Струмопровідна композиція

Корисна модель належить до електротехніки і може бути використана у кабельній промисловості як екран гнучких силових кабелів. Відома струмопровідна композиція, що містить технічний вуглець, модифікований бором, а в складі еластомірного сполучного - суміш натурального та синтетичного каучуку [Авторське свідоцтво СРСР №1270801, кл. Н 08 В 1/20, 1986р.]. Недоліком даної композиції є порівняно низька електропровідність гуми. Найбільш близькою за технічною сутністю до даної корисної моделі, є струмопровідна композиція на основі еластомірного сполучного, що включає вулканізуючий агент, активатор та прискорювач вулканізації, стабілізатор, пластифікатор і електропровідний наповнювач [Глупушкин П.М, Саакян А.Е., Щербаков Д.П. Кабельные резины, М.-Л.: «Энергия», 1966, с. 151, табл. 7-11, cт. 2]. Як активатор вулканізації використані стеаринова кислота та цинкове білило, як пластифікатор застосовані парафін і дибутилфталат, а як електропровідний наповнювач - графіт і електропровідний технічний вуглець. До недоліків даної композиції можна віднести її низьку електропровідність, а у зв'язку з тим, що в її складі використано як еластомірне сполучне хлоропреновий каучук, що має здатність до засклення і кристалізації, малу морозостійкість. Задачею запропонованої корисної моделі є збільшення електропровідності та підвищення морозостійкості гуми. Для вирішення поставленої задачі до відомої струмопровідної композициї, що включає еластомірне сполучне, вулканізуючий агент, активатор вулканізації у вигляді стеаринової кислоти та цинкового білила, прискорювач вулканізації, стабілізатор, пластифікатор, що містить парафін, каптакс і дибутилфталат, а як електропровідний наповнювач графіт і електропровідний технічний вуглець, запропоновано за еластомірне сполучне використати суміш бутадієн-стирольного та бутадієнового каучук у, за вулканизуючий агент застосувати ті урам і за стабілізатор – нафтам. Перераховані вище істотні ознаки корисної моделі, відмінні від прототипу, і є необхідними та достатніми в усі х випадках, на які поширюється обсяг правової охорони корисної моделі. Застосування у відомій струмопровідній композиції зазначених відмінних ознак дозволяє значно збільшити електропровідність і морозостійкість, а також поліпшити технологічні властивості гуми. Запропоновано у струмопровідній композиції обрати наступний вміст компонентів на 100 масових частин еластомірного сполучного: бутадієн-стирольний каучук - 70,0; бутадієновий каучук - 30,0; ті урам - 6,0; кислота стеаринова - 10,0; білила цинкові - 5,0; нафтам - 1,7; парафін - 4,1; каптакс - 4,4; дибутилфталат - 48,5; графіт 75,8; вуглець технічний - 75,8. Таке співвідношення компонентів дозволяє одержати підвищену електропровідність композиції. Також запропоновано як сполучне для одержання тіурамової пасти додатково використати 2,0 масові частини дибутилфталата або трансформаторного масла. Це поліпшує те хнологічні властивості гуми через виключення запиленості та рівномірності розподілу тіурама у суміші. У композиції запропоновано використати бутадієн-стирольний каучук марки СКС-30 АРКМ-15 та бутадієновий каучук марки СКД-11, що збільшує її морозостійкість. У таблиці 1 наведені сполуки запропонованої струмопровідної композиції та прототипу. Нижче описується технологія одержання струмопровідної композиції. Виготовлення суміші струмопровідної композиції може здійснюватися на гумозмішувача х 270/20 або 250/20. Температура суміші при перемішуванні повинна сягати 100-20°С. На першій стадії здійснюють завантаження каучуків, дрібних наважок, парафіну, 50% дибутилфталату, графіту, після чого все перемішують протягом 6 хвилин. Потім завантажують наступні 50% дибутилфталата та електропровідний технічний вуглець і знову все перемішують протягом 8 хвилин. Далі суміш обробляють на вальцях. Після обробки на вальцях гумову суміш фільтрують через набір фільтруючи х сіток №2+№09 і подають до ванни для охолодження, після чого гумова суміш вилежується протягом 6-24 годин. Останнім етапом є виготовлення кабельної продукції. Накладання струмопровідної гуми на жили кабелю здійснюють на кабельних лініях безперервної вулканізації. Для кабелю марки КГЄ з перетином 35мм 2 вулканізацію у вулканізаційній трубі здійснюють при тиску пари 15кГс/см 2 і швидкості опресування 30м/хв. Величина тиску води в о холоджуючій камері при цьому дорівнює величині тиску пари. Результати фізико-механічних випробувань подані в таблиці 2. Випробування здійснюють за наступними методиками: міцність при розтяганні, відносне подовження, відносна залишкова деформація за ДСТ 270-75, та електричні характеристики по ТУУ В 25.1 - 00214505 - 007 2003. Представлені в таблиці 2 дані показують, що у запропонованій струмопровідній композиції порівняно із прототипом та технічними умовами поліпшені усі основні технічні характеристики. Морозостійкість збільшена з -30°С до -58°С, а питомий об'ємний електричний опір значно зменшений з 2,1х103Ом*м для прототипу та 0,1Ом*м за ТУ до 0,07Ом*м. Таблиця 1 Найменування компонентів суміші Еластомірне сполучне: каучук Інгредієнти (торгівельна назва) Хлоропреновий (наірит) Бутадієн-стирольний СКС-30АРКМ-15 Бутадієновьій СКД -11 Склад на 100 масових частин каучук у пропонований прототипу 100,0 70,0 30,0 Вулканізуючий агент Прискорювач вулканізації Активатор вулканізації Стабілізатор Пластифікатор Наповнювач електропровідний Сполучне для одержання тіурамовой пасти Усього: Тіурам Д Оксид магнію Дифенілгуанідин Каптакс Кислота стеаринова (стеарин) Білила цинкові Нафтам - 2 Парафін нафтовий Дибутилфталат Графіт ГЕ-3, ГЕ-4 Вуглець те хнічний: - сажа П268-Е - сажа П1250 Дибутилфталат або масло трансформаторне 6,0 4,4 10,0 7,0 0,1 0,2 5,0 5,0 1,7 4,1 48,5 75,8 3,0 2,0 30,0 7,5 78,6 75,8 52,3 2,0 333,3 285,7 Таблиця 2 Найменування параметрів Характеристика суміші Пластичність Щільність Фізико-механічні властивості гум Міцність при розтяганні: - 96ч при Т=70°С Відносне подовження при розриві (не менш): - 96ч при Т=70°С Морозостійкість Електричні властивості Питомий об'ємний електричний опір на довжині 1м після 10-ти кратного розтягання зразка на 20% (не більше) Одиниці виміру Запропонований склад Прототип кГ/м 3 0,14-0,35 1300±20 1480±20 Мпа (кГс/см 2) 8.6 % -°С 18,6 58 30,0 40,0 55 Ом 0,07 2,1x103 0,10 За ТУ 15,0