Вначале необходимо
объяснить значение термина «безгалогенный».
С учётом того, что для изготовления
изоляции, для практический всей
кабельно-проводниковой продукции
применяются два основных химических
материала, а именно так называемые
кабельные марки полиэтилена и его
пластифицированные композиты, то исходя
из их состава, можно предположить, что
при горении эти материалы будут выделять
большое количество активно-коррозионных
газов типа HCl. Где хлор – Cl является
элементом относящимся к группе галогенов.
Так, что сам применяемый термин обозначает
отсутствие в составе материала изоляции
данного элемента. Не смотря на то, что
изоляция, выполненная из кабельных
марок полиэтилена или его пластифицированных
композитов, имеют довольно неплохие
электрические параметры, но наличие
угрозы возгорания и создания агрессивной
среды задымления, что существенно
повышает опасность их применения, уже
не один год ведутся научные разработки
по созданию изоляционных материалов
лишённых этих недостатков. В целом эти
работы начали проводить ещё с середины
80 – х и на сегодняшний день уже имеются
практические успехи от этой работы. В основном данные
материалы имеют ту же полиэтиленовую
основу, в которую были введены так
называемые полимерные гидроокисные
антиперены. Пленка полиэтиленовая пользуется огромным спросом при производстве. В основном в качестве данных
компонентов применяется гидроокиси
алюминия Al(OH)3 и магния Mg(OH)2, как
синтетического, так и природного
происхождения. Так в частности в качестве
природных гидроокосных антиперенов,
используются такие минералы как гиббсит
(гидроокись алюминия) и брусит (гидроокись
магния). Принцип действия данного
механизма заключается в том, что при
значительном повышении температуры
происходит разложение данных компонентов
с большим потреблением тепла.
Так в частности для
Al(OH)3 эта величина составляет 1051 Дж/г, а
для Mg(OH)2 поглощаемая теплота имеет ещё
большую величину в 1316 Дж/г. При этом
процесс потери воды для гидроокиси
алюминия начинается при 200 °С, а для
гидроокиси магния эта температура
составляет 340 °С. При этом стоит отметить,
что в получении данного типа изоляции
критичным является количество гидроокисно
антипереновых наполнителей на единицу
основного изоляционного материала. С
учётом этого обстоятельства полиэтилен
и его пластифицированные композиты не
подходят для производства безгалогенных
изоляционных материалов, так как
приемлемое количество наполнителя
приводит к существенному снижению
пластичности полиэтиленовой изоляции. В существующей практике
в качестве основного материала применяют
сополимеры такого синтетического
материала как этилен. В частности это
могут быть этиленвинилацетат (EVA),
этиленакрилатные полимеры (EMA, EEA, EBA),
металлоценовые этиленоктен сополимеры
(mULDPE) и этиленпропиленовые сополимеры
(EPR/EPDM). К наиболее перспективным
разработкам последнего времени можно
отнести, так называемые нанонаполнители.
Сущность получения данных материалов
заключается в том, что обрабатывая
природные минералы синтетическими
жирными кислотами типа С12 или С18, либо
триэтаноламинстеарат ТЭН существенно
увеличивает расстояние между
кристаллическими зёрнами минералов с
7.6 до 25-30 ангстрем, что на порядок
увеличивает теплотворность полученного
изоляционного композита и снижает
количество наполнителя на единицу
применяемого полимера. Так, что
перспективность данного направления
по созданию безгалогенных изоляционных
материалов.
|