Склад електроізоляційної гуми

Корисна модель належить до електротехніки і стосується одержання електроізоляційних композицій на основі карбоцепних каучуків, що містять як неактивні наповнювачі природні мінеральні продукти, наприклад, крейду, і можуть бути використані в кабельній промисловості для ізоляції жил гнучких силових кабелів. Відома гумова суміш на основі ізопренового і бутадієнстирольного каучуків, яка містить як вулканізаційний агент мелену сірку [Авторське свідоцтво СРСР №835031, кл. З08L9/00, 1981р.]. До недоліків вказаної суміші можна віднести те, що наявність сірки знижує стійкість ізоляційної гуми до теплового старіння та викликає корозію мідної струмопровідної жили. Найбільш близьким за технічною сутністю до запропонованої корисної моделі є склад електроізоляційної гуми на основі комбінації натурального, ізопренового та бутадієнового каучуків, що включає активатор, прискорювач вулканізації, вулканізаційний агент, пластифікатор і наповнювач [ТУ 16.Д071-098-90 «Гума та гумові суміші»]. У вказаній суміші за каучуки були використані натуральний каучук (НК), ізопреновий каучук (СКІ-3Д) та бутадієновий каучук (СКД-2), як прискорювач було використано цимат, а як активатор вулканізації - стеаринову кислоту і цинкове білило. Як вулканізаційний агент було застосовано тіурам-Д, як пластифікатор - парафін, а як наповнювач - крейду. Однак така гума не є озоностійкою, має малу тепло та морозостійкість і підвладна швидкому старінню. Задачею запропонованої корисної моделі є підвищення озоностійкості, теплостійкості та морозостійкості гуми, її захист від старіння і зниження собівартості. Для вирішення вказаної задачі до відомого складу електроізоляційної гуми, що включає натуральний, ізопреновий СКІ-3Д, бутадієновий СКД-2 каучуки, цимат, стеаринову кислоту, ті урам-Д цинкові білила, парафін і крейду, запропоновано додати каптакс, ацетонаніл і сполучне для одержання тіурамовой і циматной паст. Перераховані вище істотні ознаки корисної моделі, є відмінними від найближчого аналогу і є необхідними та достатніми в усіх випадках, на які поширюється об'єм правової охорони корисної моделі. Введення каптаксу, ацетонанілу та сполучного для одержання тіурамовой і циматной паст підвищує опір гуми тепловому старінню та рівномірність розподілу ті урама і цимата в суміші. Пропонується як сполучне для одержання тіурамовой і циматной паст використати трансформаторне масло. Пропонується також як сполучне для одержання тіурамовой і циматной паст використати дибутилфталат. До складу електроізоляційної гуми пропонується додати активатор БС для зниження собівартості гуми. До складу електроізоляційної гуми пропонується додати як модифікатор аеросил А-300. Це дозволить поліпшити каркасність гуми і виключити деформацію ізоляції допоміжних жил шахтни х кабелів. Пропонується також до складу електроізоляційної гуми додаткове введення діафену ФП для захисту гуми від дії озону. У таблиці 1 наведені приклади складу електроізоляційних гум. Нижче описано технологію одержання електроізоляційної гуми на прикладі запропонованого складу (ТСМШ40А). Виготовлення суміші здійснюють на гумозмішувачі 270/30-П. Температура суміші при перемішуванні повинна бути в межах 110-120°С. На першій стадії здійснюють завантаження каучуків, дрібних наважок, 50% крейди та парафіну, після чого все перемішують протягом 3 хвилин. Потім завантажують ще 50% крейди і знову все перемішують протягом 4 хвилин. На другій стадії виготовлення гумову суміш завантажують в гумозмішувач 250/20-П, при цьому в суміш вводять тіурамову і циматну пасти та знову піддають суміш перемішуванню. Після чого витримують гумову суміш протягом 24 годин. Після обробки на вальцях гумову суміш фільтрують через набір фільтруючи х сіток №2+№09+№045+№028 та здійснюють каландрування до одержання каландрованого полотна товщиною 0,4-0,6мм. Останнім етапом є виготовлення кабельної продукції. Накладання електроізоляційної гуми на жили здійснюють на кабельних лініях безперервної вулканізації. Для КГЕ 35мм 2 вулканізацію в камері здійснюють при тиску пари 15-16кГс/см 2 і швидкості опресування 10м/хв. Величина тиску води в охолоджуючий камері при цьому дорівнює величині тиску пари. Результати фізико-механічних випробувань представлені в таблиці 2. Випробування проводять за наступними методиками: міцність при розтягуванні, відносне подовження, відносна залишкова деформація за ДСТ 270-75; діелектричні властивості за ДСТ 6433.2-71, озоностійкість за ДСТ 9.026-74. Представлені в таблиці 2 дані показують, що у запропонованій гумі, в порівнянні із найближчим аналогом, міцність при розтягуванні збільшена як мінімум у 4 рази, а відносне подовження при розриві - в 6 разів. Морозостійкість збільшена з 55°С до 61°С, а питомий об'ємний електричний опір збільшено на один порядок, при цьому собівартість запропонованої гуми є значно нижчою за відому. Збільшення механічної міцності запропонованої електроізоляційної гуми дозволяє підвищити надійність експлуатації силових кабелів і збільшити продуктивність праці шляхом підвищення швидкості високотемпературної вулканізації, виключити брак за рахунок деформації ізоляції. продуктивність праці шляхом підвищення швидкості високотемпературної вулканізації, виключити брак за рахунок деформації ізоляції. Таблиця 1 Найменування компонентів суміші Каучук Інгредієнти (торгівельна назва) Натуральний НК Ізопреновий СКІ3Д Бутадієновий СКД 2 Приклади запропонованої Приклад за ТУ сполуки 16.К71-098-90 1 2 3 12,89 6,00 16,66 11,59 11,07 12,25 11,11 12,25 10,34 10,34 16,00 10,50 Вулканізаційний агент Тіурам Д Прискорювач Цимат вулканізації Активатор вулканізації Стеаринова кислота (стеарин) Цинкові білила Активатор БС Стабілізатор Ацетонаніл Р (Н) Диафен ФП Пластифікатор Парафін нафтовий Каптакс Наповнювач Крейда природна Сполучне для Масло трансформаторне одержання паст Дибутилфталат Модифікатор Аеросил А-300 1,53 1,26 1,50 1,20 0,70 0,58 0,50 0,53 1,120.33 0,33 0,33 2,00 0,01 58,72 0,70 1,75 1,05 58,97 (збагач.) 1,20 2,00 1,120,33 0,33 0,80 0,80 0,33 2,40 0,02 1,20 0,01 49,81 61,43 0,74 0,41 0,43 1,73 Таблиця 2 Запропонований склад Найменування параметрів Одиниці виміру Характеристика суміші Пластичність Густина Фізико-механічні властивості гум Міцність при розтяганні - 72год. при Т=100°С - 240год. при Т=70°С Відносне подовження при розриві (не менше): - 72год. при Т=100°С - 240год. при Т=70°С Відносна залишкова деформація (не більше) Морозостійкість (мінус) Електричні властивості Питомий об'ємний електричний опір на довжині 1м (не менше) Електрична міцність (не менше) Озоностійкість: Концентрація озону Тривалість старіння Деформація розтягання Температура випробувань Показник випробувань 1 2 3 За ТУ 16.К71-098-90 кГ/м 3 0,42-0,52 1430±20 Мпа (кГс/см 2) 7,0 3,0 9,8 1,3 9,7 1,0 30,0 % 4,0 8.0 2,0 9,0 0,0 0,0 25,0 % °С 20,0 61 25,0 25,0 55 Ом 6,3х1012 МВ/м 27,9 % об'ємн. 0,015± 0,0015 3,0 20±1 30±2 тріщин не виявлено год. % 0 C 0,42-0,54 0,40-0,52 1589±20 1570±20 2,9х1013 3,1х1013 23,8 23,7 5,0х1011 20,0