Способ изготовления гибкого электрического кабеля

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной технике, и может быть использовано в производстве гибкихкабелей. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и долговечности кабеля путем повышения его стойкости к знакопеременным изгибам и раздавливающим нагрузкам. Кабель, внутренняя оболочка которого получена при вулканизации резиновой смеси, содержащей на 100 мае.ч. карбоцепного каучука 3-5 Viac.4. серосодержащих органических соединений, 3,4-6,0 мас.ч: активатора вулканизации, 1-2 мас.ч. термостабилизатора, 2,4-3,6 мас.ч. диспергатора, 29-47 мас.ч. пластификатора, 2,5-7,5 мас.ч. порообразователя и 125-175 мас.ч. Технического углерода или его смеси с минеральным наполнителем, имеет в 1,5-2,0 раза большую стойкость к знакопеременным изгибам и стойкость к раздавливающим нагрузкам выше на 8-21 % по сравнению с известным. 5 табл.• .слс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 01 В 13/24

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4764002/07 (22) 05.12.89 (46) 23.02.92. Бюл, N. 7 (71) Томский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический кабельный институт и Камский кабель-. ный завод им. 50-летия СССР (72) Л.И.Лещенко, Н.P.Ãîí÷àð, В.M.Ñîêîëoâ, В.П.Семененко,. В, В.Баландин, Г.С.Гаркунова и А.В.Демин (53) 621.315(088,8) (56) Исследование и выбор оптимальных па раметров двухслойных резиновых оболочек для гибких силовых кабелей; Отчет, инв. N

Б 738828, M.: ВНТИЦ, 1978. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной технике, и может быть испол.ьэовано в производстве гибких

Изобретение относится к электротехнике,.в частности к кабельной технике, и может быть использовано в производстве гибких электрических кабелей с резиновой защитой, состоящей из двух слоев. используемых для подключения передвижных механизмов к электрическим сетям.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности у долго: вечности кабеля путем повышения его стойкости к знакопеременным изгибам и раздавливающим нагрузкам при одновременном уменьшении его веса.

Вариант !. Поверх скрученных. вместе изолированных токопроводящих жил на

ЛКНВ. 90 х 90 накладывают двухслойную оболочку. Для наружного слоя оболочки используют высокопрочную атмосферостой„, SU„„1714687A1 кабелей. Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности и долговечности кабеля путем повышения его стойкости к знакопеременным изгибам и раздавливающим нагрузкам, Кабель, внутренняя оболочка которого получена при вулканизации резиновой смеси, содержащей на 100 мас,ч. карбоцепного каучука 3-5 мас.ч. серосодержащих органических соединений, 3,4 — 6,0 мас.ч; активатора вулканизации, 1 — 2 мас.ч. термостабилиэатора, 2,4 — 3,6 мас.ч. диспергатора, 29 — 47 мас,ч. пластификатора, 2,5 — 7,5 мас.ч. порообразователя и 125 — 175 мас.ч. технического углерода или его смеси с минеральным наполнителем, имеет в 1,5-2,0 раза большую стойкость к знакопеременным изгибам и стойкость к раздавливающим нагрузкам выше на 8-21, по сравнению с известным.

5 табл, кую резину, а для внутреннего слоя используют резину, -содержащую, мас.ч.. каучук

СКС-30 APKM-15 100; тиурам 3; сульфенамид M 2: оксид цинка 6: стеариновая кислота 3,6; нафтам 2; минеральное масло 2,22;,: битум 25; мел 90; техуглерод П803 135: ЧХЗ21 7,5 (соответствует примеру 1 табл,1).

Состав и свойства реаииови х смесей и ), в их вулканизаторов приведены в табл.1-3.

Температурный. режим цилиндров обоих экструдеров поддерживается одинаковым: s первой зоне 45 — 55 С. во второй

50-65 С, в головке 75-85 С. Для формирования слоев используют тот же самый инструмент, что и при изготовлении кабеля по известному способу; диаметр дорна 14,9 мм, дорн-матрицы 169 мм. матрицы 19.9 мм. Для обеспечения необходимой толщи1714687.4

40

50 ны внутреннего слоя оболочки после вулканизации скорость вращения шнека экструн дера, перерабатывающего резину, содержащую порообразователь, уменьшают по сравнению с прототипом в 1,5 раза— на величину соотношения дм/бкаж, где дм — плотность вулканизата из монолитной резины, г1каж — кажущаяся плотность пористого вулкэнизата. После соединения слоев оболочку вулканизуют в атмосфере сухого насыщенного пара при избыточном давлении 1,47 — 1,57 МПа.

Далее приведены примеры образцов кабеля, при изготовлении которых изменяют состав резины для внутреннего слоя оболочки

- при неизменных прочих условиях процесса.

Вариант II, Для внутреннего слоя оболочки используют резину, содержащую, мас.ч.: СКС-30 AOKM-15 100; тиурам 2,5; супьфенамид М 1,5; оксид цинка 4,7; стеарин 3; нафтам-2 1,5; минеральное масло 18; битум 20; мел 75; техуглерод П803 100; ЧХЗ21 5 (соответствует примеру 2 табл.1).

Вариант III. Для внутреннего слоя оболочки используют резину, содержавшую, мас.ч.: СКС-30 APKM-15 100; тиурам 2; оульфенамид М 1,0; оксид цинка 3,4; стеарин 2,4; нэфтам-2 1; минеральное масло 14; битум

15; мел 60; техуглерод П803 65; ЧХЗ-21 2,5 (соответствует примеру 3 табл. 1).

Вариант (Н. Для внутреннего слоя балочки используют резину, содержащую, мас.ч.: СКИ-3 50; СКД-П 20; тиурам 2,5; сульфенамид M 1,5; оксид цинка 4,7, стеарин 3; нэфтам-2 1.5; минеральное масло 18; бйтум

20; мел 75; техуглерод П803 100; ЧХЗ-21 5 (соответствует примеру 6 табл.1).

Вариант V. Для внутреннего слоя оболочки используют резину, содержащую, мас.ч,; СКС-30 APKM-15 100; тиурам 2,5; сульфенамид М 1,5; оксид цинка 3,4; стеариновая кислота 3; нафтам-2 1,5; минеральное масло 18; битум 20; техуглерод П803 175;

ЧХЗ-21 5 (соответствует примеру 7 табл,1), Вариант И. Для внутреннего слоя оболочки используют резину, содержащую. мастч.: СКС-30 АРКМ-15 100; тиурам 2.5; сульфенамид М 15; нафтам-2 1,5; оксид цинка 3,4; стеариновая кислота 3; минеральное масло

18; битум 20; мел 75; техуглерод П803 100;

- хемпор 5 (соответствует примеру 9 табл.2);

Вариант Vll. Для внутреннего слоя Оболочки используют резину, содержащую. мас.ч.: СКС-30 АРКМ-15 100; тиурам 2,5; сульфенамид М 1,5; оксид цинка 4,7; стеариновая кислота 3; нафтам-2 1,5; минеральное масло

18; битум 20; мел 75: техуглерод П803 100;

ЧХЗ-5 5 (соответствует примеру 16 табл.З).

Изготовленные образцы гибкого электрического кабеля испытывают на стойкость к многократному знакопеременному изгибу и раздавливающим нагрузкам.

Технические характеристики гибких. электрических кабелей приведены в табл.4.

Как видно из представленных данных, у образцов гибкого электрического кабеля, изготовленных на основании предлагаемого способа, стойкость к многократному знакопеременному изгибу в 1,5-2 раза выше, чем у прототипа, стойкость к раздавливающим нагрузкам — выше на 7,7-21%.

Повышение стойкости к внешним механическим воздействиям, в частности стойкости к многократному знакопеременному изгибу и раздавливающим нагрузкам, обуславливает в итоге повышение эксплуатационной надежности и долговечности. гибкого электрического кабеля.

В табл.5 приведены расход резины для внутреннего слоя оболочки и масса гибкого электрического кабеля с пористым внутренним слоем оболочки, Из представленных данных видно, что при изготовлении кабеля по предлагаемому способу расход резины для внутреннего слоя оболочки уменьшается в 1,33 — 1,6 раза, а вес кабеля — на 5,2 — 7,7%.

Формула изобретения

Способ изготовления гибкого электрического кабеля, при котором поверх скрученных изолированных жил, накладывают внутренний слой оболочки, содержащий карбоцепной каучук, вулканизуют систему на основе -органических серосодержащих соединений, активатор вулканизации, термостабилизатор, пластификатор, диспергатор и технический углерод или его смесь с минеральным наполнителем, наружный слой оболочки из атмосферостойкой резины на основе карбоцепного каучука и проводят совместную вулканизацию слоев в среде сухого насыщенного пара при избыточном давлении 1,46 — 1,57 МПа, о т л и ч а ю щ и йс,я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и долговечности кабеrim путем повышения его стойкости к знакопеременным изгибам раздавливающим нагрузкам при одновременном уменьшении массы, дпя внутреннего слоя используют состав, дополнительно содержащий порообразователь, при этом компоненты берут в следующем соотношении, мэс.ч.: карбоцепной каучук 100; вулканизующэя система на основе органических серосодержащих соединений 3-5; активатор вулканиэации 3,4 — 6.0; термостабилизатор

1,0-2.0; диспергатор 2,4-3,6: пластификатор 29-47; технический углерод или его смесь с минеральным напопнителем 125175; порообразовател ь 2,5-7,5.

1714687

Таблн а 1

Ингредиенты и их свойства

Показатели для примера

2 > (> !

Прототип 1 I> 1>

Содержание, мас.ч.:

СКС-30 АРКИ-!5

НК

100

100

СКИ-3

СКД-П

Ceps

2,67

2,0 3,2

0>33

1,8

2,5 2,5

2,5

2 .1,5

6 4,7

3,6 . З,о

0,8

3 ° о

2,0

1,5

4,7

3,0

1>5

4,7

3,0

2,2

6,4

4,0

1,0

3,4

2,4, 4,3

5,0

Оксил цинка

Стеариновая кислота фенил-()-нафтиламнн (нафта)>-2) 1,5

2,2 0,8.

2 1>5 1

1>5

18 14

I3

Нинеряльное масло

И-40а

1В

23,3

23

22

15

Битум нефтяной

75.

100

Технический углерод марки П803

100

90 75

135 100

175

58

92

140

60.

Азодика рбонамид (ЧХЭ-21) ! Пластичность по Кврреру 0,5 Плотность, г/с>(1,38 Кажу>явися плотность, гlсйь

Прочность при растя вянии, МПа 55

Относительное удлине,ние, 2 385

7,5 5

0,53 0,46

5 5

0,51 0,37

2,5

0,5!

0,53 0,52

3,2 4,4

3>В 4,4 4,8 3,3

5,1

370 406 230

340 210

280

215

-- ь

° >

Табли в 2 " I. "Г" Т":1..*::1:" ("

Ингредиенты и их свойства т ч

Содержание> мас.ч. t

СКС-30 API01-15

100 . 100 100 . 100 100

100

НК

СКИ-3

СКД-П

25 2

Тетрвиетилтиурам дисульфид

И-Оксалиэтилен-2бензтивзолипсульфенамид(сульфенвмид Н) 2,5

1,8

3,2

1,5

4,У

1.5

4,7

1,5 . 1.

4,7 3,4

3 2>4

0,8

3,0

6

3,6 2,2

6,4

Оксил цинка

Стеариновая кмслота феннл-P-нвфтиламин (нафтям-2) 13

12

58

22 18 14

25 20 t5

90 75 60

135 100 65 .

Нинеряльное масло

И-4ОА

18

100

23

27

92 !

Битум нефтяной

Иел техуглерол пй)З

N, N -Динитрозопентвметилентетрамин (хвмпор) 2;5 8,0

7,5 5

2,0

Пластичность по КарреРу

Кажуйаяся олотность, г/см4

0 52 . 0,48 0,5 0,50 0,52 0,51 0,40

0,85

Прочность при растяжении, НПв

3,0 . 3,6. 3,6 3,0

3,9 2,9 3,7

Относительное удлинение, 2

250

445 465 320

350 420

Твтраметилтиурвм дисульфид

2-Нерквптобензтназол (каптакс)

И-Оксаяиэтилен-2бензтиазолиясульфенвиид(сульфенамид Н) 100 100 100 100 100 0>95 0,91,0,93 О ° 90 I,IУ 0,95 0,92

1,5 . I ° 0 2>2 0,8 1,5 t>5

0,83 0,85 0,73 1,01 0,90 0,82

1714687

Таблица )

Показатели для прИмера

15, 16 17 18 19 20 21

Содержание, мас.ч.:

СКС-30 АРКИ-15

100 100 100 100 100 - 100

СКИ"-3

СКД-П

Тетраметилтиурамдисульфид

3,2 1,8 2,5 2,5

3 25. (2, 1,5

6, 4,7

3,6 . 3.

0,8

Оксид цинка

3,4

2,4

3,0.

1,5 1 0 2 2 0 8 1 5 1 5

18 . 14 .23 13 18 18

20 15 27 13 20 20

75 60 92 58 75

100 65 140 60 100 175

Минеральное масло

И-40А

Битум нефтяной

Мел

Техуглерод П803 и-Уретиланфенилсуль, фоногидразид (ЧХЗ-5) 7,5

ПлаСтичность по Карреру 0,52

5 2,5 8,0 2,0 5 5

0,48 0,50 0,50 0,52 0,50 0,39

Кажущаяся плотность, г/см

0,92, 0,90 0,95 0,80 1,20 0,96 0,88

Прочность при растяжении, МПа

3,8 4,0 3,1 4,2 4,3 4,5

330 380 280 405 455 335

3,5

Относительное удлинение, Ф

285

Ингредиенты и их свойства

М-Оксадиэтилен-2бензтиазолилсульфенамид(сульфенамид М) Стеариновая кислота фенил-Р -нафтиламин (нафтам-2) 25

90 .135

2,2

6,4

1,5 1,5

4,7 4,7

3 3.

1714687

1714687

Таблица5

Составитель Б.Астапов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кундрик

Редактор С,Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Го арина, 101

Заказ 698 Тираж - . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., 4/5