Полиэтилен — основной, наиболее распространенный материал из большой группы органических полимерных материалов — полиолефинов. Полиэтилен получают тремя способами: при высоком давлении (1000—2 000 ат • и температуре 150—200° С) в присутствии кислорода в качестве катализатора; при среднем давлении (30—60 ат и температуре 130—270° С) в присутствии окиси молибдена или окиси хрома, нанесенных на окись алюминия; при низком давлении (3—4 ат и температуре 70° С) в присутствии триэтилалюминия и четыреххлористого титана.
Для изоляции и оболочек кабелей и проводов применяется композиция полиэтилена, выпускаемая по ГОСТ 16336–70. Эти композиции могут быть выполнены на базе полиэтилена низкой плотности, получаемого полимеризацией этилена при высоком давлении в трубчатых реакторах и в реакторах с перемешивающим устройством с применением инициаторов радикального типа, и полиэтилена высокой плотности, получаемого при низком давлении с применением комплексных металлоорганических катализаторов. Композиция полиэтилена выпускается со стабилизаторами и другими добавками. На основе базовых марок высшего и первого сорта полиэтилена низкой плотности 10203–003, 10702–020, 15303–003 и 17802–015 и рецептур добавок 01, 02, 04, 05, 09 и 10 выпускаются композиции полиэтилена для кабельной промышленности. Композиции полиэтилена высокой плотности выпускаются на основе базовых марок полиэтилена 20406–007 и 20606–012 и рецептур добавок 07—12, 19 и 21.
Обозначение базовых марок полиэтилена состоит из наименования материала — полиэтилен и двух численных значений (через тире). Первая цифра первого численного значения (1) указывает, что полиэтилен получен в процессе полимеризации этилена в трубчатых реакторах или в реакторах с перемешивающим устройством с применением инициаторов радикального типа при высоком давлении; первая цифра (2) первого численного значения указывает, что полиэтилен получен в процессе полимеризации этилена в присутствии комплексных металлоорганических катализаторов при низком давлении. Вторая и третья цифры первого числового значения обозначают порядковый номер базовой марки полиэтилена. Четвертая цифра первого численного значения указывает степень гомогенизации полиэтилена (цифра 0 указывает, что полиэтилен усреднен холодным смещением). Пятая цифра первого числового значения условно определяет группу плотности полиэтилена: цифра 2 соответствует плотности полиэтилена 0,910—0,919 г/см3; цифра 3 — 0,920 — 0,929 г/см'6 и цифра 6 — 0,950—0,959 г/см3. Второе цифровое значение базовой марки полиэтилена, написанное через тире, указывает десятикратное значение показателя текучести расплава полиэтилена: 003 соответствует показателю 0,3 г/10 мин, 020 — показателю 20 г/10 мин и т. д.
Условное обозначение базовой марки полиэтилена: полиэтилен 10203–003, сорт 1-й, ГОСТ 16336–70 (полиэтилен низкой плотности, полученный в реакторах с перемешивающим устройством, порядковый номер марки —02, усредненный холодным смешением, плотностью 0,920—0,929 г/см3 и со средним показателем текучести расплава 0,3 г/10 мин).
Обозначение композиции полиэтилена состоит из наименования.материала полиэтилен, трех первых цифр обозначении базовой марки полиэтилена, номера рецептуры добавок, написанного через тире, и буквы К, обозначающей применение композиции полиэтилена в кабельной промышленности. После обозначения марки композиции полиэтилена указывается сорт. Пример условного обозначения композиции полиэтилена низкой плотности базовой марки 10203–003 с добавками в соответствии с рецептурой 05: полиэтилен 102-05 К, сорт 1-й, ГОСТ 16336–70.
Таблица 1-9 б
Марки композиций полиэтилена
Для неокрашенной изоляции рекомендуются композиции полиэтилена 102-01 К, 153-01 К, 178-01 К, 107-01 К, 204-08 К и 206-08 К, для окрашиваемой и неокрашиваемой изоляции — композиции всех базовых марок с добавками 02 К, 04 К, 05 К, 07 К, 19 К и 21 К. Для светостойкой изоляции рекомендуются все базовые марки с добавками 09 К и 11 К, а для оболочек кабелей — полиэтилен всех базовых марок с добавками 10 К и 12 К.
Основные свойства композиций полиэтилена для кабельной промышленности по ГОСТ 16338–70 приведены в табл. 1–10.
Полиэтилен низкой плотности размягчается при температуре около 105°С, а полиэтилен высокой плотности — около 140° С. Пробивная напряженность полиэтилена снижается при температуре выше 60° С, tgδ и ε мало зависят от частоты и температуры. Влагопроницаемость полиэтилена высокой плотности в 3 раза меньше, чем полиэтилена низкой плотности. Полиэтилен инертен по отношению к большей части агрессивных сред; при комнатной температуре не растворим ни в одном из известных растворителей. При температуре 70° С и выше полиэтилен растворяется в четыреххлористом углероде, хлороформе, толуоле и ксилоле. Некоторые органические сильнополярные жидкости могут вызвать его растрескивание. Полиэтилен индекса расплава 0,3 г/10 мин и менее практически стоек к растрескиванию, Наличие в полиэтилене низкомолекулярных фракций снижает его стойкость к растрескиванию. Предел текучести полиэтилена низкой плотности 95—115 кгс/см2, а полиэтилена высокой плотности — 250 кгс/см2.
Введение в полиэтилен органических перекисей (дикумила и др.) с последующей вулканизацией или действие ионизирующих излучений приводит к образованию поперечных связей, переводящих его из термопластичного состояния в термореактивное. В этом состоянии полиэтилен не плавится при повышении температуры и не растрескивается под влиянием различных сред. Вулканизированный полиэтилен незначительно деформируется при 150°С.
Введением в полиэтилен соединении фтора и хлора или добавок окиси сурьмы п сурьмяно-органических соединений снижается горение полиэтилена (самозатухающий полиэтилен). Наибольшее распространение получили хлорированный и хлорсульфированный полиэтилены.
Композиции полиэтилена с полиизобутиленом, ацетиленовой сажей и стеариновой кислотой используют в качестве полупроводящих экранов кабелей с полиэтиленовой изоляцией.
Композиции полиэтилена со стабилизирующими добавками являются основным материалом для изоляции радиочастотных кабелей, подводных кабелей связи в больших длинах, кабелей дальней связи, кабелей городской связи и сигнально-блокировочных кабелей, а также широко используют для изоляции силовых и контрольных кабелей. Полиэтилен высокой плотности (низкого давления) применяют для изоляции кабелей управления, монтажных кабелей и проводов, кабелей для лифтов, проводов для геофизических работ и др. Для изоляции радиочастотных кабелей рекомендуется полиэтилен, получаемый в трубчатых реакторах марки 178-01 К и в автоклавных реакторах марки Г07-01 К.
Таблица 1-10
Основные свойства композиций полиэтилена для кабельной промышленности но ГОСТ 16338-70
С целью получения низких значений емкости радиочастотных кабелей и кабелей связи применяют воздушно-пластмассовую изоляцию. На внутренний проводник радиочастотного кабеля или жилу кабеля связи накладывают полиэтиленовую спираль круглого или прямоугольного сечения. Подбором диаметра корделя или ширины прямоугольной спирали и шагом их наложения достигается требуемая емкость. Поверх спирали накладывают трубку из полиэтилена.
К коаксиальных кабелях связи применяют изоляцию из полиэтиленовых дисков, отлитых непосредственно на внутренний проводник пли нанизанных на него заранее вырубленных из ленты диаметром 9,6 мм, толщиной около 2 мм на расстоянии 20—40 мм.
Баллонная изоляция представляет собой полиэтиленовую трубку толщиной стенки 0,2—0,3 мм с периодическими (через 7—12 мм) пережимами или пережимами по спирали, образуемыми с помощью корделя, наложенного поверх трубки. Такой вид изоляции применяют в малогабаритных коаксиальных и симметричных высокочастотных кабелях дальней связи.
Пористую полиэтиленовую изоляцию ячеистой структуры плотностью 0,38—0,42 г/см2, образующуюся при бурном газовыделении во время нагревания полиэтилена, содержащего 1% порофора (азодинитрил-изомасляной кислоты), применяют в коаксиальных радиочастотных кабелях, кабелях дальней и городской связи.
После несложной процедуры регистрации Вы сможете пользоваться всеми сервисами и создать свой веб-сайт.