RU2270489C2 - Изоляционная оболочка - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к электроизоляционной технике, в частности к электроизоляционным оболочкам, обладающим огнетермостойким экранирующим эффектом. Изоляционная оболочка выполнена из различных по составу нитей, скрученных между собой, одна из нитей выполнена из аримидного волокна и является армирующей основой, а вторая выполнена в виде металлической нити толщиной больше 0,018 мм, но меньше 0,020 мм и представляет собой экранирующий элемент. В качестве экранирующего элемента используется металлическая проволока с покрытием или без него. Армирующая основа может быть выполнена в виде жгута по меньшей мере из двух аримидных нитей, скрученных между собой, или содержит несколько пар скрученных между собой нитей из аримидного волокна и металлической нити, при этом пары сплетены в ленту или в полотно. Изобретение направлено на создание огнестойкой, экранирующей оболочки, легкой и эластичной с повышенными электроизоляционными, механическими и термическими характеристиками, устойчивой к открытому пламени, высоким температурам до +600°С, кислотам, нефтепродуктам, органическим растворителям, микробиологическим воздействиям. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к электроизоляционным оболочкам, обладающим огнетермостойким экранирующим эффектом.

Известны легкие, гибкие экранирующие металлические оплетки для проводок с открытой плетеной конструкцией, защищающие проводки от ударов молнии и электромагнитных помех (см. заявку РСТ WO 9609630A₁ от 05.09.95 г., кл. Н 01 В 11/06).

Однако известная оплетка является достаточно тяжелой и не эластичной, что ограничивает область ее применения. Наиболее близкой к заявленному объекту является оболочка для защиты кабелей от механических и тепловых воздействий и способ ее изготовления, описанная в патенте FR №2708781 А1 от 30.07.93 г., кл. Н 01 В 7/18.

В этом известном патенте нити оболочки изготавливают скручиванием синтетических арамидных волокон и органических волокон из соединений углерода и кислорода.

Причем органические волокна составляют большую часть многожильных нитей оболочки. Для защиты кабелей и кабельных жгутов от механических и тепловых воздействий многослойные нити наматывают в виде оболочки непосредственно на кабель или кабельный жгут.

Недостатком этой известной оболочки является то, что органические волокна, в том числе и арамидные, при воздействии открытого пламени и высоких температур от +250°С разрушаются с выделением дыма и газа.

В основу изобретения положена задача создания огнестойкой, экранирующей оболочки, легкой и эластичной, с повышенными электроизоляционными, механическими и термическими характеристиками, устойчивой к открытому пламени, высоким температурам до +600°С, кислотам, нефтепродуктам, органическим растворителям, микробиологическим воздействиям.

Поставленная задача решается благодаря тому, что оболочка выполнена из различных по составу скрученных между собой нитей, одна из нитей выполнена из аримидного волокна и является армирующей основой. Вторая выполнена в виде металлической нити и представляет собой экранирующий элемент в виде металлической проволоки.

Армирующая основа может быть выполнена в виде жгута из по меньшей мере двух аримидных нитей, скрученных между собой.

Оболочка может содержать несколько пар скрученных между собой нитей из аримидного волокна и металлической нити, при этом пары сплетены в ленту. Пары нитей могут быть сплетены в полотно.

Такое выполнение расширяет область применения оболочки.

В дальнейшем в описании раскрыт в качестве примера один из способов получения аримидного волокна.

Пример. В реактор, снабженный мешалкой и термостатирующей рубашкой, загружают раствор 4,4-диаминодифенилового эфира в диметилацетоамиде. Затем при постоянном перемешивании и температуре 10-15°С в раствор диамина добавляют эквимолярное количество сухого диангидрида пиромеллитовой кислоты. В результате реакции поликонденсации получают вязкий раствор полиамидокислоты с концентрацией 12,8 мас.% и динамической вязкостью раствора 42,5 Па·с.

После фильтрации и обезвоздушивания под вакуумом раствор полиамидокислоты формуют в водно-диметилацетамидную осадительную ванну через фильеру, имеющую 100 отверстий с диаметром отверстия 0,08 мм. Затем свежесформованную нить подвергают пластификационной вытяжке на воздухе при 20°С в 2,5 раза. Вытянутую нить промывают обессоленной водой и обрабатывают ортофосфорной кислотой. Затем нить сушат при 50°С в вакууме и подвергают термообработке, непрерывно пропуская через нагретую трубку с инертной атмосферой, температура на входе трубки 286°С, на выходе 550°С. Натяжение при обработке 8 сН/текс, скорость прохождения 20 м/мин (показатели нити приведены в таблице).

Показатель нитей	Пример
Прочность, сН/текс	150-160
Разрывное удлинение, %	2,5-3,5
Модуль упругости, кгс/мм2	12000
Кислородный индекс, %	70-75
Плотность, гс/см3	1,55
Теплопроводность, Вт/м·град	0,060
Равновесное влагосодержание
при 65% относительной влажности	1,20
Усадка в кипящей воде, %	0
Усадка на воздухе при 300°С, %	0,2
Дымовыделение при действии открытого
пламени, %	<1,0
Показатель СОЕ, мг-экв/г	4,6
Термостабильность после прогрева на воздухе, %
при 300°С в течение 100 ч	85-90
при 500°С в течение 20 ч	76
Прочность при температуре жидкого азота (- 196°С), сН/текс,	195-200
Устойчивость к нефтепродуктам	100%
Устойчивость к микробиологическому разрушению	100%

Экспериментальным путем доказано, что аримидное волокно сохраняет свои прочностные характеристики при температурах в интервале от -240°С до +600°С.

В предлагаемом изобретении нить аримидного волокна является армирующей основой. Для создания экранирующего эффекта армирующая основа обвивается металлической проволокой.

Пример. В качестве экранирующего элемента может быть использована металлическая проволока с покрытием или без него. Волочение проволоки до ⌀ 0,05 мм осуществляют на волочильной машине со скольжением через алмазные валки. Далее осуществляют ее лужение, например, чистым оловом, горячим способом.

Плющение в нить проволоки ⌀ 0,05 мм с оловянным покрытием до толщины больше 0,018 мм, но меньше 0,020 мм производят на плющильном станке.

Нить из аримидного волокна, обвитая металлической проволокой, является легким, гибким, эластичным элементом оболочки, обладающей экранирующим эффектом.

Для защиты длинномерного изделия (провода или кабеля) она наматывается на провод или кабель в виде оболочки, надежно защищая его, при этом не значительна по весу. Причем провода и жилы, составляющие кабель, могут быть изолированы индивидуально, а затем в комплексе.

Оболочка может быть выполнена в виде жгута из по меньшей мере двух аримидных нитей.

Такое выполнение усиливает механические и термические характеристики.

Оболочки, выполненные в виде ленты или полотна, сплетаются из нитей, обладающих экранирующим эффектом.

Такое выполнение оболочки расширяет технологические возможности ее применения.

Защищаемая изоляционная оболочка облегченная, гибкая, термостойкая, обладающая экранирующим эффектом, отвечает всем требованиям, предъявляемым к электроизоляционным материалам.

Может найти применение в авиационной, космической, судостроительной, радиоэлектронной технике, взрывоопасных производствах.

Claims (5)

1. Изоляционная оболочка, выполненная из различных по составу нитей, скрученных между собой, отличающаяся тем, что одна из нитей является армирующей основой, выполнена из аримидного волокна, а вторая представляет собой экранирующий элемент и выполнена в виде металлической нити толщиной, большей 0,018 мм и меньшей 0,020 мм.

2. Изоляционная оболочка по п.1, отличающаяся тем, что экранирующий элемент, выполненный в виде металлической нити, имеет покрытие.

3. Изоляционная оболочка по п.1, отличающийся тем, что армирующая основа выполнена в виде жгута из, по меньшей мере, двух аримидных нитей, скручены между собой.

4. Изоляционная оболочка по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что она содержит несколько пар скрученных между собой нитей из аримидного волокна и металлической нити, при этом пары сплетены в ленту.

5. Изоляционная оболочка по п.4, отличающаяся тем, что пары нитей сплетены в полотно.