Envelhecimento do isolamento de borracha de fios e cabos

O envelhecimento acelerado das amostras de borracha durante o aquecimento é muito mais lento para a borracha resistente ao calor do que para a borracha contendo enxofre. O método comumente usado de envelhecimento em um termostato não produz uma mudança perceptível nas propriedades mecânicas da borracha resistente ao calor, mesmo após vários meses.

Aumentar a temperatura na qual o envelhecimento artificial é realizado de 70 ° C para borrachas de enxofre para 120 ° C para borrachas resistentes ao calor altera significativamente as condições de envelhecimento e, portanto, dificulta a comparação da vida útil de borrachas convencionais e resistentes ao calor com base no resultados dos testes de envelhecimento.

A vida útil do isolamento de borracha é geralmente caracterizada por uma curva representada em um sistema de coordenadas onde o tempo é atrasado ao longo da abcissa e a perda de qualidade ao longo da ordenada. Essa curva dá, na temperatura de ensaio, o tempo necessário para que o material isolante perca sua qualidade original, como resistência à ruptura ou produto elástico, até um limite pré-determinado.

Uma questão essencial na determinação da curva de vida em temperatura de um material isolante é o estabelecimento do critério principal — a perda de qualidade do material. Este critério pode ser principalmente as propriedades mecânicas do material isolante, por exemplo resistência à tração e alongamento após a ruptura, bem como outros sinais de perda de peso, secagem, carbonização, etc.).

Para a borracha, a resistência à tração e o alongamento após a fratura são considerados as principais características que caracterizam a qualidade desse material e, às vezes, o produto desses indicadores (produto de elasticidade) também é considerado. O critério que caracteriza a perda da qualidade básica não é a comparação das propriedades mecânicas, mas sim a sua alteração durante o envelhecimento.

A vida útil de um material isolante em função da temperatura pode ser representada por um certo fator exponencial. Para a maioria dos materiais de isolamento fibroso (fios, papel) de acordo com dados da literatura cada aumento de temperatura em 10 ° C reduz a vida útil do material em 2 vezes.

Agora você precisa definir a temperatura limite na qual a qualidade do material isolante é perdida por um período mais ou menos longo.

Para estimar o envelhecimento do isolamento da máquina, às vezes esse período é considerado de 2 anos.

Para fios e cabos modernos, a vida útil do isolamento de borracha, mesmo em temperaturas elevadas, por exemplo, 70 °, é medida em anos e, portanto, é muito difícil de determinar diretamente.

Determinar a vida útil de um cabo ou fio operando em condições naturais, de acordo com os dados de envelhecimento acelerado em temperatura elevada (90 - 120 °), é completamente impossível, pois a perda da qualidade do material da camada isolante em alta a temperatura é mais rápida. , enquanto em uma temperatura mais baixa a deterioração da característica de qualidade torna-se perceptível somente após um certo período de tempo, às vezes medido em dezenas e centenas de dias. Quanto maior este período de tempo, menor a temperatura de envelhecimento.

Às vezes, há até um leve aumento nas propriedades mecânicas da borracha nos primeiros dias de envelhecimento a uma temperatura relativamente baixa.

Se o envelhecimento térmico do isolamento de borracha é determinado principalmente pelo processo de oxidação da borracha devido ao oxigênio atmosférico, o envelhecimento dos elastômeros é determinado principalmente pela evaporação dos plastificantes, que está associada a um aumento da fragilidade e diminuição das características mecânicas .

Além do envelhecimento térmico dos plásticos utilizados na produção de cabos, o processo de envelhecimento leve é ​​de grande importância.

O teste mais completo de fios com isolamento de plástico e borracha, bem como do próprio material isolante utilizado para a produção de fio ou cabo, é realizado em uma instalação especial na qual o isolamento é exposto simultaneamente ao calor (envelhecimento térmico) e ao luz de uma lâmpada ultravioleta (envelhecimento leve) em condições de alta umidade e circulação de ar acelerada (teste de dureza da matriz), que agora está cada vez mais deslocando o envelhecimento térmico, pois representa mais corretamente as condições em que o material isolante se encontra.

Veja também:Fios e cabos com isolamento de borracha: tipos, vantagens e desvantagens, materiais, tecnologia de produção