Veroudering van rubberen isolatie van draden en kabels
Versnelde veroudering van de rubbermonsters tijdens verwarming is veel langzamer voor de hittebestendige rubber dan voor de zwavelhoudende rubber. De veelgebruikte verouderingsmethode in een thermostaat veroorzaakt zelfs na enkele maanden geen merkbare verandering in de mechanische eigenschappen van hittebestendig rubber.
Het verhogen van de temperatuur waarbij kunstmatige veroudering wordt uitgevoerd van 70°C voor zwavelrubbers naar 120°C voor hittebestendige rubbers verandert de verouderingsomstandigheden aanzienlijk en maakt het daarom moeilijk om de levensduur van conventionele en hittebestendige rubbers te vergelijken op basis van de resultaten van verouderingstesten.
De levensduur van rubberen isolatie wordt meestal gekenmerkt door een kromme die wordt weergegeven in een coördinatensysteem, waarbij langs de abscis tijd wordt vertraagd en langs de ordinaat kwaliteitsverlies. Deze curve geeft, bij de testtemperatuur, de tijd aan die het isolatiemateriaal nodig heeft om zijn oorspronkelijke kwaliteit, zoals breeksterkte of elastisch product, te verliezen tot een vooraf bepaalde vooraf bepaalde limiet.
Een essentieel punt bij het bepalen van de temperatuurlevensduurcurve van een isolatiemateriaal is de vaststelling van het belangrijkste criterium: het kwaliteitsverlies van het materiaal. Dit criterium kan in de eerste plaats de mechanische eigenschappen van het isolatiemateriaal zijn, bijvoorbeeld treksterkte en rek na breuk, evenals andere tekenen van gewichtsverlies, uitdroging, verkoling, enz.).
Voor rubber worden de treksterkte en rek na breuk genomen als de belangrijkste kenmerken die de kwaliteit van dit materiaal kenmerken, en soms wordt ook het product van deze indicatoren (product van elasticiteit) genomen. Het criterium dat het verlies van basiskwaliteit kenmerkt, is niet een vergelijking van mechanische eigenschappen, maar hun verandering tijdens veroudering.
De levensduur van een isolatiemateriaal als functie van de temperatuur kan worden weergegeven door een bepaalde exponentiële factor. Voor de meeste vezelachtige isolatiematerialen (garens, papier) volgens literatuurgegevens elke temperatuurstijging met 10 ° C verkort de levensduur van het materiaal met 2 keer.
Nu moet u de grenstemperatuur instellen waarbij de kwaliteit van het isolatiemateriaal voor een min of meer lange periode verloren gaat.
Om de veroudering van machine-isolatie in te schatten wordt deze periode soms genomen als 2 jaar.
Voor moderne draden en kabels wordt de levensduur van de rubberen isolatie, zelfs bij verhoogde temperaturen, bijvoorbeeld bij 70°, gemeten in jaren en is daarom zeer moeilijk direct te bepalen.
Het bepalen van de levensduur van een kabel of draad die onder natuurlijke omstandigheden werkt, volgens de gegevens van versnelde veroudering bij verhoogde temperatuur (90 - 120 °), is volkomen onmogelijk, aangezien het verlies van de kwaliteit van het materiaal van de isolatielaag bij hoge temperatuur is sneller, terwijl bij een lagere temperatuur het verval van het kwaliteitskenmerk pas na een bepaalde tijd merkbaar wordt, soms gemeten in tientallen en honderden dagen. Hoe langer deze periode, hoe lager de verouderingstemperatuur.
Soms is er zelfs een lichte toename van de mechanische eigenschappen van rubber in de eerste dagen van veroudering bij een relatief lage temperatuur.
Als de thermische veroudering van rubberen isolatie voornamelijk wordt bepaald door het oxidatieproces van rubber door zuurstof uit de lucht, dan wordt de veroudering van elastomeren voornamelijk bepaald door de verdamping van weekmakers, wat gepaard gaat met een toename van de brosheid en een afname van de mechanische eigenschappen .
Naast de warmteveroudering van kunststoffen die worden gebruikt bij de productie van kabels, is het proces van lichtveroudering van groot belang.
Het meest complete testen van draden met kunststof en rubber isolatie, evenals het isolatiemateriaal zelf dat wordt gebruikt voor de productie van draad of kabel, wordt uitgevoerd in een speciale installatie waarin de isolatie gelijktijdig wordt blootgesteld aan warmte (thermische veroudering) en de licht van een ultraviolette lamp (lichtveroudering) in omstandigheden met een hoge luchtvochtigheid en versnelde luchtcirculatie (matrixhardheidstest), die nu steeds meer de thermische veroudering verdringt, omdat het de omstandigheden waarin het isolatiemateriaal wordt aangetroffen correcter weergeeft.
Zie ook:Draden en kabels met rubberen isolatie: soorten, voor- en nadelen, materialen, productietechnologie