Envelliment de l'aïllament de cautxú de fils i cables
L'envelliment accelerat de les mostres de cautxú durant l'escalfament és molt més lent per al cautxú resistent a la calor que per al cautxú que conté sofre. El mètode d'envelliment utilitzat habitualment en un termòstat no produeix un canvi notable en les propietats mecàniques del cautxú resistent a la calor fins i tot després de diversos mesos.
L'augment de la temperatura a la qual es duu a terme l'envelliment artificial de 70 ° C per als cautxús de sofre a 120 ° C per als cautxús resistents a la calor canvia significativament les condicions d'envelliment i, per tant, dificulta la comparació de la vida útil dels cautxús convencionals i resistents a la calor basant-se en el resultats de les proves d'envelliment.
La vida útil de l'aïllament de cautxú es caracteritza normalment per una corba representada en un sistema de coordenades on el temps es retarda al llarg de l'abscissa i la pèrdua de qualitat al llarg de l'ordenada. Aquesta corba dóna, a la temperatura de prova, el temps necessari perquè el material aïllant perdi la seva qualitat original, com la resistència a la ruptura o el producte elàstic, fins a un límit predeterminat.
Una qüestió essencial per determinar la corba de vida útil de la temperatura d'un material aïllant és l'establiment del criteri principal: la pèrdua de qualitat del material. Aquest criteri pot ser principalment les propietats mecàniques del material aïllant, per exemple la resistència a la tracció i l'allargament després de la ruptura, així com altres signes de pèrdua de pes, assecat, carbonització, etc.).
Per al cautxú, la resistència a la tracció i l'allargament després de la fractura es prenen com a característiques principals que caracteritzen la qualitat d'aquest material, i de vegades també es pren el producte d'aquests indicadors (producte de l'elasticitat). El criteri que caracteritza la pèrdua de qualitat bàsica no és la comparació de les propietats mecàniques, sinó el seu canvi durant l'envelliment.
La vida útil d'un material aïllant en funció de la temperatura es pot representar per un determinat factor exponencial. Per a la majoria dels materials d'aïllament fibrosos (fils, paper) segons dades de la literatura cada augment de la temperatura en 10 ° C redueix la vida útil del material en 2 vegades.
Ara cal establir la temperatura límit a la qual es perd la qualitat del material aïllant durant un període més o menys llarg.
Per estimar l'envelliment de l'aïllament de la màquina, aquest període es considera de vegades com a 2 anys.
Per als cables i cables moderns, la vida útil de l'aïllament de cautxú, fins i tot a temperatures elevades, per exemple a 70 °, es mesura en anys i, per tant, és molt difícil de determinar directament.
Determinar la vida útil d'un cable o cable que funciona en condicions naturals, d'acord amb les dades d'envelliment accelerat a temperatura elevada (90 - 120 °), és completament impossible, ja que la pèrdua de qualitat del material de la capa aïllant a alt nivell. la temperatura és més ràpida. , mentre que a una temperatura més baixa la decadència de la característica de qualitat es fa notòria només després d'un cert període de temps, de vegades mesurat en desenes i centenars de dies. Com més llarg sigui aquest període de temps, més baixa serà la temperatura d'envelliment.
De vegades hi ha fins i tot un lleuger augment de les propietats mecàniques del cautxú durant els primers dies d'envelliment a una temperatura relativament baixa.
Si l'envelliment tèrmic de l'aïllament del cautxú està determinat principalment pel procés d'oxidació del cautxú a causa de l'oxigen atmosfèric, l'envelliment dels elastòmers està determinat principalment per l'evaporació dels plastificants, que s'associa amb un augment de la fragilitat i una disminució de les característiques mecàniques. .
A més de l'envelliment per calor dels plàstics utilitzats en la producció de cables, el procés d'envelliment lleuger és de gran importància.
Les proves més completes de cables amb aïllament de plàstic i cautxú, així com del propi material aïllant utilitzat per a la producció de filferro o cable, es realitza en una instal·lació especial en la qual l'aïllament està exposat simultàniament a la calor (envelliment tèrmic) i al llum d'una làmpada ultraviolada (envelliment de la llum) en condicions d'alta humitat i circulació d'aire accelerada (test de duresa de la matriu), que ara desplaça cada cop més l'envelliment tèrmic, ja que representa més correctament les condicions en què es troba el material aïllant.