книги / Материалы кабельного производства

Эмальпровода с изоляцией на основе полиуретанового лака предназначены для эксплуатации при температуре 130° С и кратко­ временно — при 150—180° С. Механические и электрические свой­ ства их удовлетворяют требованиям ГОСТ 7262-54 (на эмальпро­ вода марки ПЭВ-2). Тропикоустойчивость полиуретановых эмальпроводов выше эмальпроводов марки ПЭВ.

Из технологических недостатков полиуретановых лаков (при эмалировании) необходимо отметить плохую растекаемость по поверхности проволоки, что приводит к овальности лаковой пленки. Кроме того, при эмалировании происходит частичное раз­ ложение полиуретанового лака с выделением цианистых соеди­ нений.

В общей форме такие смолы можно рассматривать как продукты конденсации двухосновных кислот и многоатомных спиртов.

Из полиэфирных смол, нашедших применение в промышлен­ ности, в первую очередь необходимо выделить полиэтилентере-

Структурная формула полиэтилентерефталата следующая:

Температура плавления или размягчения данного полимера составляет 220—260° С. При температуре 130° С происходит за­ метное ухудшение его механических или электрических свойств, а при температуре 150° С начинается интенсивное старение.

Полиэтилентерефталаты, применяемые для изготовления пленки (например, майлар) и для эмалирования (например, теребек), структурно несколько отличаются друг от друга: во втором случае макромолекула полимера содержит гидроксильные звенья. Структурно она имеет следующий вид:

—CH2CH2- 0 0 C ^ ~ / C 00_CH2CH~ CH2_ 0 0 C \ Z / C0° ------

ОН

Наличие в линейной макромолекуле активных гидроксильных групп делает возможным переход полимера из линейной структуры

ных заводах, показали отсутствие трещин на изоляции проводов, растянутых до разрыва, после 10 суток старения при темпера­ туре 200° С.

282

Пробивное напряжение изоляции после старения в термостате в течение 24 час при температурах 180 и 200° С не изменяется и равно 3 кв. Старение при температуре 200° С в течение 20 суток сравнительно мало уменьшило пробивное напряжение (до 1 кв)', при 200° С эластичность эмаль-изоляции на проводах снижается крайне медленно (табл. 14-9 и 14-10).

Таблица 14-9

Эластичность образцов проводов с эмалью на основе лака № 124

ловым ударам (пяти-шестикратный диаметр) и к действию влаги при высоких температурах.

Выпуск эмальпроводов в СССР производится по ТУ КП-25-58 под маркой ПЭТВ.

Полимеризованная пленка на основе лака № 124 обладает высокой стойкостью против действия растворителей. Так, напри­ мер, пробивное напряжение эмальпроводов, изолированных дан­ ным лаком, понижается после суточного выдерживания в этиловом спирте или бензоле с 3000 до 2100 и 2500 в (соответственно).

Кроме лака № 124, необходимо также отметить разработанный НИИКП п о л и э ф и р н ы й л а к н а о с н о в е с м о л ы

283

л а в с а н , обработанный глицерином. (Смола лавсан не со­ держит в своей структуре активных гидроксильных групп, по месту которых происходит «сшивание» полимерных цепочечных молекул в пространственную макромолекулу, поэтому применен глицерин). Полученный в результате такой обработки материал пригоден для изготовления полиэфирного эмаль-лака.. Указан­

живает температуру 155° С в течение 3000 час без снижения элек» трической прочности. После старения в течение 40—50 тыс. час

Таблица 14-11

Сравнительная характеристика лака ТЛ-1 и лака теребек

284

при температуре 150° С эластичность изоляции сохраняется (удли­ нение до 30%). Лаки технологичны для всех способов эмалиро­ вания. Размягчение пленки наступает при температуре 230° С. Недостатком данной эмаль-изоляции является незначительная влагоустойчивость при повышенных температурах (гидролитиче­ ское расщепление).

В ФРГ полиэфирные лаки носят названия: т е р е б е к-35 — сухой остаток 35% (для тонкой проволоки) и т е р е б е к-45 — сухой остаток 45% (для проволоки крупных диаметров). Лаки пригодны для всех способов эмалирования. Растворителем для них служит трикрезол. Нагревостойкость лаков перебек — до 155° С.

В Англии эмальпровода с полиэфирной изоляцией называются: т и р а м е л и л и в к а н и к с .

14-7. Полиамидные лаки

Полиамидные смолы служат сырьем для получения как волок­

280° С.

Технологические режимы нанесения капроновой смолы при­ ведены в табл. 14-12.

Провод с капроновой изоляцией, наложенной из расплава, может быть окрашен прямыми, кислотными или основными краси­ телями посредством пропускания его после изолирующей головки через раствор красителя. Окраска придает изоляции большую стойкость против теплового старения при температурах 125 и 150° С.

Провода с капроновой изоляцией превосходят по механической прочности эмальпровода с изоляцией на основе масляных лаков, но уступают проводам типа винифлекс (и метальвин). По электри­ ческой прочности данные провода соответствуют требованиям ГОСТ 7262-54 на высокопрочные провода. Преимуществом описы­ ваемых проводов является их хорошая стойкость против теплового

285

удара. Так, слипание витков провода на катушке наступает при температуре, большей 210° С.

Другим способом наложения полиамидной эмаль-изоляции является многократное нанесение на провод тонкого слоя лака с дальнейшим пропусканием его через электрическую печь.

Основой этих лаков служат смола капрон и резольная смола — феноло-формальдегидная, растворителем — смесь трикрезола, сольвента и ксилола. Пленка такого лака механически прочна и химически стойка против действия органических растворителей, кислот, щелочей. Провода с полиамиднорезольной изоляцией отвечают требованиям на винифлекс. Главный недостаток — ток­ сичность растворителя. Поэтому был использован сополимер капролактама и соли АГ (адипинокислого гексаметилендиамина), растворяющийся в спиртах. Однако спирты как летучие раствори­ тели создавали ряд технологических трудностей. Вследствие этого для получения лака ПЛ-2 сополимер растворялся в смеси фенола и крезола. В дальнейшем раствор обрабатывался фор­ мальдегидом, который при последующем нагреве образовывал с фенолом резольную смолу.Растворителем полученного комплекса служил этилцеллозольв. Эмальпровода данного типа известны под марками П Э Л Р - 1 и П Э Л Р - 2 (ВТУ ТУ КОММ 505.073-54). По своим свойствам они не уступают проводам марки ПЭВ. Пре­ имущество их заключается в большой стойкости пленки при испытании на раздавливание; пропускание через плющильные вальцы понижает электрическую прочность с 3600 до 2130 в. Изоляция устойчива к действию алифатических и ароматических углеводородов (бензин, минеральные масла, бензол, толуол), превосходя в этом отношении винифлекс.

Повышенные влажность и температура значительно снижают электроизоляционные свойства данной эмали. Увеличение в лаке содержания резольной смолы уменьшает теплостойкость эмаль­ провода, но улучшает его электрические и механические свойства.

В последнее время в СССР разработаны эмаль-лаки на поли­ амидноэпоксидной основе. Выпускаемые отечественной промыш­ ленностью э п о к с и д н ы е смолы (Э-40, Э-41, ЭД-6 и др.), полу­ чаемые поликонденсацией эпихлоргидрина с диоксидифенилпропаном, представляют собой термопластичные линейные полимеры.

Для производства термореактивных полиамидноэпоксидных смол, пригодных для применения в кабельных эмаль-лаках, были использованы эпоксидная (Э-41) и полиамидная (ПА-54) смолы. Лаки на полиамидноэпоксидной основе предназначены для изго­ товления эмальпроводов на рабочую температуру 130° С.

Полиамидные смолы широко применяются в зарубежной ка- ' бельной промышленности. Так, например, на кабельных заводах

286

щий состав: перлон — 115 кг, феноло-формальдегидная смола — 50 кг, бензол — 365 кг, крезол — 470 кг. Изготовление его произ­ водится в варочном аппарате с обратным холодильником и ме­ шалкой.

Кабельная промышленность ЧССР применяет смолу перлон для изготовления л а к а м а р к и РАВА. Компоненты этого лака следующие: поликапролактам — 116 кг, формальдегид (30%) — 230 кг, гексаметилентетрамин — 1,2 кг, фенол — 204 кг, крезол — 236 кг, бензол — 60 кг. Лак приготовляется в варочном аппарате, оборудованном холодильником и мешалкой. Характе­ ристика лака: твердый остаток 22%, вязкость по вискозиметру Форда составляет 5 мин.

В Польской Народной Республике для производства эмальлаков (марки ЛС-2) применяется полиамидная смола с т и л о н (поликапролактам). Состав данного лака: стилон — 137 кг, моче- винно-формальдегидная смола, модифицированная бутанолом, — 82,7 кг, крезол — 432 кг. Лак проваривается в течение 6—8 час при температуре 60° С и 1 часа при 100° С. Затем его разбавляют крезолом в количестве 210 кг.

Полиамидные смолы применяются также в ФРГ. Фирма «Бек» выпускает полиамидные лаки под названием п е р н и л и т двух марок: 1) НЕ — для эмальпроводов диаметром более 0,80 мм и 2) №4 — для змальпроводов диаметром менее 0,80 мм. Вязкость лака по вискозиметру Форда (отверстие диаметром 4 мм) составляет 100—120 сек. Концентрация 22—24%.

В Австрии фирма «Фелтен и Гильом» на основе смол перлон и нейлон выпускает з м а л ь - л а к и м а р о к YS и YSS (для проводов с нормальной и утолщенной изоляцией). Эмальпровода предназначены для изготовления электрических машин и трансформаторов, так как они обладают большой механической и химической стойкостью.

Английская фирма BJCC производит эмальпровода под назва­ нием б и к о л о н четырех марок: L, М, Т, X. Для этой цели применяется смола нейлон.

Американская фирма «Дженерал Кэйбл Корпорэйшн» выпу­ скает эмальпровода с изоляцией из смолы нейлон по техническим условиям для эмальпроволоки формекс. Провода с изоляцией типа нейлон имеют фирменные марки: э з с о л , н а й л о н е л, д и п с о л.

14-8. Лаки на основе кремнийорганических соединений

Кремнийорганические полимерные соединения нашли приме­ нение в производстве обмоточной меди и эмальпроводов (марок ПЭГКСО и ПЭТК)- По своим свойствам они относятся к группе термостойких изоляционных лаков на рабочую температуру 165—180° С.

287

Использование кремнийорганических соединений в чистом виде в качестве лаков для указанных проводов представляет зна­ чительные трудности вследствие плохих адгезионных свойств полиорганосилоксановых пленок и их небольшой механической прочности (последнее, в свою очередь, объясняется небольшой полярностью органосилоксанов).

Улучшение свойств лаковых пленок может быть достигнуто путем увеличения полярности полимера совмещением его с поляр­ ными соединениями типа фталатов, сравнительно мало отличаю­ щимися по термостойкости от полисилоксанов. Такого рода моди­ фицирование полисилоксанов широко принято в СССР, США, ФРГ и других странах.

К лакам на основе модифицированных полисилоксанов при­ надлежат: лаки К-47, К-44, К-48, К-54, МК-4, МК-4У, МК-5, МК-6 (СССР); эмаль № 1267 (США); силиконит стандарт-4 и силиконит супер-22 (ФРГ, фирма «Бек»).

Качество лаков марки К должно отвечать техническим усло­ виям ТУ ЕУ 175-59, а лаков марки МК — РТУ МХП 94-172-58.

Характеристика лаков марок К и МК и лаковой пленки на их основе представлена в табл. 14-13 и 14-14.

Таблица 14-13

Свойства кремнийорганических лаков марок К и пленок на их основе_____

288

вавиационном бензине

Лаки марок К и МК представляют собой растворы модифици­ рованных полиорганосилоксановых смол в органических раство­ рителях.

Назначение описываемых лаков и растворители для них сле­

ПЭТКСОТ. Растворитель и разбавитель (35%) — этилцеллозольв

ихлорбензол;

3)л а к К-48 — для изготовления тепло- и маслостойкой

эмали ПКЭ-14. Растворитель и разбавитель — толуол,

4) л а к К-54 — для изготовления эмалей низкотемператур­ ной сушки ПКЭ-19 и ПКЭ-22. Растворитель и разбавитель — толуол:

для изготовления проводов со стеклянной изоляцией. Раствори­ тель — этилцеллозольв или толуол.

Таблица 14-15

Свойства лака МК-6

Лак К-47 (ВЭИ), применяемый для производства эмальпро­ водов, дает теплостойкую пленку, сохраняющую эластичность после пятисуточного старения при 180° С. По своим свойствам этот лак аналогичен лаку силиконит фирмы «Бэк» (ФРГ).

Таблица 14-16

Сравнительная характеристика лаков К-47 и МК-4

290