На данный момент во многих отраслях электротехнической промышленности довольно часто используется кабельно-проводниковая продукция с резиновой изоляцией.
Резина обладает высокими электрическим сопротивлением и влагостойкостью, но, пожалуй, одним из главных достоинств этого изолирующего материала является его эластичность.
По своему составу все современные марки резины многокомпонентны - в состав входят, в основном, каучуки различных типов и подобные им вещества - эластомеры. Высочайшая эластичность таких материалов обусловлена особенностями их строения на молекулярном уровне.
Зигзагообразные по своей форме молекулы каучуков при растягивании не разрывают свои связи, а всего лишь деформируются в более линейную структуру. Причем после того как воздействие внешней растягивающей силы прекращается, молекулы принимают исходные формы.
Однако в чистом виде каучук имеет ряд недостатков не позволяющих использовать его для изоляции кабеля и провода. Дело в том, что этот материал плохо переносит воздействие низких и высоких температур, внешних агрессивных и химически-активных сред. Воздействие ультрафиолетового излучения на каучуковую резину еще более губительно - она иссыхает. Под воздействием высокой температуры и солнечного света резина довольно быстро стареет, оболочка кабелей становится хрупкой и постепенно растрескивается. Изоляция из резины используется, например, в проводе РПШ.
Вулканизация каучуков
Недостатки каучука устраняются при помощи процедуры вулканизации. При этом некоторое количество молекулярных связей каучука разрывается и между ними внедряются атомы серы. Измененная пространственная структура материала придает ему совершенно новые свойства:
- маслостойкость
- влагостойкость
- огнеупорность
- более высокое электросопротивление
Однако при помощи вулканизации не удается защитить изоляцию от раннего старения. Поэтому, для изготовления качественной резиновой изоляции, в современном кабельно-проводниковом производстве помимо вулканизации применяют и другие методы, улучшающие свойства каучуков. В состав смеси добавляются различные наполнители, смягчающие вещества, катализаторы вулканизации, вещества противодействующие старению резины.
Каучуки применяемые для изоляции кабеля и провода
По своему происхождению каучуки можно разделить на два вида: натуральные и синтетические. Из натуральных, при производстве кабельной изоляции, применяется в основном смокед-шитс - латескный каучук растительного происхождения. Природные свойства этого материала отличаются высокой степенью взаимодействия с кислородом, серой и озоном, а также другими активными веществами. Для использования смокед-шитса в качестве электрической изоляции он подвергается вулканизации с применением серы и других веществ.
Резина, полученная из натуральных каучуков механически прочная, термопластичная, но имеет ряд недостатков: повышенную горючесть, не устойчивость к внешним химическим воздействиям, подверженность старению под воздействием ультрафиолета и тепла. Изоляция из натурального каучука применяется, например в гибком кабеле КГ
Синтетические каучуки изготавливаются полимеризацией бутадиена, который в свою очередь производят из спирта и натрия. В кабельном производствеиспользуются только так называемые безстрежневые каучуки, в которых катализатор вводится в структуру материала в виде пасты. Синтетическая каучуковая резина выгодно отличается от натуральной целым рядом свойств.
На основе таких материалов изготавливают морозостойкую изоляцию кабелей, а также изоляцию менее подверженную старению под воздействием нагрева и ультрафиолетового излучения. Синтетическая каучуковая резина применяется для изоляции холодостойкого кабеля КГ-ХЛ.