Надійність кабелів у процесі тривалої експлуатації (25-40 років) багато в чому пов'язана з інтенсивністю старіння полімерної ізоляції. В даний час встановлено, що старіння поліетилену, що є основним ізоляційним матеріалом для силових кабелів, в умовах впливу електричного поля визначається насамперед наявністю неоднорідностей в ізоляції, що виникають як у процесі виробництва кабелів, так і властивих ізоляційному матеріалу у вихідному стані. Якщо полімерної ізоляції кабелю існують неоднорідності, то процесі експлуатації у цій ізоляції починають розвиватися провідні канали, відомі під назвою дендритів (деревоподібних утворень) чи триингів.

Дослідження ізоляції кабелю у процесі експлуатації дозволили виявити два типи триінгів: триінги суто електричного походження та звані водні триінги (переважно електрохімічного походження).

Тріінги електричного походження виникають і розвиваються тільки при впливі змінного струму, а також імпульсного при дуже високих напругах. Вони утворюються у місцях концентрації напруженості електричного поля, значення якої призводить до негайного пробою, але досить високо для іонізації газового включення. При низьких напруженості електричного поля електричні триінги утворюють тільки після тривалої експлуатації. У разі розвитку триінгів електричного походження помітно зростає рівень часткових розрядів в ізоляції кабелю. Тому, якщо в ізоляції кабелів відсутні порожнини певного розміру, електричні триінги розвиваються досить повільно і можуть не впливати на працездатність кабелів. Максимальний розмір включень (порожнин) повинен бути меншим за певний, при якому виникають часткові розряди при робочій напрузі. Орієнтовно можна вважати, що максимальний розмір порожнин для кабелю на напругу 66-69 кВ повинен становити 80 мкм, а на напругу 110-154 кВ - 50 мкм. Експериментальні дані свідчать, що електрична міцність кабелю при змінному напрузі залежить від розподілу порожнин в ізоляції, зокрема і малих за розміром, у яких часткові розряди виникають навіть за робочих напругах.

Освіта в ізоляції водних триінгівпов'язане із проникненням в ізоляцію кабелю вологи. Цей процес можна представити таким чином: наявність вологи в ізоляції призводить до конденсації її в місцях неоднорідностей, утворення та зростання водних триінгів з подальшим погіршенням електричних характеристик ізоляції, зокрема зниження електричної міцності, що може призвести до пробою кабелю. Волога проникає в ізоляцію як в результаті процесу дифузії через пластмасову оболонку, так і через дефекти в оболонці та ізоляції під дією електричного поля. Встановлено, що в цілому проникнення води в полімер залежить від температури, електричного поля та типу та кількості іонів, що містяться у воді. Зміна температури призводить до конденсації води в мікропустотах ізоляції кабелю, забруднення або нерівності екранів. Подальше зростання триінгу пов'язане з утворенням додаткових мікропустот, що розташовуються поряд із місцем зародження триінгу. Вважається, що розширення зони триінгоутворення обумовлюється проникненням молекул у мікротріщини матеріалу в результаті таких явищ, як електрофорез, діелектрофорез та сили Максвелла, пов'язаних з наявністю електричного поля. На швидкість виникнення та зростання триінгів електрохімічного походження впливають питомий опір ізоляції, молекулярна та мікрофізична структура матеріалу та наявність наповнювачів.

При розвитку триінгів електрохімічного походження немає збільшення часткових розрядів чи значного збільшення tgδ,проте опір ізоляції помітно знижується. При розвитку триінгів електрохімічного походження не спостерігається збільшення часткових розрядів чи значного збільшення tg 5, проте опір ізоляції помітно знижується. Зовнішній виглядтриінгів електрохімічного походження відрізняється від триінгоутворень електричногопоходження (рис. 1). Їхні канали значно менші, і самі триінги мають характерні форми (розгалужені деревоподібні утворення або триінги типу "бант" або "метелик") і навіть забарвлення. Якщо канали утворюються водою, то вони мають біле забарвлення, якщо у воді присутні продукти корозії міді або заліза, то темне або блакитне.

Рис. 1. Тріінгоутворення в полімерній ізоляції:

а - триінг електричного походження, отриманий у лабораторії ВНДІКП;

б - триінг електричного походження, виявлений у пробитому кабелі;

в – триінг водного походження, отриманий у лабораторії ВНДІКП (тріінг типу "бант");

г - триінг водного походження, виявлений у пробитому кабелі (тріінг типу "віял")

Швидкість утворення електрохімічного триінгу знижується з часом, що пояснюється розгалуженням каналу та створенням екрануючого ефекту, що послаблює напруженість електричного поля в кінці каналу. Іноді навіть після повного розвитку каналу електрична міцність ізоляції перевищує 2 МВ/м, оскільки розміри каналів спочатку дуже малі (менше 1 мкм). Однак з часом розміри каналів збільшуються і їхня електрична міцність знижується, що врешті-решт призводить до пробою кабелю. Якщо при розвитку триінгів кабель піддається значним перенапруг, це може призвести до переходу каналу електрохімічного походження в канал електричного походження і наступного пробою кабелю.

Розгалужені деревоподібні утворення починають розвиватися на поверхні ізоляції, в основному на ділянці, де існує неоднорідність структури ізоляції на кордоні з електропровідними екранами по жилі або ізоляції. Тріінги такого типу можуть мати довжину до кількох міліметрів.

Утворення триінгів призводить до місцевих концентрацій електричного поля в ізоляції кабелів, так як заповнені водою мікропорожнечі утворюють діелектрик з більш високою проникністю діелектричної, ніж у основного ізоляційного матеріалу. Крім того, в області тріінгоутворення, де є мікропорожнечі, заповнені водою, виникають механічні напруги, що сприяють зниженню напруженості електричного поля, при якій розвивається водний триінг.

Існує також точка зору, що область ізоляції з триїнгом піддається згодом швидшому окисленню, швидше старіє і в результаті настає пробою ізоляції.

Необхідність звести до мінімуму або придушити процес триінгоутворення враховується під час конструювання кабелів із полімерною ізоляцією та розробки технології їх виготовлення. Головним фактором, що впливає на виникнення та зростання каналів, є місцеві збільшення напруженості електричного поля в кабелі, які викликаються неоднорідністю поверхні електропровідних екранів та наявністю порожнеч та забруднень в ізоляції. Тому в конструкції кабелів збільшення однорідності поверхні напівпровідних екранів передбачають зазвичай ущільнену жилу і заміну стрічкових екранів на екструдовані.

Зовнішня оболонка, що застосовується, повинна перешкоджати проникненню вологи в ізоляцію. Це досягається або збільшенням товщини поліетиленового шланга, або використанням додаткового шару металевої або металопластмасової стрічки, або застосуванням як матеріал оболонки металу.

При виробництві кабелів із пластмасовою ізоляцією повинна забезпечуватися максимальна чистота застосовуваних ізоляційних та електропровідних матеріалів. Розробляються спеціальні ізоляційні компаунди із підвищеною стійкістю до утворення водних триінгів. Можливе застосування спеціальних стабілізаторів.

Технологічні лінії для виготовлення кабелів із пластмасовою ізоляцією повинні забезпечувати накладання екранів та ізоляції, по можливості не містять порожнин, включень тощо. Причиною утворення порожнеч і забруднень може бути недостатня чистота поліетиленових гранул, що завантажуються в прес, невірно обраний температурний режиму пресі та охолоджуючих пристроях, а також нещільне прилягання екрана до ізоляції. Додаткові вимоги висуваються до обладнання для накладання зшитого поліетилену. Донедавна був поширений спосіб вулканізації поліетилену серед пари. Як показали дослідження, при такому способі відбуваються дифузія пари в ізоляцію з утворенням мікропорожнини, в яких при охолодженні конденсуються дрібні крапельки води. При досить високій робочій напруженості поля в ізоляції ця волога скорочуватиме термін служби кабелю. Тому для виготовлення кабелів високої напруги з ізоляцією зі зшитого поліетилену вулканізація повинна проводитись у безпаровому середовищі, наприклад, у середовищі інертного газу.

Основні заходи, які необхідно здійснити при організації випуску кабелів високої напруги із пластмасовою ізоляцією, зводяться до наступного:

• вилучення попадання пилу в поліетилен як при його виготовленні, так і при транспортуванні, завантаженні та екструзії;
• забезпечення накладання екранів та ізоляції на струмопровідну жилу в один прохід через екструдер, для чого слід використовувати екструдери здвоєного типу (при цьому зменшується кількість порожнеч між ізоляцією та екранами);
• використання для зшивання поліетилену безпарового середовища;
• забезпечення досить плавного охолодження кабелю, що виходить із преса; найменша кількість порожнин в ізоляції виходить при охолодженні кабелю під тиском.

Література:

Ларіна Е.Т. Силові кабеліта кабельні лінії. - М: Енергоатоміздат, 1984, 368 с.

Одним із найбільш затребуваних матеріалів при ремонті металевих трубопроводів, а також для їх захисту від корозійного впливу є полімерно- бітумні стрічки.Полімерно бітумні стрічки виготовляють шляхом нанесення розплавленої бітумно-полімерної мастики на стрічку-основу з полівінілхлориду або поліетилену. Вони мають високі антикорозійні властивості і часто використовуються для забезпечення надійної ізоляції швів і стиків на поверхні різних будівельних конструкцій і трубопроводів. Також ці матеріали широко застосовують при необхідності оперативно провести різні ремонтні роботи на трубопроводах різного призначення. Залежно від рецептури мастики стрічки випускаються для літнього та зимового застосування.

Полімерно-бітумні матеріали мають ряд особливостей, які і надають їм усі їхні переваги. По-перше, це полімерна основа, на яку наноситься бітумна мастика. Полімери – це високомолекулярні сполуки. Синтетичні їх різновиди, які використовуються у виробництві сучасних матеріалів таких як Літкор або Пірма, мають такі чудові властивості, як міцність, довговічність, відсутність тріщин і розривів навіть при серйозному навантаженні, має також шар бітумної мастики, завдяки якій відбувається адгезія до труби. Під час монтажних робітстрічку встановлюють мастичним шаром до труби, не допускають зморшок та нерівностей. Потім відбувається нагрівання матеріалу під час чого мастика закріплюється. Під час остигання утворюється надійне з'єднання, яке витримує найсерйозніші навантаження. Полімерно-бітумні стрічкивикористовується разом зі спеціальним праймером - ґрунтувальним матеріалом, який дозволяє домогтися кращого з'єднання поверхні труб і бітумного шару. Процес встановлення ізоляції досить простий і не займає багато часу. Разом з тим такий захист є надійним і служить роками, не допускаючи виникнення корозії в місцях з'єднання.

Стрічка полімерно-бітумна ЛІТКОРна основі мастики "ТРАНСКОР" призначена для самостійного захисту від корозії сталевих підземних нафтогазопроводів, а також продуктопроводів і водопроводів з температурою продукту, що транспортується, до плюс 40°С у конструкціях захисних покриттів № 18 і 21 за ГОСТ Р 51164-98, № 5 і 6 по ДЕРЖСТАНДАРТ Р 9.602-2005. Стрічка Літкор також застосовується для ізоляції зварних стиків труб у заводській ізоляції та ремонту пошкоджених ділянок. Широке застосування Літкор знайшов при ізоляції підземних і наземних резервуарів. Завдяки унікальній, полівінілхлоридній, стрічці-основі і різної ширини рулонів, ЛІТКОР однаково зручно наноситься як ручним так і машинним способом.
Залежно від рецептури полімерно-бітумної мастикистрічка ЛІТКОР виготовляється двох типів: ЛІТКОР-Л (літня) та ЛІТКОР-3 (зимова).

Стрічка полімерно-бітумна ЛІТКОР-ННвідносно нова розробка на основі мастики "БІТКОР-Р" призначена для захисту від корозії зовнішньої поверхні підземних сталевих нафтогазопроводів, нафтопродуктопроводів та водоводів без обмеження їх діаметра при температурі продукту, що транспортується, не вище плюс 50°С. Стрічка використовується в конструкціях захисних покриттів № 18 та 21 за ГОСТ Р 51164-98, № 5 та 6 за ГОСТ Р 9.602-2005. ЛІТКОР-НН являє собою полімерну полівінілхлоридну (або поліетиленову) стрічку-основу з нанесеною з одного боку полімерно-бітумною мастикою "БІТКОР-Р".

Стрічка полімерно-бітумна ПІРМА, Розроблена в Академії комунального господарства ім К.Д. Памфілова, на основі спеціальної мастики з підвищеними адгезійними властивостями призначена для захисту від корозії сталевих підземних трубопроводів різного призначення з температурою продукту, що транспортується, до плюс 40°С, у тому числі міськихгазо-, водопроводів та магістральних нафтогазопродуктопроводів. Стрічка застосовується у конструкціях захисних покриттів № 5 та 6 за ГОСТ 9.602-2005. В якості лнти-основи використовується полівінілхлоридна стрічка без липкого шару. Залежно від рецептури полімерно-бітумної мастики стрічка ЛІТКОР виготовляється двох типів: ПІРМА-1-Л (літня) та ПІРМА-1-3 (зимова).

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

• Зміст
• Вступ
• 1. Класифікація
• 2. Властивості
• 2.1 показники міцності
• 2.2 Теплові властивості
• 2.3 Вплив вологи
• 2.4 Атмосферостійкість
• 2.5 Вогнестійкість
• 2.6 Біостійкість
• Список літератури
• Вступ
• На сьогоднішній день вже з'явилося дуже велике числопромислових полімерних ізоляційних матеріалів, що відрізняються за своїми характеристиками та походженням. Такий вид матеріалу відрізняється значною міцністю, теплостійкістю, ударами, вологи, а деякі матеріали мають навіть діелектричні, електротехнічні та хімічно стійкі властивості, що дозволяє знаходити застосування в різних галузях промисловості і збільшити термін служби конструкцій і механізмів.
• 1. Класифікація
• Спочатку розберемо визначення "Полімерні ізоляційні матеріали".
• Полімери - неорганічні та органічні, аморфні та кристалічні речовини, що складаються з "мономірних ланок", з'єднаних у довгі макромолекули хімічними або координаційними зв'язками.
• Ізолятор - засіб для ізоляції (відділення, відокремлення, відмежування) чогось від решти середовища.
• Електроізоляційними полімерними матеріалами називають діелектричні матеріали, призначені для створення електричної ізоляції струмопровідних частин в електричних та радіоелектронних пристроях. Електрична ізоляція є невід'ємною частиною електричного ланцюгаі перш за все потрібна для того, щоб не пропускати струм непередбаченим електричною схемоюколах.
• Діелектрики, що використовуються як електроізоляційні матеріали називають пасивними. Широко використовується так звані активні діелектрики, параметри яких можна регулювати, змінюючи напруженість електричного поля, температури, механічну напругу та інші параметри факторів, що впливають на них. Наприклад, конденсатор, діелектричним матеріалом в якому служить п'єзоелектрик, під дією змінного струму змінює свої лінійні розміри і стає генератором механічних коливань.
• За агрегатним станом діелектричні матеріали поділяються на газові, рідкі та тверді. За походженням розрізняють діелектричні природні матеріали, які можуть бути використані без хімічної переробки та штучні, які виробляються хімічною переробкою природної сировини та синтетичні, які отримуємо в ході хімічного синтезу.
• за хімічного складуїх ділять на органічні, які є сполуками вуглецю з воднем, азотом, киснем та іншими елементами; елементоорганічні; у молекули яких входять атомікремінію, магнію, алюмінію, титану, залізні та інші елементи; неорганічні – не містять у своєму складі вуглецю.
• Рис. Теплоізоляційні
• Структура пінополістиролу при великому збільшенні
• Рис. Пароізоляційні: модель поліпропілену
• Рис. Електроізоляційні: полівінілхлорид
• Рис. Гідроізоляційні: полімербетон
• Рис. Звукоізоляційні та віброізоляційні: пінополіуретан (поролон)
• 2. Властивості
• Розглянемо докладніше властивості полімерних електроізоляційних матеріалів.
• З великої кількості властивостей діелектричних матеріалів, які визначають їх технічне застосування, головними є електричні властивості- електропровідність, поляризація та діелектричні втрати, електрична міцність та електричне старіння
• Електропровомдність - електрична провідність, провідність, здатність тіла пропускати електричний струм під впливом електричного поля, а також фізична величина, яка кількісно характеризує цю здатність. Тіла, що проводять електричний струм, називаються провідниками. Провідники завжди містять вільні носії заряду - електрони, іони, спрямований (упорядкований) рух яких є електричний струм.

Поляризація діелектриків- явище, пов'язане з обмеженим зміщенням пов'язаних зарядів у діелектриці або поворотом електричних диполів, зазвичай під впливом зовнішнього електричного поля, іноді під дією інших зовнішніх сил чи спонтанно.

Поляризацію діелектриків характеризує вектор електричної поляризації. Фізичний зміст вектора електричної поляризації - це дипольний момент, віднесений до одиниці обсягу діелектрика. Іноді вектор поляризації коротко називають просто поляризацією.

Вектор поляризації застосовується для опису макроскопічного стану поляризації не тільки звичайних діелектриків, а й сегнетоелектриків, і, в принципі, будь-яких середовищ, що мають подібні властивості. Він застосовується як для описи індукованої поляризації, а й спонтанної поляризації (у сегнетоэлектриков).

Поляризація - стан діелектрика, що характеризується наявністю електричного дипольного моменту у будь-якого (чи майже будь-якого) елемента його обсягу.

Розрізняють поляризацію, наведену в діелектриці під дією зовнішнього електричного поля, і спонтанну (самовільну) поляризацію, яка виникає в сегнетоелектриках без зовнішнього поля. У деяких випадках поляризація діелектрика (сегнетоелектрика) відбувається під дією механічної напруги, сил тертя або внаслідок зміни температури.

Поляризація не змінює сумарного заряду будь-якому макроскопічному обсязі всередині однорідного діелектрика. Однак вона супроводжується появою на його поверхні пов'язаних електричних зарядів з деякою поверхневою щільністю. Ці пов'язані заряди створюють у діелектриці додаткове макроскопічне поле з напруженістю, спрямоване проти зовнішнього поля з напруженістю. В результаті напруженість поля всередині діелектрика виражатиметься рівністю:

Діелектричними втратами називають електричну потужність, що витрачається на нагрівання діелектрика, що знаходиться в електричному полі.

Втрати енергії в діелектриках спостерігаються як при змінному, так і при постійній напрузі, оскільки технічні матеріаливиявляється наскрізний струм витоку, зумовлений електропровідністю. При постійній напрузі, коли немає періодичної поляризації, якість матеріалу характеризується значеннями питомих об'ємного та поверхневого опорів, що визначають значення (рис. 1.2).

При дії змінної напруги на діелектрик у ньому, крім наскрізної електропровідності, можуть виявлятися інші механізми перетворення електричної енергії на теплову. Тому якість матеріалу недостатньо характеризувати лише опором ізоляції.

В інженерній практиці найчастіше для характеристики здатності діелектрика розсіювати енергію в електричному полі використовують кут діелектричних втрат, а також тангенс цього кута.

Кутом діелектричних втрат називають кут, що доповнює кут зсуву фаз між струмом та напругою в ємнісному ланцюгу.

У разі ідеального діелектрика вектор струму такого ланцюга випереджає вектор напруги на кут, при цьому кут дорівнює нулю. Чим більше розсіюється в діелектриці потужність, тим менше кут зсуву фаз і тим більший кут діелектричних втрат.

Тангенс кута діелектричних втрат безпосередньо входить у формулу для потужності, що розсіюється в діелектриці, тому практично найбільш часто користуються цією характеристикою.

Крім потрібних електричних властивостей діелектричні матеріали повинні мати ще потрібні термічні, механічні та інші властивості.

2.1 показники міцності

Міцні показники полімерних теплоізоляційних матеріалів значною мірою залежать від виду полімеру, на основі якого виготовлений матеріал, та його об'ємної ваги. Теплоізоляційні будівельні полімерні матеріалиможуть піддаватися різним навантаженням у конструкціях, відчувати різні напруги - стиск, розтяг, вигин, зріз, удар. Ці напруги по-різному діють на матеріали, що володіють різними характеристиками міцності. Для правильності розрахунків під час використання цих матеріалів необхідно знати ці характеристики.

Межа міцності при стиску - Пінопласти всіх видів дають значну деформацію при стисканні. Тому розрізняють межу міцності при стисканні у жорстких пінопластів (пінополістиролу марок М 35 і М 50 та ін) і міцність при 10%-ном стисканні у м'яких, сильно деформуються пінопластів (наприклад, у пінополістиролу марки М 15). Метод визначення умовної межі міцності при стисканні полягає у визначенні граничної напруги, що відповідає крихкому руйнуванню зразка або різкій зміні характеру діаграми стиснення, якщо зразок не руйнується.

Питома ударна в'язкість визначається як кількість роботи, необхідної для руйнування зразка пінопласту при випробуванні його на вигин ударним навантаженням, віднесене до площі поперечного перерізу зразка. полімерний ізоляційний матеріал

2.2 Теплові властивості

Коефіцієнт лінійного розширення - Зміна лінійних розмірів пінопластів за різних температур характеризується коефіцієнтом лінійного розширення, який розраховують виходячи з припущення прямої залежності зміни деформацій від температури.

Теплопровідністю - називається здатність пінопласту передавати через свою товщину тепловий потік, що виникає внаслідок різниці температур на поверхнях, що обмежують матеріал. Ступінь теплопровідності всіх будівельних матеріалів для конструкцій, що захищають, є вельми важливим їх показником і найважливішим показником для групи теплоізоляційних матеріалів, у тому числі і для пінопластів, основне призначення яких - сприяти збереженню тепла.

Ступінь теплопровідності різних матеріалівхарактеризується коефіцієнтом теплопровідності - величиною, що дорівнює кількості тепла, що проходить через зразок пінопласту товщиною 1 м і площею I м 2 протягом 1 год при різниці температур на протилежних, плоскопаралельних сторонах зразка 1° (ккал/м-ч-град).

2.3 Вплив вологи

Дуже важливою властивістю теплоізоляційних будівельних матеріалів є здатність їх протистояти дії вологи та зволожуватися при цьому мінімальною мірою. Використання водостійких, негігроскопічних та паронепроникних теплоізоляційних матеріалів дозволяє спростити та, отже, здешевити будівельні конструкції, а також підвищити термічний опір теплоізоляційного шару та знизити експлуатаційні витрати на опалення. До появи пористих полімерних пінопластів не існувало таких водостійких і довговічних теплоізоляційних матеріалів. Щоб досягти високої гігроскопічності та надійної паронепроникності наших традиційних теплоізоляційних матеріалів - скляної та мінеральної вати та виробів з них, деревноволокнистих та деревностружкових плит, цементного фіброліту, пористих бетонів та ін., необхідно було влаштовувати продухи в конструкціях, додаткові пароізоляції. спеціальної обробкиповерхні теплоізоляційних матеріалів, роблячи їх гідрофобними, або застосовувати обгортання паро- та водонепроникними плівками із синтетичних матеріалів. Ці додаткові складні та дорогі заходи повністю відпадають при використанні для теплоізоляції матеріалів на полімерній основі – пінопласт, пінополіуретан, екструзійний пінопласт. Відношення матеріалів до впливу вологи визначається такими властивостями їх, як водопоглинання, гігроскопічність, водостійкість, паронепроникність, стійкість при поперемінному зволоженні та висушуванні та, зрештою, їх вологість. У ряді випадків між цими властивостями є певний зв'язок. Наприклад, вологість матеріалу дуже сильно впливає на його теплопровідність.

Структура теплоізоляційних матеріалів є основним фактором, що визначає їхню поведінку при взаємодії з вологою. Найкращими гідрофобними властивостями володіють матеріали із замкнутопористою структурою, а найгіршими - з відкритими порами, що повідомляються. Об'ємна вага матеріалу також є важливим факторомпри дії вологи пінопласти.

Водопоглинання ПТМ може характеризуватись відношенням кількості поглиненої води до загальної площі поверхонь матеріалу.

2.4 Атмосферостійкість

Атмосферостійкість матеріалу називають його здатність в умовах експлуатації протистояти руйнівному впливу природних кліматичних умов-позитивних і негативних температур, сонячної радіації, вологи, вітру, складу навколишнього повітря та інших кліматичних факторів протягом певного періоду часу. Атмосферостійкість теплоізоляційних матеріалів визначають за зміною за певний період властивих їм первісних властивостей. Так як більшість теплоізоляційних полімерних матеріалів при експлуатації запобігають безпосередньому впливу на них деяких найбільш активних атмосферних впливів (наприклад, сонячної радіації), ми обмежимося тут розглядом лише тих факторів атмосферостійкості матеріалів, які можуть практично впливати на успішну їх роботу і тривалість експлуатації.

Морозостійкістю називається здатність теплоізоляційного матеріалу в насиченому водою стані витримувати багаторазове поперемінне заморожування та відтавання без ознак руйнування та без значного зниження міцності.

Повітропроникність теплоізоляційних полімерних матеріалів, як і паропроникність їх, характеризується здатністю матеріалу пропускати повітря за наявності різниці тиску біля поверхонь.

Повітростійкістю називається здатність матеріалу зберігати свої властивості при інтенсивному обдуванні повітрям протягом тривалого часу.

Теплостійкістю називається здатність матеріалів зберігати свої властивості при нагріванні у вільному стані або під навантаженням. Теплостійкість всіх полімерних теплоізоляційних матеріалів залежить в основному від властивостей та якості полімеру, що застосовується для його виготовлення. Термопластичні пінопласти при збільшенні температури відносно твердого станупереходять у стан м'яких каучукоподібних речовин, що докорінно змінює їх властивості та характеристики міцності.

Термореактивні полімери, як, наприклад, феноло- та сечовино-формальдегідні та поліуретанові, є значно більш теплостійкими. У пінопластах, що виготовляються з цих полімерів, утворюються термостійкі хімічні зв'язки. Все ж таки при досягненні граничної температури і у цих полімерів починається процес термоокислювального розпаду та деструкції матеріалу.

2.5 Вогнестійкість

Вогнестійкість називається здатність матеріалу витримувати без руйнування дію високих температур н відкритого полум'я. Вогнестійкість характеризується ступенем займистості. всі будівельні матеріали, зокрема і полімерні, діляться за рівнем займання па чотири- групи: вогнетривкі, важкозаймисті, важкозаймисті і згоряються.

2.6 Біостійкість

Біостійкістю матеріалу називають здатність його чинити опір руйнівній дії мікроорганізмів - бактерій, грибків та ін. Поняття біостійкості застосовується тільки до органічних матеріалів або виробів, що мають у своєму складі органічні речовини.

Тепер розберемося з вимогами до полімерних ізоляційних матеріалів.

Головні вимоги:

енергоефективність теплоізоляційного матеріалу є здатністю значно знижувати втрату тепла приміщенням, яке зазнало ізоляції. Для цього матеріали повинні мати надзвичайно низькі показники теплопровідності, а саме 0,06 і ​​менше. Крім того, сучасні утеплювачі повинні мати здатність до акумуляції тепла. Важливими є і витрати енергії на виробництво матеріалу та його транспортування. Важливо пам'ятати, що про ізоляцію потрібно подбати ще при будівництві будинку, визначившись заздалегідь, які матеріали варто віддати перевагу;

екологічність теплоізоляційного матеріалу - це здатність завдавати найменшої шкоди здоров'ю людини та навколишньому середовищу. Ця якість важлива у процесі експлуатації конструкцій. Ізоляція в цілому повинна характеризуватись відсутністю шкідливих виділень при виробництві та подальшому транспортуванні.

Порівняльна характеристика полімерних ізоляційних матеріалів

3. Застосування полімерних ізоляційних матеріалів

Розглянемо застосування полімерних ізоляційних матеріалів окремих прикладах.

Електроізоляційні матеріали. Класифікація електроізоляційних лаків за технологічним призначенням:

просочувальні;

покривні;

Розглянемо просочувальні лаки. Важливо відзначити, що вони мають невелику в'язкість і експлуатуються в основному для просочування пористо-волокнистої ізоляції з тією метою, щоб збільшити її електричну і механічну міцність, теплопровідність і вологостійкість. Застосування електроізоляційних матеріалів, зазначених вище, полягає в тому, щоб накладати шари кіперної або тафтяної стрічки на жили кабельних закладень.

Покривні лаки широко використовуються для створення захисної, ізоляційної, вологостійкої, міцної плівки, а при деяких лаках і маслостійкої, бензиностійкої та хімічно стійкої плівки. Блискуча, гладка плівка перешкоджає забрудненню електроізоляційного матеріалу.

Основне застосування лаків, що клеять - це склеювання і створення цілісної ізоляції при обробках кабелів. За видами сушіння лаки можна розділити на лаки повітряної та пічної сушіння. Важливо, що лаки пічної сушіння формують більш тверду і вологостійку плівку. Вони призначаються для ремонту обмоток двигунів, пускової апаратури та інших специфічних деталей.

При електромонтажних роботах, виконуваних дома будівництва, прийнято застосовувати покривні лаки, які стосуються повітряної сушці. Електроізоляційні емалі надають вологостійкості та гладкій поверхні, наприклад, деталям з дерева, обмоткам електричних машин. Існують емалі загального призначення, так звані емалеві фарби, які активно використовують для захисту поверхонь, що фарбуються від шкідливого впливу корозії.

Крім того, ізоляційні матеріали група дуже різноманітних натуральних, а частіше штучних органічних та неорганічних речовин та їх сполук; вони служать для ізолювання (відділення) один від одного і від землі окремих частин електричних установок, апаратів і машин, що несуть електричну енергію, щоб уникнути не тільки витоку її побічним шляхом, невигідним для встановлення, а й ушкоджень або навіть руйнувань, що зазвичай викликаються таким довільним доглядом енергії. У науково-технічній літературі Ізоляційні матеріали називаються також діелектриками. Роль ізоляційних матеріалів в електропромисловості зараз дуже велика, особливо в таких установках, як районні та міські центральні електричні станції, підстанції, лінії повітряної та підземної кабельної передачі енергії, що працюють переважно під високою напругою. Пошкодження в одній лише частині окремого апарату такої установки створює загрозу припинення роботи всього пристрою, іноді на дуже тривалий термін.

Характеристики електроізоляційних матеріалів безпосередньо впливають на безпеку людей та справність обладнання.

Конденсатори.Діелектрики знаходять широке застосування у конденсаторах. Конденсатори мають різноманітні застосування, серед яких накопичення електричного заряду, нейтралізація ефектів індуктивності в ланцюгах змінного струму та отримання імпульсів струму для різних програм. Місткість конденсатора часто може бути розрахована виходячи з конфігурації системи або виміряна шляхом визначення величини заряду на одній з обкладок конденсатора при застосуванні заданої напруги між обкладками. Енергія зарядженого конденсатора дорівнює 1/2 CE2 і виражається в мікроджоулі (мкДж), якщо С виражено в мікрофарадах (мкФ), а Е - у вольтах (В).

Низьковольтні конденсатори.Для слаботочних та низьковольтних додатків, таких, як радіо- та телефонні мережі, низьковольтні випрямлячі, конденсатори виготовляються зазвичай із шарів алюмінієвої або іншої металевої фольги, розділених діелектриком з одного або декількох шарів пропарафінованого паперу. Дуже компактний низьковольтний конденсатор – т.зв. електролітичний - виготовляється нанесенням (за допомогою електролітичного осадження) тонкої ізолюючої оксидної плівки на поверхню металевої фольги; при цьому досягається висока ємність на одиницю площі поверхні конденсатора. Отриманий матеріал намотується як обмотки компактних розмірів.

Високовольтні конденсатори.У конденсаторах для високої напруги, що використовуються в радіопередаючих пристроях, як ізолятор часто застосовується слюда. Конденсатори для дуже високої напруги зазвичай виготовляються з металевої фольги з великою кількістю шарів діелектричного паперу, поміщених у заповнений маслом контейнер, або з металевих пластин, розділених газоподібним або рідким діелектриком. У таких конструкціях для високочастотних конденсаторів, у яких важливо мати низькі діелектричні втрати, як діелектрик використовується і вакуум.

Список літератури

1. Воробйов В.А., Андріанов Р.А. Полімерні теплоізоляційні матеріали.

2. В.К. Крижанівського "Виробництво виробів із полімерних матеріалів".

3. Хусаїнова З.Г. "Електроізоляційні матеріали".

4. Бобров, Овчаренко, Шойхет "Теплоізоляційні матеріали та конструкції".

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Горіння полімерів та полімерних матеріалів, методи зниження горючості в них. Застосування, механізм дії та ринок антипіренів. Наповнювачі, їх застосування, розподіл за групами. Класифікація речовин, що уповільнюють горіння полімерних матеріалів.

реферат, доданий 17.05.2011


Багатошарові та комбіновані плівкові матеріали. Адгезійна міцність композиційного матеріалу. Характеристика та Загальний описполімерів, їх властивості та відмітні ознаки від більшості матеріалів. Методи та етапи випробувань полімерних плівок.

дипломна робота , доданий 21.11.2010


Класифікація, маркування, склад, структура, властивості та застосування алюмінію, міді та їх сплавів. Діаграми стану конструкційних матеріалів. Фізико-механічні властивості та застосування пластичних мас, порівняння металевих та полімерних матеріалів.

навчальний посібник, доданий 13.11.2013


Класифікація кольорових металів, особливості їх обробки та сфери застосування. Виробництво алюмінію та його властивості. Класифікація електротехнічних матеріалів. Енергетична відмінність металевих провідників від напівпровідників та діелектриків.

курсова робота , доданий 05.12.2010


Призначення та властивості електротехнічних матеріалів, які є сукупністю провідникових, електроізоляційних, магнітних та напівпровідникових матеріалів, призначених для роботи в електричних та магнітних полях. Пермалої та ферити.

реферат, доданий 02.03.2011


Загальна характеристика та класифікація полімерів та полімерних матеріалів. Технологічні особливості переробки полімерів, необхідні процеси створення потрібної структури матеріалу. Технології переробки полімерів, що у твердому стані.

контрольна робота , доданий 01.10.2010


Класифікація композиційних матеріалів, їх геометричні ознаки та властивості. Використання металів та їх сплавів, полімерів, керамічних матеріалів як матриці. Особливості порошкової металургії, властивості та застосування магнітодіелектриків.

презентація , додано 14.10.2013


Класифікація меблів за функціональним призначенням та матеріалами. Формування меблевих стилів. Вимоги до якості кухонних меблів та матеріалів для її виробництва. Полімерні, металеві та текстильні матеріали. Застосування оздоблювальних матеріалів.

курсова робота , доданий 01.11.2012


Матеріалознавство. Загальні відомостіпро будову речовини. Класична будова, дефекти. Матеріали високої провідності. Алюміній, властивості, марки, застосування. Ізоляційні лаки, емалі, компаунди. Напівпровідникові хімічні сполуки. Діелектрики.

контрольна робота , доданий 19.11.2008


Технологічні методи виготовлення полімерних ящиків та контейнерів шляхом переробки полімерних матеріалів у таропакувальні засоби, виробничу, транспортну та споживчу тару, що реалізуються на відповідних видах спеціального обладнання.

Як відомо, у Останнім часомширокого поширення в Україні набули гідроізоляційні матеріалита вироби різного типу, відповідно, різного призначення, точніше кажучи, області застосування. У попередніх статтях ми ознайомили читача з двома видами гідроізоляційних матеріалів "рулонними та полімерцементними. Мета цього матеріалу" дати максимально насичену та необхідну для вибору та придбання будь-якого виду гідроізоляції інформацію.

Сьогодні мова піде про полімерну ізоляцію, яка є не менш споживаним та поширеним видом, ніж раніше описані.

За словами фахівців, застосування полімерної гідроізоляції - один з найбільш перспективних шляхів розвитку сучасного будівництва, розробка матеріалів і технологій, спрямованих як на підвищення стійкості конструкцій і споруд, що створюються, так і на відновлення і збільшення ресурсу конструкцій і споруд, що вимагають ремонту. успіхом застосовують полімерні матеріали, що забезпечують підвищення стійкості конструкцій та споруд до агресивних впливів. довкілля, Відновлення (і навіть збільшення) втраченого ресурсу конструкцій.

В даний час для захисту від води найбільшого поширення набули такі ефективні гідроізоляційні матеріали, як акрилові, бітумно-полімерні та поліуретанові гідроізолятори.

Для того щоб мати більш широке уявлення про перелічені вище види полімерної ізоляції, слід сказати кілька слів про їх склад, а у зв'язку з цим і про найбільш ефективне використання даних гідроізоляторів у певних областях, що потребують ізоляції.

Полімерні гідроізоляційні композиції (склади) є пластичними сумішами з сполучного (смол), добавок (затверджувача, пластифікатора, розчинника), наповнювачів і барвників. Готові полімерні склади в залежності від наявності в них наповнювачів та заповнювачів називають: ґрунтовками, емалями, полімерними мастиками та розчинами.

Залежно від властивостей вихідної сировини, способу виробництва та призначення вони можуть поставлятися у вигляді в'язких рідин, порошків або гранул. Для гідроізоляції у будівництві застосовують матеріали на основі фуранових, фенол-формальдегідних, карбамідних, поліамідних смол; пентафталеві, поліуретанові, кремній-органічні, полісульфідні та інші матеріали.

Як було зазначено, полімерні матеріали використовують всім видів гідроізоляції. Причому найефективніше їх застосування для гідроізоляції залізобетонних промислових та сантехнічних споруд, очисних спорудпобутових, каналізаційних та промислових стоків, ємностей для зберігання агресивних рідин та хімічного захисту бетону. У більшості випадків їх використовують у вигляді мастик для зовнішньої обмазувальної гідроізоляції.

Полімерні композиції в основному призначені для гідроізоляції сухих поверхонь, проте є склади з поверхнево-активними добавками, що підвищують адгезію матеріалу до сирої основи і створені для гідроізоляції вологих. бетонних поверхонь. Як правило, полімерні склади готують на місці робіт, змішуючи полімерні напівпродукти зі смол, пластифікаторів та затверджувачів. Залежно від складу та призначення матеріалу час життєздатності приготовленої суміші знаходиться в межах від кількох хвилин до 2...4 год.

Бітумно-полімерні склади - це матеріали на основі бітумів, модифікованих полімерами та каучуками. Їх добавки покращують водонепроникність, деформативність і довговічність бітумних мастик і регулюють технологічні та експлуатаційні властивості бітумно-полімерних складів.

Бітумна мастика є сумішшю розрідженого бітуму з добавками пилоподібного і волокнистого наповнювача і використовують її для обмазувальної гідроізоляції. Залежно від місця приготування мастика може бути або гарячою (які готуються на місці), або холодною, яку готують на спеціалізованому підприємстві.

Бітумними та бітумно-полімерними пастами є водні емульсії бітуму з мінеральними емульгаторами (тонкодисперсними порошками з частинками менше 5 мкм). Дані пасти використовують для ґрунтування поверхні, що ізолюється, і як в'яжучий при виготовленні холодних асфальтових мастик.

Асфальтові мастики - це суміш бітумної емульсійної пасти з мінеральними і волокнистими наповнювачами. При цьому такі мастики використовують при влаштуванні штукатурної гідроізоляції. матеріалів Холодні асфальтові мастики повинні бути використані в короткий строк(не більше 5 год, а при використанні цементу як наповнювач не більше 2 год.) Тому мастики готують зазвичай на місці роботи і відразу ж їх використовують.

Як стверджують фахівці, перевагою полімерної гідроізоляції є її хімічна стійкість до великої кількості агресивних середовищ, крім того вона здатна покрити тріщини розміром до 5 мм (особливо бітумно-полімерна).

Але, як і всі інші види гідроізоляторів, полімерні мають недоліки. Найбільш вагомі "це низька температурна стійкість, як правило, не вище 60"С; адгезія лише до сухих поверхонь (не більше 5% вологості); слабка адгезія до бетону (у бітумно-полімерної гідроізоляції) і, нарешті, погано працює на відрив, тобто. її не слід застосовувати за умов негативного тиску води. Крім усього перерахованого, полімерна гідроізоляція найчастіше дорожча за мінеральну і полімер-мінеральну. Існує ще один момент, про який необхідно згадати, говорячи про властивості полімерної гідроізоляції, вона є паронепроникною, проте ця властивість може бути як недоліком, так і гідністю, що залежить від конкретного призначення матеріалу.

Як правило, полімерні склади пожежонебезпечні та токсичні, тому вимагають суворого дотримання техніки безпеки під час роботи з ними та правил утилізації відходів.

В даний момент на будівельному ринку України представлено величезну кількість вітчизняних та зарубіжних виробників полімерних гідроізоляторів. Причому вибір даної продукції настільки широкий, що може задовольнити найбільш вимогливого покупця і таким чином може бути вирішена проблема герметизації в будь-якій з областей застосування (полімери для будівництва; для покрівель; для підлог; для захисту фасадів будівель; для герметизації міжповерхових перекриттів, санвузлів, басейнів; для теплоізоляції стін; для реконструкції будівель, мостів та ін.).

Полімери для захисту стін будинків та швів на фасадах будівель

Іспанський завод "SODITE, S.A." представляє свою розробку "Disom-Lastic", яка є еластичним гідроізолюючим акриловим покриттям для бетону, кам'яної або цегляної кладки, проте основне призначення "Disom-Lastic" - це обробка всіх видів покриттів і поверхонь, схильних до структурних зсувів. Дане акрилове покриття являє собою тиксотропну суміш, готову до вживання і легко наноситься на поверхню будь-якого типу. Після полімеризації, матеріал перетворюється на еластомер, не Схильний до розкладання і забезпечує абсолютну гідроізоляцію.Додатковою властивістю такого еластомеру виступає його висока стійкість по відношенню до ультрафіолетового опромінення. черепиці.

Крім гідроізоляції стін будинків і сполучних швів на фасадах, це акрилове покриття може бути застосоване для ізоляції стиків димоходів з покрівельним матеріалом.

Даний матеріал вигідно відрізняється від своїх аналогів, інших типів, таким незамінним для гідроізолятора властивістю, як стійкість щодо атмосферних впливів. Крім того "Disom-Lastic" має високе зчеплення з поверхнею і після нанесення утворює безперервне покриття без необхідності виконання швів, заповнюючи при цьому дрібні тріщини, що знаходяться на підставі.

Як вже говорилося, полімерні гідроізолятори досить прості у використанні, головне дотримуватись правил нанесення, які індивідуальні для кожного з видів. Основна умова для нанесення "Disom-Lastic" - це чиста і суха поверхня, очищена від залишків фарби, жиру, пилу, гравію та бруду будь-якого виду. має бути не вище 1,5 кг/м2.

Вміст сухих речовин у даному матеріалі обмежується 60-70%, при цьому його щільність становить 1,4 кг/дм3, а щільність висохлої плівки "1,53 кг/дм3. Причому "Disom-Lastic" має досить високу міцність на розтягування "10 кг/см2 і твердістю по Шору, що досягає 40. Покриття, виконане з вищеописаного матеріалу, можна експлуатувати в широкому температурному діапазоні "від -15"С до +100"С, що вигідно відрізняє цей гідроізолятор від своїх аналогів, а ось виконувати гідроізоляційні роботислід тільки при позитивній температурі, причому не нижче +5"С. Витрата продукту залежить від галузі його застосування, наприклад для обробки тераси необхідно 2-3 кг/м2, а на обробку фасаду "мінімум 0,7 кг/м2. Матеріал розфасований у пластикові мішки по 5 та 25 кг.

Вартість 25 кг Disom-Lastic" 227,5 у.о.

Полімери для захисту стін та підлог у внутрішніх приміщеннях

Італійська фірма "MAPEI" відома на ринку України як виробник полімерної гідроізоляції. Однією з найбільш споживаних є готова до застосування однокомпонентна дисперсія Мапегум ВП, що не має у своєму складі розчинників. Мапегум виготовляють у сірому кольорі пастоподібної консистенції, причому до складу входять синтетичні смоли. Цей матеріал був спеціально розроблений для гідроізоляції тріщин у внутрішніх приміщенняхпід покриття з керамічної плиткиі натурального каменю. При цьому виробники передбачали його застосування на різних водопоглинаючих поверхнях: гіпсокартон, гіпсова штукатурка, ангідридні безшовні підлоги, волокнисті плити, гіпсовий настил і мінеральні поглинаючі поверхні.

Зрозуміло, що для виконання ізолюючих функцій у цій галузі матеріал повинен мати певні властивості, а точніше кажучи: стійкість до вапняної води, розчинників і олій. Причому в затверділому стані, крім водостійкості, він виявляє стійкість до старіння, деформації та температурних перепадів, закриваючи тріщини.

Основна умова нанесення Мапегум ВП - це правильно підготовлена ​​поверхня, а вона повинна бути сухою, міцною, суцільною, без усадкових раковин і тріщин, що перешкоджають схоплюванню частин, чистої, без залишків олії, пилу або старої фарби.

Абсорбуючі мінеральні та попередньо не оброблені поверхні необхідно загрунтувати праймером.

При нанесенні гідроізолятора мінімальна товщина шару повинна становити 0,5 мм, причому перед нанесенням другого шару необхідно дочекатися повного висихання першого час висихання 1...3 год.

Хочу звернути увагу, що матеріал має досить високі фізико-математичні характеристики. Повне затвердіння шару в 1 мм відбувається через 12 годин після нанесення, водонепроникність такого шару становить до 1,5 бар. Мапегум П зберігає свої властивості в діапазоні температур від -30 до +100 "С. Робота з матеріалом повинна проходити при температурі від +5 до +35"С, т.к. мінімальна температура для утворення плівки становить +5"С.

Продукт витрачається у співвідношенні 1,55 кг/м2 на 1 мм товщини шару.

Мапегум ВП розфасований у каністри по 5,10 та 25 кг. Відповідно до розфасовки вартість гідроізолятора становить: 90 у.о., 38 у.о. та 24 у.о.

Універсальний полімерний гідроізолятор

Однією з найвдаліших розробок фірми "МАРЕІ" є полімерний гідроізолятор Пластимул, який є густою рідиною чорного кольору, що складається з бітумної емульсії, подрібнених наповнювачів і присадок фірми МАРЕІ. Даний матеріал повністю сумісний із цементом та піском, тому особливо зручний для ремонту плоских покрівель.

Однак це далеко не єдина область, в якій може бути застосований Пластимул

Попова О.
Полімерна гідроізоляція / / Ватерпас. 2002. №3. C.106-111

Нагадуємо:У нас ви можете купити гуртом матеріали для промислової (будівельної) технічної ізоляції, в тому числі термоізоляції (теплоізоляції), гідроізоляції. Це і мінеральна вата, і скловолокно, екструдований пінополістрол (полістрол), що відбиває теплоізоляція. Проводиться оптовий продаж ізоляційних матеріалів тільки перевірених. найкращих виробників. Ціни невеликі. Постачання йдуть по всій Росії, зі складу в Москві.