Состав и характеристики ПВХ пластиката

Поливинилхлоридный (сокращение ПВХ) пластикат применяется в кабельной промышленности для изготовления изоляции и оболочек для кабелей, проводов и шнуров. Отличаются хорошими изоляционными свойствами, высокой механической прочностью и стойкостью к солнечной радиации.

Полимер представляет собой комплекс добавок к основному веществу – поливинилхлориду. Поливинилхлорид образуется при помощи полимеризации хлористого винила в воде при температуре от +40 до +50⁰С под избыточным давлением около 50-70 Н/мм2. Сам хлористый винил выделяют из ацетилена и этилена при крекинге и пиролизе нефтяных продуктов, сухой перегонке каменного угля либо получают из природного газа.

Кабели, провода и шнуры с применением ПВХ пластиката

Ниже предложен список кабелей, проводов и шнуров, которые выложены в интернет-магазине и изготавливаются с использованием поливинилхлоридного пластиката:

• силовой кабель марки ВВГ;
• плоский провод марки ВВГ-П;
• медный кабель марки ВВГнг в изоляции и оболочке пониженной горючести;
• кабель марки ВВГнг-LS пониженной горючести с пониженным выделением газа и дыма при воспламенении;
• бронированный кабель марки АВБбШв под прокладку в земле (изоляция, стальные ленты, защитный шланг)
• монтажный провод марки ПВ1;
• установочный гибкий провод ПВ3;
• бытовой провод ПВС;
• шнур марки ШВВП для бытового использования.

Составляющие поливинилхлоридного пластиката

Для придания полимерному материалу соответствующих свойств, вводят специальные вещества, которые вызывают приобретение как положительных, так и отрицательных характеристик. Например, для изоляционного ПВХ пластиката требуется получить хорошие электрические характеристики, а для ПВХ пластиката под создание оболочки нужны повышенные механические характеристики, улучшенная стойкость к солнечной радиации и предотвращение развития микроорганизмов.

Состав ПВХ пластиката:

• основная смола – полимеризированный хлористый винил;
• пластификаторы (конкретные вещества описаны ниже) – вводятся с целью придания полимеру технологичности (получают более эластичный материал, однако ухудшаются стойкость к химическим веществам и температуре, а также снижаются электрические параметры);
• антиоксиданты (дифенилпропан) – добавляют совместно с пластификаторами для продолжительного сохранения удельного сопротивления, эластичности при отрицательных температурах;
• стабилизаторы (углекислый свинец, соль стеариновой кислоты, кадмия, кальция, стронция и бария) – вводятся для повышения температуры разложения пластиката (связывают хлористый водород, который способен улетучиваться при t ≥ +140⁰C);
• пигментные красители для окраски полимера с целью различения токопроводящих жил (в скобках обозначен получаемый цвет, всего получают до 12 цветов): двуокись титана (белый), сажа (чёрный), пигмент голубой фталоцианиновый (синий); редоксайд (красный), креп жёлтый или оранжевый (жёлтый), лак рубиновый (малиновый);
• фунгициды – угнетают развитие микроорганизмов, вводят в ПВХ оболочку для кабелей и проводов в тропическом исполнении
• наполнители (кварцевая мука, двуокись кремния, тальк, карбонат кальция или свинца) – добавляют с целью снижения себестоимости конечного материала, вводят не более пятой части от общей массы.

Свойства полимера получаемые при помощи внедрения конкретных пластификаторов:

• совол и диоктилфталат – наибольшее электрическое сопротивление;
• эфиры фталевой, себациновой и адипиновой кислоты – хорошая стойкость к маслам, низкая летучесть (продолжительный срок службы пластиката), повышенная стойкость к старению;
• дидецил, себацинат – повышают рабочую температуру изоляции до 90-105⁰C.

При пребывании поливинилхлоридного пластиката под солнечными лучами и при воздействии повышенных температур из-за нагрева токопроводящей жилы, он стареет – процессы приводящие к снижению эластичности и стойкости к низким температурам. Старение возникает вследствие испарения пластификатора, наибольшим образом проявляется на поверхности. Причём в начальный момент времени, гибкость полимера возрастает из-за задерживающихся продуктов распада пластификатора, а после их окончательного улетучивания эластичность заметно понижается.
Главное отличие изоляционного ПВХ пластиката от полимера для оболочки состоит в другом наборе пластификаторов и стабилизаторов. Для шлангового пластиката под оболочку требуется высокая стойкость к световому старению и механические характеристики, а для изоляции интересны электрические качества.

Двойная изоляция

Перечисленные выше проводники в «простом» разговоре могут обозначать, как кабели и провода с двойной изоляцией, что по сути не верно. Имеется поливинилхлоридная изоляция и оболочка, у которых разные выполняемые функции (здесь нет двойной изоляции).

Может быть подразумевается основная изоляция (на самой жиле) и поясная изоляция (вокруг скрутки жил), но такие конструктивные решения применяются только в сложных кабельных изделиях для снижения вероятности пробоя (например, в высоковольтных кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена). В проводниках общепромышленного назначения подобная конструкция не нужна, только из одного соображения добавочной стоимости.
То есть двойная изоляция = изоляция + оболочка.

Технические характеристики полимера на основе поливинилхлорида

Ниже приведена таблица, в которой отражены основные технические характеристики поливинилхлоридных пластикатов различных рецептур под изоляцию и оболочку.