1. Главная
2. Статьи
3. Подробно о типах изоляции резистивного греющего кабеля

Подробно о типах изоляции резистивного греющего кабеля

Говоря о различных типах изолятора резистивного кабеля, мы часто говорим о: ПВХ, Тефлоне, Эластомере и о других видах изоляции, как о самых ярких представителях данного кластера, но глубоко в эту тему не прогружались. Но значимую роль в долговечности и надёжности кабельного тёплого пола, играет именно изоляция греющих жил: чем большие температурные нагрузки способен выдержать изолятор, не окисляя при этом металл, тем более долговечна и надежна будет система тёплого пола. 
В данной статье, мы разберем основные типы изоляции, не затрагивая всевозможные ответвления фундаментального изолятора (которые получаются благодаря добавлению различных пластификаторов в основной компонент), поскольку характеристики будут отличаться совсем несущественно.

Самый первый провод появился в начале 19 века во Франции. Он представлял собой проволоку из меди на 99% и изоляцию из высокомолекулярного природного каучука под названием гуттаперча. Технология изготовления изделия была крайне простой. Брали гранулы каучука, добытого из одноименного дерева, и расплавляли их при температуре 120-150 градусов Цельсия, после круглый по сечению провод окунался в расплавленный расплав. После полного обволакивания провод вытаскивали и ждали полимеризации. Созданная оболочка была гибкой, в меру прочной. Чуть позже в бытовых приборах стали использовать провод с оболочкой из бумаги с масляной пропиткой, такой провод был максимально дешевым, безопасность эксплуатации хромала. В начале 20 века на смену натуральному полимеру пришли искусственный полимер и резина.
Именно в этот период зарождается ПВХ- изоляция.

ПВХ-изоляция

История ПВХ-пластиката начинается еще с 1872 года, когда немецкий химик Евгений Бауман поместил винилхлорид на солнечный свет, получив тем самым белый порошок полимера. Однако активно использоваться материал начал только в 1926 году после множества совершенствований разработки.
Отечественная кабельно-проводниковая промышленность использует поливинихлорид в конструкциях еще с 1972 года, когда был разработан ГОСТ 5960-72 «Пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей». Поливинилхлоридный пластикат в настоящее время широко используется при изготовлении кабеля и не только. Что из себя представляет вещество с таким сложным названием?

ПВХ — это бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается:
- Химической стойкостью к щелочам, кислотам и растворителям;
- Влагонепроницаемостью;
- Достаточной гибкостью;
- Относительной устойчивостью к солнечному излучению.

Допустимая температура работы ПВХ составляет 70°С. При дальнейшем возрастании температуры нагрева, ПВХ начинает выделять вредный галоген- хлористый водород, который опасен для человека (приводит к удушению). Причем, с увеличением температуры, скорость распада возрастает. Вещества, выделяемые ПВХ опасны и для металлов, так как способствуют появлению коррозии. При воздействии высоких температур ухудшаются физические и химические свойства материала: он становится хрупким. Довольно важным является следующее свойство пластиката: при повышенной температуре ПВХ горит, но не поддерживает горения. Температура самовоспламенения ПВХ 495 °С. При горении ПВХ образуется густой и плотный дым, выделяется большое количество тепла.
Добавление дополнительных компонентов в порошок пластиката позволяет сделать кабель с пониженным дымо- и газо- выделением, огнестойким.

ТРЕ-термопластичные эластомеры

Термопластичные эластомеры (TPE), иногда называемые термопластичными каучуками (TPR), представляют собой класс сополимеров или физическую смесь полимеров (обычно пластика и резины), которые состоят из материалов, обладающих как термопластичными, так и эластомерными свойствами.
Свойства термопластичных эластомеров зависят от их состава, структуры и технологии производства. Они могут быть различных марок, содержать различные добавки и наполнители. В зависимости от окружающей среды ТПЭ обладают выдающимися тепловыми свойствами и стабильностью материала при воздействии широкого диапазона температур и неполярных материалов.
 Среди основных свойств термопластичных эластомеров можно выделить:
- Упругость. Термопластичные эластомеры обладают высокой упругостью и способностью к восстановлению формы после деформации;
- Прочность. Термопластичные эластомеры имеют высокую прочность и устойчивость к растяжению и сжатию;
- Химическая стойкость. Термопластичные эластомеры устойчивы к воздействию многих химических веществ и могут использоваться в агрессивных средах;
- Устойчивость к истиранию. Термопластичные эластомеры имеют высокую устойчивость к истиранию и могут использоваться в условиях высоких нагрузок;
- Устойчивость к температуре. Термопластичные эластомеры могут работать в широком диапазоне температур, в зависимости от конкретного вида материала.

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:
- Температура, при которой начинается процесс разложения (составила 224 0С);
- Температура, при которой начинается окисление (составила 120 0С).
В целом, эластомер является отличной альтернативой ПВХ изоляции, при этом обладает большей гибкостью и подвижностью при монтаже.

Тефлоновая изоляция

«ТЕФЛОН» – это торговое название политетрафторэтилена (PTFE) в США. Известен под торговыми марками: Teflon®, Isoflon®, Fluon®, Nitoflon®, Forflon®, Hostaflon®, Algoflon®. Хороший диэлектрик, устойчив к действию различных химических агентов, термически устойчив до 300°C.
В России традиционное техническое название этого материала — фторопласт-4.
 Политетрафторэтилен (тефлон, фторопласт-4)- белое, в тонком слое прозрачное вещество, по виду напоминающее парафин или полиэтилен. Обладает высокой тепло- и морозостойкостью, остается гибким и эластичным при температурах от -70°C до +270°C, прекрасный изоляционный материал. Тефлон обладает очень низкими поверхностным натяжением и адгезией и не смачивается ни водой, ни жирами, ни большинством органических растворителей. Так же он не обугливается и не плавится под нагретым паяльником, не набухает (не впитывает жидкости), не гниет, не плесневеет, не разрушается под прямыми солнечными лучами; обладает уникальными фрикционными свойствами,- это очень скользкий материал.

Тефлон широко используется в высокочастотной технике, так как, в отличие от близких по свойствам, полиэтилена или полипропилена, имеет очень низкий коэффициент изменения коэффициента диэлектрической проницаемости в зависимости от температуры, а также крайне низкими диэлектрическими потерями. Эти свойства тефлона, наряду с теплостойкостью, обуславливает широкое применение тефлона в военной и аэрокосмической технике.
Тефлон очень тугоплавок: провод в тефлоновой изоляции невозможно проплавить паяльником.

Благодаря своим качествам, Тефлон нашел активное применение в химической, электротехнической, пищевой промышленности; для производства мембранной одежды, в медицине, в транспортных средствах и применение его в качестве изоляции резистивного греющего кабеля, вполне обосновано.