каждая диаметром 0,1 мм, затем для получения изолированного провода на жгут наносят полиэтиленовое покрытие, диаметр провода равен 0,65 мм. Потом электрический провод подвергают облучению электронным пучком для образования поперечных связей в нанесенном полиэтилене на уровне 39% гель-фракции.

Покрытый полиэтиленом с перекрестными связями электрический провод 4 пропускают зигзагом вокруг штырей 5,

Изобретение относится к покрытиям из синтетических смол, дающим при нагреве усадку и содержащим элемент, выделяющий тепло, используемым в качестве антикоррозионных покрытий, нанесенных на стыки трубопроводов, а также в качестве защитных покрытий для стыков электрических проводов и кабелей. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных свойств покрытия. Сущность: покрытие выполнено из полиэтиленовой пленки, содержащей 21-58% гельфракции, и дополнительно армировано зигзагообразованным электропроводящим элементом, выполненным из медной проволоки, покрытой сшитым полиэтиленом, содержащим 24-57% гель-фракции. 6 ил.

Фи2.1

физ.З

Фиг.2

фиг. 5

п

W

фиг. 6

я

п

./J

гз

м

Фиг. 8