Поставки полимеров пластиковой и выдувной тары
Интерес российских производителей к термоэластопластам оправдан: «резиновая пластмасса» сочетает в себе целый набор несомненных преимуществ: легкость переработки по сравнению с резинами, экологичность, высокую прочность, долговечность и т. д.
+7 (846) 977 02 15
+7 (846) 932 05 84
Продажа и наличие на складе в Самаре и Нижнем Новгороде!
И совсем неудивительно, что все больше переработчиков пластмасс, желая улучшить качество и товарный вид своих изделий, вводят эти современные материалы в производство.
Виды ТЭПов
В зависимости от компонента, который лежит в основе термоэластопласта, различают следующие группы ТЭПов:
Компоненты, лежащие в основе ТЭПов, определяют их свойства и области применения. Таблица 1 позволяет сравнить основные группы между собой как по свойствам, так и по способам переработки.
Табл. 1: Сравнение свойств разных групп ТЭПов.
Обозначения:
Более подробно о первой группе термоэластопластов.
Стирольные ТЭПы
Термопластичные стирольные эластомеры. Основными преимуществами этой группы материалов являются широкий диапазон рабочих температур, широкий диапазон твердости по Шору А, адгезия к твердым пластикам и наличие прозрачных марок. Пластмассовая составляющая стирольных ТЭПов позволяет перерабатывать их легко и экономично с использованием стандартных методов. Возможна полная вторичная переработка этих материалов, при этом они сохраняют свои резиноподобные свойства (эластичность, па-мять формы, мягкость).
Выделяют две основные группы стирольных ТЭПов: стирол-бутадиен-стирольные (SBS) и стирол-этилен-бутадиен-стирольные (SEBS), в зависимости от фазы пластмасс.
Подробнее о каждой из них.
Эластомерная фаза SBS гомогенно смешана с фазой пластмасс, которая обычно имеет полиолефиновую или стирольную природу.
Свойства:
Переработка:
Литье под давлением:
Экструзия:
Применение:
Фаза пластмасс в них обычно имеет полиолефиновую природу.
Свойства:
Переработка:
Литье под давлением:
Экструзия:
Для улучшения перерабатываемости смешиваются с SBS и другими материалами.
Применение:
Применяются в литьевых компаундах и в качестве эластичных и адгезионных модификаторов термопластичных материалов. Имеют широкую сферу применения:
Форум о полимерах ПластЭксперт
Крупнейшая независимая площадка для обсуждения вопросов производства и переработки пластмасс и эластомеров различными способами. Рекомендации ведущих специалистов.
Резина против ТЭПа в кабеле КГ и КГ-ХЛ
Резина против ТЭПа в кабеле КГ и КГ-ХЛ
#1 Сообщение Shadow » 08 фев 2017, 07:54
ТЭПы на основе стирольных каучуков в настоящее время успешно заменяют резины в таких областях как:
1. Строительная отрасль. Замена EPDM-резины в уплотнителях на более технологичный и дешевый ТЭП, уплотняющие кольца для труб.
2. Автомобильная отрасль. Коврики автомобилей уже в большинстве случаев производят из ТЭПов, пыльники, колпаки, кордовые уплотнители для белазов, уплотнители для стекол(в вагонах уплотнители на окнах серого цвета сделаны из ТЭПов) и прочие резиновые детали у которых нет повышенных требований к эксплуатации.
3. Кабельная отрасль. Производство кабеля КГ, КГ-ХЛ и ПРС.
Средний темп роста потребления ТЭПов в мире составляет 6-7% ежегодно.
Что касаемо использования ТЭПов в кабельной промышленности для производства кабеля КГ и КГ-ХЛ:
«Традиционная» технология производства кабеля КГ включала в себя «резиновую технологию». Процесс состоит из следующих технологических стадий:
1. Резиносмешение и подготовка смеси. Представляет собой резиносмеситель периодического действия, с камерой от 200 литров, куда оператор загружает брикеты каучука, добавки. Смесь перемешивается и выгружается на следующую стадию.
2. Вальцевание. Представляет собой вальцы, на которых происходит дополнительное перемешивание, снижение вязкости смеси, введение вулканизаторов, подогрев смеси перед последующей переработкой. По готовности смеси оператор делает надрез на вальце и протягивает образованное полотно до следующей стадии.
3. Экструдирование. Представляет собой червячный пресс с большим диаметром шнека(100-200 мм). Резиновая смесь поступает на шнек, далее под давлением выдавливается в формующую головку, через которую постоянно протягивается медная жила. В результате чего накладывается изоляция. Полученное изделие поступает на следующую стадию.
4. Вулканизация. Представляет собой протяженный термошкаф, где поддерживается заданная температура для сшивки(120-200°С). Лимитирующим фактором на данном этапе(и соответственно всего процесса) является время пребывания изделия в камере вулканизации. Скорость линии обычно находится в интервале 3-5 метров/минуту.
Как видно данный процесс обладает рядом недостатков:
1. Высокая металлоемкость.
2. Большое количество обслуживающего персонала
3. Вредность, т.к. люди работают и контактируют с вредными веществами(сажа, перекиси)
4. Отсутствие вторичной переработки.
5. Тихоходность процесса.
Процесс производства кабеля КГ из ТЭП состоит из следующих этапов:
1. Загрузка сырья в виде гранул в экструдер для ПВХ
2. Наложение изоляции и оболочки по типовой технологии наложения.
Данный процесс обладает рядом преимуществ перед «резиновой технологии»:
1. Низкая металлоемкость. Переработка происходит на типовом оборудовании.
2. Низкое количество обслуживающего персонала.
3. Безвредность(при наличии общецеховой вентиляции)
4. Наличие вторичной переработки ТЭПов.
5. Быстроходный процесс.
В чем же отличия кабеля КГ в резиновой оболочке и оболочке из ТЭПа.
Для начала необходимо определить области применения данного кабеля, а это:
1. Шнуры с вилками для электроинструмента, который может работать на улице
2. Удлинители и переноски, так же для работы на улице.
3. Нестационарная прокладка для подключение электрооборудования, например, на месторождениях от генератора до буровой установки.
4. Бытовое использование населением.
5. Подключение сварочных станков.
Требования к кабелю КГ и КГ-ХЛ изложены в ГОСТ 24334-80 Кабели силовые для нестационарной прокладки.
Согласно данному стандарту кабеля подвергаются следующим испытаниям:
1. Приемо-сдаточные испытания.
Данные испытания кабель из резины и ТЭПа проходят без особых проблем.
2. Периодические испытания
Данные испытания кабель из резины и ТЭПа проходят без проблем(кроме Испытания на нераспространение горения, т.к. для данного вида кабеля применяются иные материалы).
Особо необходимо отметить следующие отличия:
1. Кабель из ТЭПа может работать при температуре +100°С, в то время как кабель из резиновой оболочки только до +75°С, а некоторые итого меньше. Это связано с наличием в резине сшивающих агентов, которые при повышении температуры начинают «дошивать» резину и она дубеет и трескается. А учитывая тот момент, что практически все работают по нижней зоне допуска сечения жилы – перегревы в кабеле обеспечены.
2. УФ-стойкость. Кабель из ТЭПа выдерживает Испытание на воздействие солнечного излучения (п.2.5.5) (должно проводиться по ГОСТ 20.57.406 (метод 211-1) или ГОСТ 16962.1 (метод 211-1)), в то время как резиновая оболочка не выдерживает и в результате чего производители пишут в своих стандартах следующую фразу:
«Гарантийный срок эксплуатации кабелей 6 месяцев со дня ввода в эксплуатацию, но не позднее 12 месяцев со дня изготовления»
Из вышеизложенного следует, что ТЭП на основе СЕБС-каучука является достойным заменителем резины в производстве кабеля КГ и КГ-ХЛ.
(c) Все права на текст принадлежат ООО «НПК»ПолиПласт» и безвозмездно передаются в пользу ПластЭксперта
Кабели с изоляцией из композиций на основе термоэластопластов
Милованов В.Н., Навроцкий Ю.В., Степанова И.А., Леонов М.М., ЗАО НФ “Электропровод”, Москва;
Глуховской В.С., д-р техн.наук, Ситникова В.В., ВфНИИСК, Воронеж.
Изучение рынка кабельной продукции показывает устойчивый рост спроса потребителей на гибкие силовые (шланговые) провода и кабели.
В последние годы для изготовления таких кабелей все более широко применяются термоэластопласты. Это связано как с их свойствами, близкими к свойствам резин, так и с возможностью переработки на обычном экструзионном оборудовании (без вулканизации). Последнее обстоятельство дает возможность изготовителям кабелей, не имеющим специализированного резинопокрывательного оборудования, расширить свою номенклатуру за счет кабелей с термоэластопластами и составить конкуренцию кабелям с резиновой изоляцией.
Нами была выполнена разработка кабелей, аналогичных кабелям марки КГ, с использованием композиций на основе отечественных термоэластопластов, выпускаемых Воронежским филиалом НИИ Синтетического каучука (Вф НИИСК).
Cовместно с Вф НИИСК были проведены исследования ряда бутадиен- винилароматических термоэластопластов в качестве основы композиций для изоляции и для оболочки гибких силовых кабелей, выбраны материалы, наиболее пригодные для этих целей, разработаны и исследованы составы композиций [1,2,3].
Промышленная технология изготовления композиций разработана совместно с ООО “Полигран”, на композиции утверждены технические условия ТУ 2243-003-21346056-97. Изоляционной композиции присвоена марка ЭП-17, композиции для оболочки (шланговой) – ЭД-17.
В таблице 1 приведены физико-механические и электрические показатели композиций.
Таблица 1.
| № п/п | Наименование показателей | Норма | Методы испытаний | |
| Марка ЭП-17 | Марка ЭД-17 | |||
| 1 | Условная прочность при растяжении, Мпа, не менее | 7,0 | 6,0 | ГОСТ 11272-80 |
| 2 | Относительное удлинение при разрыве, %, не менее | 400 | 300 | ГОСТ 11272-80 |
| 3 | Ускоренное тепловое старение, при: 100 0 С, 96час., не менее 120 0 С, 96час., не менее | s=6,0; g=280 s=3,5; g =200 | s=5,0; g =210 s=3,0; g =130 | ГОСТ 9.024-74 |
| 4 | Удельное объемное электрическое сопротивление, ом*см, не менее | 1х10 13 | — | ГОСТ 6433.2-71 |
| 5 | Тангенс угла диэлектрических потерь, не более | 0,03 | — | ГОСТ 22372-77 |
| 6 | Диэлектрическая проницаемость, не более | 3,0 | — | ГОСТ 22372-77 |
| 7 | Электрическая прочность, Мв/м, не менее | 22 | 20 | ГОСТ 6433.3-71 |
| 8 | Температура хрупкости, о С, не выше | -40 | -40 | По п.4.12 наст. ТУ |
| 9 | Эластичность по отскоку, ед. | 40-60 | 40-60 | СТ СЭВ 108 по п.4.15 |
| 10 | Технологичность | Отсутствие пор в образцах | Отсутствие пор в образцах | |
| 11 | Потеря массы при сушке,%,не более | 0,3 | 0,3 | ГОСТ 19338-90 |
| 12 | Индекс расплава, Г/10мин, 190 о С, Р=5кг | 2-4 | 5-8 | ГОСТ 11645-73 |
| 13 | Разброс по индексу расплава в пределах одной партии,%,не более | 12 | — | По п.4.4 наст.ТУ |
| 14 | Плотность, г/см 3 | 1,0+0,05 | 1,0+0,05 | ГОСТ 15139-69 |
| 15 | Количество включений, шт., не более | 15 | — | По п.4.6 наст.ТУ |
Для разработанных материалов были проведены исследования термостойкости: температур начала разложения, начала перехода в вязкотекучее состояние, начала окисления. Исследования проводились методами термогравиметрического и термомеханического анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии. Соответствующие кривые для композиции ЭП-17 приведены на рис. 1, 2 и 3. Анализ полученных термограмм показывает, что температура начала активного окисления материала составляет 220 о С, а температура деструкции – 324 о С.
Из этого следует, что максимальная температура переработки композиции должна быть в пределах 200-220 о С.
Разработанный материал является частично кристаллическим полимером, о чем свидетельствует эндотермический пик плавления на кривой ДСК в интервале температур 60-110 о С, аналогичный пику плавления полиэтилена низкой плотности. С плавлением кристаллитов связана деформация материала под нагрузкой, которая начинает проявляться при его нагревании выше 60 о С (рис.3). При температуре выше 110 о С происходит переход материала в вязкотекучее состояние. Это позволяет считать его нагревостойкость не менее 90 о С.
C целью удешевления композиций и расширения номенклатуры кабелей были также разработаны материалы на рабочую температуру 70 о С.
По аналогии с вышеуказанными материалами на ОАО “Полигран” были разработаны композиции “Флексогран”, также предлагаемые для кабельной промышленности. Материалу для изоляции присвоена марка “Флексогран ДИ 101”, материалу для оболочки – “Флексогран ДМ 201”. Наши испытания показали, что физико-механические характеристики этих композиций аналогичны таковым для композиций ЭП-17 и ЭД-17, но нагревостойкость их ограничена температурой 60 о С.
На основании проведенных исследований была разработана технология переработки различных композиций на экструдерах с диаметром шнека 60 и 90 мм.
На кабели, разработанные с использованием композиций на основе термоэластопластов ВфНИИСК, нами были выпущены технические условия ТУ 16.К12-15-97 “Кабели силовые гибкие на напряжение 660В”.
Кабели предназначены для присоединения передвижных механизмов к электрическим сетям на номинальное переменное напряжение 660 В частоты до 400 Гц или постоянное номинальное напряжение 1000 В.
Марки кабелей:
КГ-М — кабель силовой гибкий с медными жилам и, с изоляцией и в оболочке из композиции на основе термоэластопласта на рабочую температуру от минус 40 о С до плюс 70 о С;
КРПТ-М – то же, на рабочую температуру от минус 40 о С до плюс 90 о С.
Число жил в кабелях от 1 до 5,сечение жил от 0,75 до 16 мм 2 для многожильных кабелей и от 0,75 до 50 мм 2 – для одножильных. Токопроводящие жилы кабеля должны соответствовать классу 5 по ГОСТ 22483-77. Изолированные жилы имеют отличительную расцветку, в т. ч. желто-зеленую.
Электрическое сопротивление изоляции жил, пересчитанное на 1 км длины кабеля и температуру 20 о С, должно быть не менее 100 Мом. Кабели должны выдерживать испытательное переменное напряжение частоты 50 Гц в течение 5 мин: одножильные после пребывания в воде 6 ч – 2,5 кВ, многожильные – без погружения в воду – 2,5 кВ.
Поскольку кабели предназначены для подвижного монтажа, они должны быть стойкими к многократным изгибам. Кабели с номинальным сечением основных жил 6 мм 2 и более должны быть стойкими к изгибам на угол ± 90 через ролики при растягивающем усилии 49 Н (5,0 кгс);при этом диаметр роликов и число циклов изгибов должно соответствовать таблице 2.
Таблица 2
Кабели с сечением основных жил до 4 мм 2 включительно должны быть стойкими к многократным перегибам через систему роликов под токовой нагрузкой и выдерживать не менее 30000 циклов перегибов.Диаметр роликов и нагрузка,создающая усилие натяжения кабеля, должны соответствовать значениям,приведенным в таблице 3.
Таблица 3
| Номинальное сечение основных жил, мм 2 | Номинальный диаметр роликов, мм | Растягивающая нагрузка Н (кгс), не менее |
| до 1,0 вкл. | 80 | 10 (1,0) |
| св. 1,0 до 2,5 вкл. | 120 | 15 (1,5) |
| 4.0 | 200 | 20 (2,0) |
Срок службы кабеля – не менее 4 лет с даты изготовления.
Литература
1.Патент на изобретение № 2129569 “Способ получения термоэластопластов”.
2.Патент на изобретение № 21455969 “Полимерная композиция”.
3.Ситникова В.В., Глуховской В.С., Быкова Л.Н., Данилова Л.И., Навроцкий Ю.В., Степанова И.А. “ Смеси термоэластопластов на основе стирола и a-метилстирола”.Тезисы докладов 5-й Российской научной конференции “Сырье и материалы для резиновой промышленности”.Москва,11-15.05.98.
Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter
Термоэластопласты в качестве кабельной изоляции: универсальные и прочные материалы
Сегодня одними из самых востребованных на отечественном рынке электромеханических изделий являются шланговые силовые кабели с гибкой структурой. Уже несколько лет подряд ведущие предприятия страны для их изготовления выбирают особый вид материала: термоэластопласт (нескольких разновидностей). По своими характеристикам он во многом напоминает резину. Важнейшим преимуществом его использования в промышленности является возможность перерабатывать это сырье с применением экструзионного оборудования, то есть не прибегая к финансово затратному способу вулканизации. Именно поэтому многие российские и зарубежные предприятия, не имеющие в своем арсенале специальной резинопокрывательной аппаратуры, быстро расширяют список выпускаемых изделий за счет выше указанного вида кабеля, который является достойным конкурентом проводникам в резиновой изоляции.
В РФ на выпуске термоэластопластов специализируется филиал НИИСК в Воронеже. Здесь, с участием ведущих специалистов от передовых российских заводов, были проведены исследования некоторых композиций для изолирующего слоя. Большое внимание, в частности, было уделено тестированию и выявлению термостойкости бутадиен-винилароматических термоэластопластов. Были установлены такие показатели, как
Кроме того, в лабораториях был осуществлен термомеханический и термогравиметрический анализ и некоторые другие виды изучения. Было установлено, что максимальный показатель температуры, при которой можно начинать переработку композита, находится в пределах 200 — 220 0 С.
Рассмотрим основные виды кабеля, которые выпускаются на основе термоэластопластов. Это кабель КГ-Т и КРПТ-М.
Любые виды подобных кабелей предназначаются для подвижного монтажа, поэтому они должны быть особенно стойкими к изгибам, в том числе многократным. Это учтено разработчиками.
Термоэластопласт (ТЭП): описание, виды и область применения
История термоэластопластов (ТЭП, TPE) берет свое начало в 1959 году, но в те времена материал не пользовался популярностью из-за несовершенной рецептуры и дороговизны производства. Применение передовых технологий позволило не только уменьшить затраты на изготовление, но и разработать множество видов термопластов для разных условий эксплуатации. Поэтому сегодня ТЭП широко востребован в различных отраслях промышленности: обувной и текстильной, химической, автомобильной, строительной и других.
Термоэластопласт: что это за материал
ТЭП или термопластичный каучук представляет собой полимерную композицию, которая в обычных условиях имеет свойства мягких резин, а при воздействии высоких температур сохраняет высокую текучесть и может использоваться для формовки готовых изделий. По эластичности TPE имеют свойства сшитых каучуков.
Термопластичные эластомеры подлежат многократной переработке, что позволяет значительно сократить выбросы в окружающую среду и затраты на изготовление новых товаров. В производстве изделий чаще всего используются методы экструзии и литья под давлением. Кроме того, допускается переработка путем каландрования и вальцевания.
Преимущества термопластов
Высокая цена на ТЭП, в сравнении с классической резиной, компенсируется высокими объемами производства. Литье под давлением обходится намного дешевле, чем вулканизация резино-технических изделий (РТИ). Кроме того, резина подвержена моральному устареванию. Со временем она теряет эластичность и становится ломкой. Термоэластопласты обладают обратным свойством: они остаются эластичными, а показатели прочности – увеличиваются. Материал также можно соединять методом сварки и с помощью клеевых составов.
Виды ТЭП
По составу и характеристикам, термоэластопласты условно разделяют на 6 групп. Далее подробнее поговорим об особенностях каждого из этих видов.
Стирольные блок-сополимеры (SBS, TPE-S)
В основе материала лежат 2-фазные блок-сополимеры с твердыми и мягкими включениями. Блоки стирольных концов отвечают за термопластичность, а средние – за эластомерные характеристики. На долю SBS приходятся наибольшие объемы производства. Материал широко используют в изготовлении таких изделий, как:
В результате гидрирования образуется SEBS. Данный термопласт превосходит СБС по термостойкости, устойчивости к механическим нагрузкам и химическому воздействию.
Термопластичные полиолефины (TPO)
Материал изготавливается на основе полипропилена и несшитого каучука. Для улучшения терморезистентности и свойств сжатия, используется незначительная поперечная сшивка. Данная технология применяется в производстве изделий, отвечающих повышенным требованиям к ударной вязкости. Например, TPO часто используется в изготовлении приборных панелей и бамперов для автомобилей. Такой материал имеет твердость по Шору А до 80.
Термопластические вулканизаты (TPV)
Материал имеет одинаковый состав с TPO, но компоненты подвергаются динамической вулканизации в процессе смешивания. Данный вид термоэластопластов активно используется в производстве уплотнений для автомобилей, труб и других изделий, где нужна устойчивость к температурам до +120°C. Материал имеет твердость по Шору А 45 и Д 45. На сегодняшний день многие компании освоили производство нового ТЭП на основе инженерных пластмасс с добавлением эластомеров. Эти материалы отличаются лучшей термостойкостью и устойчивостью к химическим веществам.
Термопластичные полиуретаны (TPU)
Эта разновидность термоэластопластов изготавливается на основе полиэфирных или полиэфир-уретановых волокон. Материал востребован в производстве изделий, рассчитанных на высокие механические нагрузки и подверженных износу:
Примечание: температура плавкости термоэластопласта составляет +70°C, поэтому обувь нельзя сушить на открытом огне, иначе подошва расплавится, а изделие придет в негодность.
TPU имеет твердость по Шору А 80.
Термопластичные сополиэфиры (TEEE)
Материал востребован в автомобильной промышленности и изготовлении промышленных шлангов. К достоинствам данного вида ТЭП относятся:
Твердость по Шору А 85, Д 75.
Термопластические полиэфирные блок-амиды (TPE-A)
Материал обладает хорошей стойкостью к высоким температурам и химическим веществам, а также образует прочные соединения с полиамидными пластмассами. Чаще всего используется в производстве оболочек кабелей и изделий для космической отрасли.
Ведущие страны-поставщики термоэластопластов
Россия стремительно наращивает производство термопластичных эластомеров, но нынешних объемов недостаточно для покрытия спроса, поэтому многие предприятия вынуждены использовать импортные материалы.
В тройку крупнейших поставщиков входят:
При ввозе термоэластопласта код ТН ВЭД является одним из ключевых сведений для таможенного оформления. На данную категорию товаров распространяются обозначения 4002192000 и 3901903000.
