ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Полиэтилен и его композиции из "Производство кабельных изделий " Полиэтилен — высокомолекулярное соединение линейного строения, получаемое полимеризацией этилена. Этилен выделяется из природных газов или при переработке нефти методом пиролиза и крекинга. Перед полимеризацией этилен подвергают тщательной очистке от примесей, вредно влияющих как на сам процесс полимеризации, так и на свойства готового полиэтилена. В настоящее время степень очистки этилена достигает 99,97—99,99%. [c.120] Наиболее распространенным способом получения полиэтилена в промышленном масштабе является полимеризация этилена при высоком давлении — 150—250 МПа (1500—2500 гГ/см ) и при 190—200° С. Для начала процесса полимеризации в этилен вводят небольшое количество инициатора. [c.120] Свойства полиэтилена зависят от его строения и чистоты. Молекула полиэтилена построена в виде цепочки метильных групп с небольшим количеством ответвлений. [c.121] Модель молекулы полиэтилена и схема ее строения показаны на рис. 85. [c.121] Полиэтилен из-за симметричности молекул является неполярным диэлектриком с малым значением е = 2,3 и tg6=(l—4)-10 , почти не изменяющимися с увеличением частоты до 10 Гц. [c.121] В табл. 9 приведены основные свойства полиэтилена высокой и низкой плотности. [c.121] Механические свойства полиэтилена, температура плавления и размягчения, а также стойкость к кислотам и другим агрессивным средам определяются размером молекул, молекулярной массой и степенью кристалличности полиэтилена. [c.122] Сложность определения молекулярной массы и плотности материала заставила найти косвенный способ, характеризующий эти параметры полиэтилена, а следовательно, и его свойства. В СССР и за рубежом такой характеристикой является показатель текучести расплава, который определяется количеством полиэтилена (в граммах), выдавливаемого через стандартное цилиндрическое отверстие при определенных температуре и давлении в течение 10 мин. При этом вынрессованный полиэтилен не должен содержать пузырьков воздуха. [c.122] Как и большинство органических полимеров, полиэтилен под действием тепла, солнечных лучей (ультрафиолетового спектра) и кислорода воздуха подвержен старению, вызывающему ухудшение его диэлектрических и физико-механических свойств. Поэтому в кабельной промышленности применяют только стабилизированный полиэтилен, вводя в него 0,2% смеси аминов или 0,1% стаби-на 2 МЦПМ или 0,1% тиолкофена БМ и др. [c.122] Для испытания полиэтилена на наличие стабилизатора применяют метод вальцевания полиэтилена на лабораторных вальцах при 160° С. В процессе вальцевания происходит интенсивная термоокислительная деструкция, вызывающая ухудшение механических свойств и диэлектрических потерь в полиэтилене. Полиэтилен можно считать хорошо стабилизированным, если после вальцевания в течение 6—8 ч его механические характеристики и диэлектрические потери 1практичеоки не изменятся. [c.122] При солнечном облучении наличие одного теплового стабилизатора не обеспечивает длительности работы полиэтилена, так как процесс окисления под действием ультрафиолетовых лучей идет настолько интенсивно, что стабилизатор сам быстро разрушается. [c.122] Если полиэтилен подвергнуть длительному растяжению или изгибу, при достижении определенного напряжения наступит растрескивание, причем чем больше напряжение, тем раньше оно произойдет. Трещины обычно образуются перпендикулярно оси растяжения, а затем быстро растут и приводят к излому образца. [c.123] В присутствии некоторых химических веществ стойкость полиэтилена к растрескиванию значительно снижается. Особенно сильное действие оказывают поверхностно-активные вещества в водных растворах (мыло, синтетические моющие средства, смачивающие и эмульгирующие вещества). Это явление иногда называют растрескиванием под влиянием окружающей среды . [c.123] На рис. 87 приведена зависимость, установленная опытным путем, между напряжением, приложенным к полиэтилену, и временем растрескивания. Эти испытания были проведены в растворе ОП-7 при 50° С. Из рис. 87 следует, что для того чтобы обеспечить долговечность работы кабелей, работающих в условиях повышенной влажности или в воде, необходимо применять полиэтилен с малым показателем текучести расплава, особенно если кабель по условиям монтажа находится в изогнутом (напряженном) состоянии. При выборе марки полиэтилена следует учитывать, что стойкость к растрескиванию уменьшается с увеличением температуры среды. [c.124] Закономерности стойкости к растрескиванию, рассмотренные выше, для полиэтилена низкой плотности можно полностью отнести к полйэтиленам высокой плотности. Однако при сравнении результатов испытаний, полученных по методам ГОСТа для полиэтилена низкой и высокой плотностей, надо учитывать, что при одной и той же деформации (изгибе) у полиэтилена высокой плотности (как более жесткого) напряжение будет значительно большим, чем у полиэтилена низкой плотности, а следовательно, уменьшится время до растрескивания. [c.124] В последнее время было установлено, что некоторые битумные компаунды, применяемые в защитных покровах кабелей, особенно те, в состав которых входят нефтяные масла, являются агрессивной средой, ускоряющей растрескивание полиэтилена. Поэтому для оболочек кабелей, на которые накладываются защитные покровы, следует применять полиэтилен с малым значением показателя текучести J)a плaвa (0,2—0,8), либо полиэтиленовая оболочка должна быть защищена от непосредственного соприкосновения с битумным ком паундом другим материалом (ПВХ-шластикатом, бумагой и т. п.). [c.124] Пористая полиэтиленовая изоляция получается при опрессовании жилы полиэтиленом, в который введен порооб-разователь — порофор она обладает меньшим значением диэлектрической проницаемости, чем изоляция из сплошного полиэтилена. [c.124] На рис. 88 показана зависимость диэлектрической проницаемости е от содержания воздуха в пористой полиэтиленовой изоляции. [c.125] Увеличение содержания воздуха в полиэтилене естественно приводит к снижению механической прочности и относительному удлинению при разрыве (рис. 89). [c.125] Вернуться к основной статье