Сиккативы OMG Borchers и их применение

Введение: классификация и функции сиккативов.

Отверждения алкидных материалов протекает за счет физического испарения растворителя, с последующим химическим процессом — окислительной полимеризацией, протекающим за счет автоокисления ненасыщенных жирных кислот при взаимодействии с молекулярным кислородом из воздуха.
В процессе отверждения алкидов протекают четыре взаимосвязанных фазы:
• индукционный период (насыщение пленки кислородом)
• образование гидропероксидов
• распад гидропероксидов с образованием свободных радикалов
• полимеризация
Использование сиккативов позволяет катализировать поглощение молекулярного кислорода и разложение гидроперекисей с образованием свободных радикалов.
Первые современные сиккативы были разработаны в начале 1920-х годов и представляли собой соли металлов нафтеновой кислоты [1]. Позднее нафтенаты были вытеснены октоатами (соли 2-этилгексановой кислоты) и солями металлов неодекановой кислоты из-за однородности, контролируемости свойств, меньшей цветности, большего содержания металлов и отсутствия специфического запаха.
Металлы, которые используются в сиккативах, можно сгруппировать в три категории: первичные сиккативы (также называемые активными), вторичные сиккативы и вспомогательных сиккативы. Металлы, используемые для сиккативов в каждой категории, приведены в таблице 1 [2, 3].

Таблица 1. Металлы, используемые для сиккативов.

Первичные

Металлы

Вторичные

Металлы

Вспомогательные

металлы

Первичные сиккативы представляют собой катализаторы автоокисления, и преимущественно, отвечают за отверждение поверхности ЛКМ, где концентрация молекулярного кислорода является самой высокой. Важнейшей функцией для катализаторов автоокисления является разложение гидроперекиси и, следовательно, все металлы в первичных сиккативах имеют два стабильных валентных состояния. Первичные сиккативы в составе ЛКМ без дополнительных вторичных или вспомогательных сиккативов используют в основном для ускорения процесса окислительной полимеризации при использовании тощих алкидных смол.
Наиболее широко используемый металл в первичных сиккативах – кобальт. Не известно более эффективного металла для катализа окислительной полимеризации ЛКМ при комнатной температуре. Однако при использовании только сиккатива на основе кобальта в жирных и средних алкидах имеется тенденция к образованию шагрени и плохому глубинному формированию пленки, поэтому, для формирования однородной пленки, кобальт применяется совместно с другими металлами: марганцем, цирконием, свинцом или кальцием. Из-за склонности к формированию комплексов с координационными связями, кобальтовый сиккатив может значительно изменять вязкость при добавлении в неразбавленное связующее, особенно при высокой молекулярной массе пленкообразователя.
Марганец также используются в качестве первичных сиккативов, однако он менее эффективен, чем кобальт для материалов атмосферной сушки. В отличие от кобальта, сиккативы на основе марганца не формируют шагрени при высокой влажности. Недостатком использования марганца является насыщенный коричневый цвет его соединения в трехвалентном состояний, изменяющий цвет покрытия. Таким образом, сиккативы на основе марганца не рекомендуется использовать в материалах светлых оттенков.
Железные соли монокарбоновых кислот не очень хорошие катализаторы сушки при комнатной температуре, хотя комплексы железа очень мощные окислительно-восстановительные катализаторы и в последнее время являются перспективной заменой октоатов кобальта [4]. Сиккативы на основе мыла железа не используются в алкидных материалах, за исключением материалов горячей сушки.
Церий и ванадий используются в качестве первичных сиккативов только в специальных покрытиях [1].
Вторичные сиккативы активны в стадий полимеризации, они отвечают за общую сушку по всему объему [2].
Свинец широко используется в качестве металла вторичного сиккатива, но сейчас использование свинца в красках ограничено, а в большинстве западных странах запрещено из-за его токсичности.
Цирконий, висмут, барий и стронций позиционируются как замена свинца, но цирконий является наиболее широко применяемым металлом в сиккативах для замещения свинца [2, 3].
Сиккатив на основе бария работает как смачивающий агент для наполнителей и пигментов, улучшает внешний вид покрытия. В комбинации с кобальтом приводит к улучшению глубинной сушки.
Циркониевый сиккатив улучшает объемное формирование пленки за счет формирования координационных связей с гидроксильными и карбоксильными группами связующего. Также образует комплексы с кобальтом, воздействуя на каталитическую активность последнего. По сравнению с другими вторичными сиккативами имеет низкую цветность, низкую тенденцию к пожелтению покрытия и хорошую долговечность [1].
Вспомогательные сиккативы добавляют для повышения или изменения активности первичного сиккатива и, таким образом, улучшить внешний вид и качество отвержденного лакокрасочного покрытия (ЛКП). Действие этих
сиккативов на молекулярном уровне не известно. Цинк, литиевые и калиевые сиккативы добавляются в алкидные ЛКМ с целью ингибирования сиккатива на основе кобальта, выполняя функцию поддержания «открытой пленки» в процессе формирования ЛКП. Цинк предотвращает образование кратеров и сморщивания поверхности, задерживая сиккатив кобальта. Также сиккатив на основе цинка является высокоэффекивным смачивающим и диспергирующим агентом. Благодаря низкой цветности допустимо введение больших количеств цинкового сиккатива в материал.
Сиккативы на основе кальция улучшают множество различных характеристик, таких как твердость и блеск, а также сушку при неблагоприятных погодных условиях. Судя по объему потребления, кальций является одним из наиболее используемых сиккативов [1].

OMG Borchers – ведущий производитель сиккативов

OMG Borchers (Германия) – крупнейший производитель сиккативов. За 200 летнюю историю Компания накопила огромный опыт производства органических солей металлов и их использования. На сегодняшний день Borchers предлагает широкий спектр сиккативов в различных концентрациях, растворителях и с различными органо-кислотными остатками. Также доступны различные смесевые сиккативы смеси для оптимального результата.
Следует отметить, что Borchers выпускает сиккативы на основе солей металлов нафтеновой кислоты под торговой маркой Soligen ® , на основе солей металлов 2-этилгексановой кислоты (октоаты) — Octa-Soligen ® , а также на основе солей металлов неодеканоой кислоты Ten-Cem ® .

Эффективность различных комбинаций сиккативов Octa-Soligen ®

Инженеры Компании OMG Borchers провели ряд исследований, посвященных сравнению эффективности различных комбинации сиккативов в водоразбавляемых и органоразбавляемых алкидных ЛКМ. Основные смесевые сиккативы, содержание металлов и область их применения сведены в таб. 2

Таблица 2. Смесевые сиккативы OMG Borchers и их применение.

МаркаСодержание металлов, %РастворительПрименение
Octa-Soligen ® 27Co / Ca / Zr
1,3 / 2 / 5,7
уайт-спиритЯвляется полностью универсальным сиккативом и может использоваться в средних и жирных алкидах. Не влияет на цвет ЛКП. Расход 4-6% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 69Co / Zr
6 / 9
Является полностью универсальным и экономичным сиккативом. Используется в средних, жирных и модифицированных алкидах, особенно для уретан-алкидов. Отлично работает в неблагоприятных погодных условиях. Не влияет на цвет ЛКП. Расход 0,25-1% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 141ZCo / Ca / Zn / Zr
1,5 /1,5 /1 /11
Используется в средних, жирных и уретан-алкидах. Не влияет на цвет ЛКП. Расход для алкидов средней жирности 2-4%, жирных — 4-6% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 146Co / Ca / Li
1,2 / 4 / 0,6
Использования во всех обычных алкидных системах. Рекомендуется для лаков и алкидно-уретановых покрытий с высоким сухим остатком. Расход 3-5% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 155Co / Ca / Zr
1,2 / 5 / 5
Универсальный сиккатив. Может использоваться в средних и жирных алкидах. Не влияет на цвет ЛКП. Расход 3-6% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 161Co / Ca / Zr
1,7 / 5 / 5
Универсальный сиккатив. Может использоваться в средних и жирных алкидах. Не влияет на цвет ЛКП. Расход 2,5-5% на сухую основу связующего..
Octa-Soligen ® 173Co / Вa / Zr
1,2 / 7,2 / 3,2
Используется во всех видах алкидах. Не влияет на цвет ЛКП. Применим для толстослойных покрытий с хорошим набором твердости. Расход 2-5% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 203Co / Вa / Zn
1,2 / 7,2 / 3,2
Используется во всех видах алкидах. Не влияет на цвет ЛКП. Работает в неблагоприятных погодных условиях. Расход 2-5% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 265Co / Mn
2 / 6,5
Рекомендуется для тощих алкидов. Используется только для тонкослойных покрытий и печатных красках. Расход 0,5-2% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 123 aquaCo / Вa / Zn
1,2 / 7 / 3
водаМожет быть использован во всех алкидных водоразбавляемых системах без адсорбции первичного сиккатива, увеличивая тем самым стабильность сушки при длительном хранении. Расход 2-6% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 144 aquaCo / Zn / Zr
1 / 3,2 / 7,2
Может быть использован для средних и жирных алкидных водоразбавляемых системах Применяется для отверждения плёнки до 100 мкм. Не влияет на цвет. Расход 4-7% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 421 aquaCo / Zn / Zr
2,5 / 2,5 / 5,9
Рекомендуется для сушки при низких температурах и высокой влажности воздуха. Особенно подходит для использования в системах на основе жирных алкидов и толстослойных Пк и водоразбавляемых систем с высоким наполнением. Расход 4-7% на сухую основу связующего.

Большинство европейских производителей алкидных материалов в своих рецептурах используют именно сиккативы Borchers. В настоящее время и в России число производителей, использующих в своих материалах смесевые сиккативы Borchers, быстро растет. Столь успешное развитие сиккативов Borchers и именно «Octa Soligen 69» в первую очередь обусловлено его малым содержанием в рецептуре ЛКМ и высокой экономичностью.
На рис.1, 2 и 3 представлены данные испытания Octa Soligen 69 в рецептуре эмали ПФ-115 белого цвета, при содержании лака ПФ-060 в рецептуре – 65%.

Рис. 1. Влияние Octa-Soligen 69 на время отверждения до Ст.3.

Рис. 2. Влияние Octa-Soligen 69 на набор твердости

Рис. 3. Влияние Octa-Soligen 69 на глянец эмали

На основании нашего опыта работы с сиккативами OMG Borchers мы можем с уверенностью сказать, что их использование в рецептуре алкидных материалов позволяет получить высокие физико-механические характеристики, высокую степень белизны и глянца.

Список используемых источников:

  1. J. H. Bieleman, in Additives for Coatings (Ed.: J. H. Bieleman), Wiley/VCH, Weinheim, 2000, pp.202.
  2. R. G. Middlemiss, D. J. Olszanski, Am. Paint. Coat. J. 1993, 78, 35.
  3. S. M. P. Meneghetti, R. F. de Souza, A. L. Monteiro, M. O. de Souza, Prog. Org. Coat. 1998, 33,219.
  4. Павлов Е.А. Сиккативы на основе комплекса железа OXY COAT// Лакокрасочные материалы и их применение. –2015. – № 4. – 10-12 с.

Сиккативы: свойства и применение

  1. Что это такое?
  2. Разновидности составов
  3. Производители
  4. Изготовление своими руками
  5. Сфера применения
  6. Советы по использованию

Готовясь к покраске, люди выбирают сами эмали, олифы, растворители, узнают, что и как нужно применять. Но есть еще один очень важный момент, который часто упускают, не учитывают. Речь идет о применении сиккативов, то есть специальных добавок, ускоряющих высыхание любого лакокрасочного материала.

Что это такое?

Сиккатив – один из тех компонентов, введение которых позволяет производителям разнообразить рецептуру и приспособить ее к конкретным ситуациям, к областям использования. Его добавляют в различные лакокрасочные материалы, чтобы ускорить процесс их процесс высыхания.

Разновидности составов

По химическому составу сиккативы представляют собой соли металлов с большой валентностью. Также в эту группу могут входить соли одноосновных кислот (так называемое мыло из металла). Ускоряющие ход подсыхания реактивы применимы к любому существующему типу лакокрасочного материала.

Раньше всего начали применяться кобальтовые и марганцевые реактивы, а также свинец. Чуть позже началось использование солей циркония и некоторых иных элементов. Подавляющее большинство современных смесей делается без свинца, потому что они действуют негативно на здоровье человека. Химики и технологи подразделяют катализаторы на вещества первого ряда (истинные) и соединения второго ряда (промоторы). Действительный ускоритель представляет собой соль металла с меняющейся валентностью, которая при контакте с целевым веществом вступает в восстановительную реакцию, затем окисляется до вещества с повышенной валентностью.

Помогающие составы – это соли металлов, имеющих неизменяемую валентность. К ним относятся цинк, барий, магний и кальциевые составы. Роль их состоит в увеличении результативности обычных смесей путем реакции с карбоксильными группами веществ, образующих пленку. Разработчики учитывают это и все чаще применяют комбинированные составы.

Читайте также:  Отличие биметаллических радиаторов от алюминиевых

Методов изготовления два – плавление и осаждение. В первом случае практикуется термическое действие на масла и смолы, которые затем сплавляют с соединениями металлов. Это очень простая и эффективная методика. Осажденные вещества получают, проводя реакцию между металлическими соединениями и солевыми продуктами переработки кислот. Подобные сиккативы отличаются осветленной окраской, содержат стабильную концентрацию интенсивно действующих металлов.

Что касается органических кислот, то есть четыре основных группы сиккативов:

Жирнокислотные смеси (такие, как ЖК) образуются растворением соли многовалентного металла в жирной кислоте либо смешиванием таких растворов с нафтенатокислотами. Использование подобных веществ возможно как вместе с лаками, красками алкидного типа, так и в комбинациях с маслом изо льна. Внешне это прозрачная для света жидкость, в которой присутствует от 18 до 25% нелетучего вещества. Концентрация марганца колеблется от 0.9 до 1.5%, а свинца может содержаться больше, минимум 4.5%.

Жирнокислотные сиккативы взаимодействуют со льняным маслом, не давая помутнения и осадка. Минимальная температура вспышки составляет 33 градуса тепла. Важно: готовые к употреблению сиккативы этой группы ядовиты и могут стать причиной пожара. Если прошло 6 месяцев после даты выпуска, нужно тщательно проверить вещество, не потеряло ли оно своих качеств.

Препарат НФ1 представляет собой сочетание «свинец-марганец». Это жидкое вещество, получаемое методом осаждения. Более ранние аналоги этой смеси – НФ-63 и НФ-64. Добавлять ускоритель высыхания нужно в красители масляной и алкидной природы, в эмалевые и лаковые материалы, олифы. НФ1 идеально прозрачен и гомогенен, не имеет ни малейшего осадка или примеси. Допустимо совместное применение в связке с катализаторами на базе Co. Среди них лучше всего НФ-4 и НФ-5. При смешении с ЛКМ химикат вводят незначительными порциями, выдерживая концентрацию максимум 5% от количества пленкообразователя. Цифровой индекс после букв НФ обозначает химический состав препарата. Так, цифра 2 показывает наличие свинца, цифра 3 – присутствие марганца, 6 – кальция, 7 – цинка, 8 – железа. Индекс 7640 показывает, что препарат образован сочетанием резината кобальта с маслом и раствором солей свинца, марганца в уайт-спирите. Подобное средство может быть применено и при реставрации утраченного рисунка муаровых эмалей.

Важно: применяя какой угодно сиккатив, нужно обращать внимание на дозировку. Чрезмерное введение реагента резко понижает темп высыхания пленок и способно даже изменить оттенок красящего состава, особенно если он белый изначально. Октанат кобальта, растворенный в уайт-спирите, может иметь эффект опалесценции. Наибольшая доля нелетучих веществ составляет 60%, концентрация металлов колеблется от 7.5 до 8.5%. Медных сиккативов не бывает, на основе этого металла выпускаются только пигменты.

Производители

Среди различных марок сиккативов на первое место заслуженно стоит поставить продукцию фирмы Borchers, чье производство очень совершенно и отвечает последним технологическим требованиям. Вводить такие смеси судя по отзывам, следует в очень малых концентрациях, они достаточно экономичны и практичны, позволяют избежать множества проблем.

Другой ведущий германский производитель – концерн Synthopol, он тоже выпускает качественную и добротную продукцию.

Изготовление своими руками

Рецепт приготовления сиккативов сравнительно несложен. Для получения смеси, пригодной для обработки олифы, соответствующей ГОСТу, нужно применять плавленый резинат. Фарфоровую (в крайнем случае металлическую) посуду наполняют 50 г канифоли. Ее плавят при температурах 220-250 градусов тепла. После плавления вещество помешивают и добавляют к нему 5 г негашеной извести. Заменив известь 15 г свинцового глета, который растирают со льняным маслом до состояния пасты, а затем введя мелкие порции в канифоль, можно получить резинат свинца. Мешать оба варианта составов нужно до формирования однородной массы. Капли периодически вынимают и кладут на прозрачное стекло, как только они сами станут прозрачны, требуется остановить подогрев.

Также можно приготовить оксид марганца, получаемый из сульфита натрия и перманганата калия (точнее, их растворов). При смешении образуется черный порошкообразный осадок. Его фильтруют и сушат на открытом воздухе, никакого подогрева не нужно, он даже вреден.

Сфера применения

Использование сиккативов для масляных красок имеет свою тонкость; если в слое краски формируется избыток производных нефти, он может повторно размягчаться. Причина – полимеризованное масло подвержено коллоидному свертыванию. Комбинированные лаки, по мнению некоторых специалистов, могут не включать сиккативов, потому что включение нитрата целлюлозы повышает скорость сушки. Но в водных системах, как и при потребности получить наиболее стремительно сохнущий лак, сиккатив добавлять нужно обязательно.

Практический опыт показал, что значительные температуры исключают потребность в ускорителях застывания. Сиккативы нужно всегда использовать именно те, которые рекомендованы изготовителями краски.

Советы по использованию

Расчет количества сиккатива, которое нужно добавить к алкидному лаку ПФ-060 для эффективного застывания колеблется от 2 до 7%. При введении такой добавки время сушки ограничивается 24 часами. Такой результат достигается даже при отказе от содержащих свинец препаратов в пользу более современных технологических решений, которые многими встречаются еще с недоверием. Срок годности сиккативов в большинстве случаев составляет полгода.

Важно: к любым готовым смесям рекомендации по введению сиккатива не относятся в принципе. Уже на производстве изначально там ввели нужное количество всех веществ, а если и нет (товар некачественный), все равно оценить проблему и исправить ее в домашних условиях не выйдет. По отношению к пленкообразователю можно вводить от 0.03 до 0.05% кобальта, от 0.022 до 0.04% марганца, от 0.05 до 2% кальция и от 0.08 до 0.15% циркония.

Внимание! Пропорции указаны в пересчете на чистый металл, а не на абсолютный объем смеси, ее количество, разумеется, несколько больше.

При наличии в составе красящего вещества сажи, ультрамарина и некоторых других компонентов, поверхностное действие сиккатива ослабляется. Бороться с этим можно введением повышенных доз препарата (как сразу, так и раздельными порциями, более подробные рекомендации может дать только квалифицированный технолог).

Как применять сиккатив с олифой, смотрите в следующем видео.

Сиккативы

Описание

Сиккативы — это соли металлов в виде растворов в органических растворителях и реже в виде оксидов, добавляемые в качестве катализатора для ускорения высыхания лакокрасочных материалов отверждающихся путем окислительной полимеризации. Технологи подразделяют катализаторы на первичные и вторичные. Первичные ускоритель представляет собой соль металла с меняющейся валентностью, которая при контакте с целевым веществом вступает в восстановительную реакцию, затем окисляется до вещества с повышенной валентностью. Вторичные составы – это соли металлов, имеющих неизменяемую валентность. К ним относятся цинк, барий, магний и кальциевые составы. Роль их состоит в увеличении результативности обычных смесей путем реакции с карбоксильными группами веществ, образующих пленку. Разработчики учитывают это и все чаще применяют комбинированные составы.

Сиккатив кобальта – самый активный из первичных сиккативов и является наиболее важным и широко используемым сиккативом как для органорастворимых, так и для водных систем. В последнем случае рекомендуется его использовать совместно со вторичными сиккативами. Использование одного кобальта или смесевого сиккатива с большим количеством кобальта может привести к эффекту сморщивания пленки – образованию «апельсиновой корки». Это обусловлено тем, что кобальтовый сиккатив обеспечивает быструю поверхностную сушку и в результате затрудняется проникновение кислорода в объем защитного слоя. Чтобы избежать этого и обеспечить равномерную сушку по всему объему покрытия сиккатив кобальта используют в комбинации с сиккативами других металлов (марганец, цирконий, кальций и др.). Положительное свойство сиккатива кобальта заключается также в том, что он позволяет получить белую поверхность, т.к. его собственный глубокий синий цвет убирает желтизну связующих и повышает белизну пленки. Сиккатив кобальта вводят в лакокрасочную систему в небольших количествах (0,05-0,1% металла на сухой остаток лакокрасочного связующего).

Сиккатив марганца – менее эффективен по сравнению с кобальтом, однако имеет среднюю активность как катализатор реакции окисления и как катализатор реакции полимеризации. Благодаря этому он ускоряет как поверхностное высыхание, так и поперечную сшивку. Сиккатив марганца широко используются в эмалях воздушной сушки, особенно в комбинации с сиккативом кобальта, обеспечивающим сушку в объеме пленки. При использовании только марганцевого сиккатива наблюдается образование твердой хрупкой пленки. Сиккатив марганца имеет темный цвет и со временем вызывает изменение цвета покрытия, поэтому используется в рецептурах, где изменение цвета не так актуально. Присутствие марганца обеспечивает формирование лакокрасочного покрытия при более низкой температуре, чем в случае сиккатива кобальта. Содержащие марганец пленки менее подвержены сморщиванию в условиях высокой влажности. Однако высокая атмосферная влажность может несколько снизить эффективность этого сиккатива. Рекомендуемое количество: 0,06-0,12% металла на сухой остаток лакокрасочного связующего.

Сиккатив свинца – в отличие от первичных сиккативов сиккатив свинца обеспечивает равномерную скорость высыхания по всему объему пленки и тем самым придает покрытию внутреннюю твердость. Сиккатив свинца кроме твердости улучшает также гибкость, долговечность и защитные свойства покрытия. Повышается также водостойкость покрытия и его устойчивость к солевому туману. Он используется, как правило, в комбинации с кобальтом и марганцем. На сегодняшний день в силу своей низкой цены этот сиккатив остается наиболее широко используемым сиккативом, несмотря на высокую токсичность. Рекомендуемое количество ввода: 0,3-1% металла на сухой остаток связующего.

Сиккатив циркония – оказывает сильное активирующее действие на первичные сиккативы как при поверхностной, так и при внутренней сушке по всему объему пленки. Обычно используется в комбинациях с кобальтом, марганцем и кальцием. Цирконий менее токсичен, чем свинец и барий. По сравнению с другими вторичными сиккативами цирконий имеет преимущество по таким показателям как прочность пленки, ее цвет и стабильность. Рекомендуемое количество: 0,1-0,5% металла на сухой остаток связующего

Сиккатив кальция – обладает значительным синергетическим эффектом, улучшая внутреннюю сушку в комбинации с первичными сиккативами, такими как кобальт и марганец. Он улучшает твёрдость и блеск покрытия. Кроме того, сиккатив кальция действует как смачивающий реагент, способствующий диспергированию пигментов и наполнителей. Кальций, как более сильное основание по сравнению с другими металлами, образует преимущественно соли с кислотными группами, сохраняя металлы первичных сиккативов в каталитически активном состоянии. Рекомендуемое количество: 0,1-0,4% металла на сухой остаток связующего.

Сиккатив цинка – функция этого сиккатива состоит в улучшении проницаемости пленки для замедления поверхностной сушки. При этом облегчается проникновение кислорода в объем пленки. В результате процесс внутренней сушки пленки проходит более равномерно и уменьшается тенденция к эффекту «сморщивания». Однако при этом время сушки может немного возрасти. Цинк является лучшим смачивающим агентом среди всех сиккативирующих металлов. Он практически бесцветен и поэтому может использоваться в относительно больших количествах без изменения цвета пленки, а также улучшает блеск покрытия. Рекомендуемое количество: 0,05-0,25% металла на сухой остаток связующего.

Инструкция по использованию СИЗ для электриков и не только

Соединительные изолирующие зажимы (колпачки СИЗ) пружинного типа используют для безопасного соединения проводов. Основным преимуществом является качественная изоляция. Также тратится меньше времени на выполнение работ и не требуется специальных навыков или инструментов. Зажимы подразделяются на несколько типов в зависимости от допустимого сечения проводов.

Многие профессиональные электрики чаще всего используют колпачки СИЗ в качестве временных ремонтных средств изоляции. Как ремонтный вариант зажимы активно используют при ремонте подъездов, МОП, в распаечных коробках, вольтажных щитках.

Чтобы скрутка была надежной

Для обеспечения максимального контакта между проводниками, нужно обеспечить их плотное и сильное соприкосновение друг с другом. Пружина, которая встроена в зажим, усиливает этот эффект. Однако следует учесть, что металлическая пружина имеет свой порог усталости, и с течением времени давление будет ослабевать, а контакт постепенно начнет теряться. Также оголенные поверхности проводников постоянно контактируют с воздухом, за счет чего на них неизбежно ложится оксидная пленка и ржавчина. Эти факторы с нарастающей интенсивностью будут понижать проводимость. Поэтому, для большей надежности и долговечности соединения, использование СИЗ следует совмещать с другими способами изоляции, обратное запрещено ПУЭ.

Читайте также:  Особенности и этапы отделки стен погреба

Преимущества

Недостатки

Конструкция

Колпачок СИЗ состоит из двух основных частей: колпака (корпуса) и внутренней пружины.

Корпус состоит из пластика. Причем это должен быть термоустойчивый и невозгораемый материал. Чаще всего используют ПВХ или нейлон. Для удобного и быстрого соединения проводов с помощью этих приспособлений, внешнюю поверхность колпачка оснащают ребрами или выемками, которые повышают силу вращения при накручивании.

Внутренняя пружина имеет форму конуса, ее основная роль заключается в обеспечении плотного контакта между проводниками. Обычно пружину изготавливают из стали с анодированным покрытием.

Как выбрать СИЗ

Следует выбирать колпачки СИЗ по сечению проводов. Для этого нужно суммировать сечения каждого провода и полученный результат сравнить с приведенной ниже таблицей или с таблицей типоразмеров, которая идет в комплекте с зажимами. Также следует учитывать напряжение электропроводки.

Рекомендуется подбирать типоразмер и общий диаметр проводов так, чтобы диаметр находился как можно ближе к середине диапазона типоразмера.

Разновидности СИЗ

Монтаж

На практике применяется два метода скрутки проводов с помощью колпачков СИЗ. Первый способ: без предварительной скрутки. Второй способ: с предварительной скруткой.

Монтаж с предварительной скруткой

Нередко на практике электрики устанавливают СИЗ на заранее подготовленную скрутку голых проводов. Для этого нужно взять зачищенные жилы и плотно прижать их друг к другу. Связку следует зафиксировать с помощью пассатижей, отступив пару миллиметров от оголенных жил. При этом нужно начать закручивать прижатые друг к другу оголенные концы электропроводов по часовой стрелке. Для закручивания лучше всего использовать еще одни пассатижи. Небольшое сечение можно скрутить рукой, но если жилы толстые или их много, то используйте инструмент. По окончании скручивания откусите остаток оголенного провода под острым углом.

Перед применением соединительных зажимов нужно подготовить провода. Для этого их зачищают с помощью стиппера. Если стиппера нет, то можно использовать монтерский нож, но в этом случае следует избегать перпендикулярных по отношению к кабелю надрезов.

Монтаж без скрутки

СИЗы устанавливаются на электрические провода и без скрутки (более популярная практика). Для этого нужно расположить оголенные провода параллельно, чтобы концы смотрели в одном направлении, вставить концы в СИЗ и начать накручивание колпачка вручную (по часовой стрелке). Ручное вкручивание нужно производить до тех пор, пока не щелкнет пружина. Щелчок пружины будет обозначать, что скрутка в пределах колпачка произведена. Далее, если длина оголенного провода у вас не выходит за пределы зажима, то на этом работа окончена.

Некоторые электрики рекомендуют оголять более длинный участок кабеля для того, чтобы сделать скрутку длиннее и надежнее. В таком случае она будет выходить за пределы колпачка, а после пружинного щелчка нужно будет докручивать соединение с помощью пассатижей или шуруповерта до тех пор, пока не скрутится вся связка проводов до самого изоляционного покрытия. После этого оголенный участок нужно заизолировать. Лучше всего это сделать с помощью термоусадочной трубки и изоленты.

Следует обратить внимание!

Следите за тем, чтобы жилы не торчали из-под колпачка. На документации некоторых зажимов указана нужная длина среза (обычно это 10–12 миллиметров), если информация отсутствует, то нужно произвести предварительные замеры. Если вы ошиблись с расчетом длины оголенных жил и они торчат из-под зажима, то следует дополнительно их заизолировать с помощью изоляционной ленты или лакоткани.

Также важно, чтобы передача тока проводниками происходила через соединение, а не через пружину зажима. Так как пружина не предрасположена к таким нагрузкам, она очень быстро перегреется и выйдет из строя.

Сразу после установки СИЗ нужно проверить качество изоляции. Для этого подайте максимально возможную нагрузку на линию и удерживайте ее в течение тридцати минут. Затем нужно проверить температуру зажима. Работоспособный СИЗ не должен нагреваться, если ваш тест показал обратное, то следует заменить его и проверить снова.

Нельзя соединять кабели из разных металлов

Также нужно знать, что нельзя скреплять скруткой комбинацию из медных и алюминиевых кабелей. Так как В таких случаях используют специальные приспособления (колодки) с встроенными металлическими переходниками.

Подбирайте подходящий размер СИЗ

Если вы выберете правильный размер колпачков, который будет подходить суммарному сечению проводов, то скрутка прослужит долго, будет минимизирован риск перегревов.

Как выбрать качественные СИЗ

Единого стандарта качества для этих приспособлений пока не существует. Важным фактором при выборе является суммарная площадь сечения проводов. При выборе следует попробовать накрутить колпачок на вашу связку проводников или аналогичную с соответствующими размерами.

При этом зажим должен обеспечивать качество скрутки. Он не должен слетать при сильном рывке, тяге и тому подобному. Но при выкручивании в обратную сторону, после всех этих манипуляций, он должен нормально сняться и быть пригодным для повторного накручивания. Также проверяйте пружину, она не должна выходить из строя, сильно деформироваться или отваливаться после первой же накрутки на соединение.

Проверяйте пластик, он должен быть приятным на ощупь, а также должен быть устойчив к сжатию пальцами. Плохой пластик не будет сжиматься, но может ломаться и трескаться. Хороший пластик при сильном нажатии будет немного прогибаться, а затем возвращаться в исходное положение. Если купить зажимы из некачественного пластика, то они могут не выдержать при больших температурных нагрузках.

Почему обязательно нужно использовать СИЗ, а не делать простые «советские» скрутки

Многие электрики-любители используют обычные скрутки, без установки СИЗ (когда провода располагаются параллельно и скручиваются друг с другом с помощью пассатижей). И считают, что такая технология имеет право на жизнь. Многие приводят примеры, что простые скрутки 30-летней давности до сих пор не выходят из строя. На самом деле использование скруток без соединительных изоляционных зажимов допустимо только при монтаже временного соединения. Такие скрутки постепенно расшатываются за счет постоянного нагревания и охлаждения кабеля, и контакт теряется. 30 лет назад такая технология имела право на существование, так как мощность техники была значительно ниже, и люди использовали меньше приборов в повседневной жизни.

СИЗ не дает соединению расшатываться за счет фиксирующей пружины, которая немного расширяется за счет нагревания провода и прижимает проводники друг к другу более плотно. Однако и такое соединение не вечно, хоть и может прослужить долгие годы.

Законно ли использовать СИЗ

Использование СИЗ не регламентировано ПУЭ. В документе о соединительных зажимах вообще ничего не сказано. Однако изоляционные колпачки, также как и любые другие
соединительные устройства для низковольтных цепей бытового и аналогичного назначения, должны соответствовать требованиям ГОСТ 31195.1-2012.

Для наибольшей безопасности и долговечности рекомендуется использовать неразъемные соединения. К ним относятся: сварка, пайка, прессованные гильзы.

Обычные скрутки (без изоляционных колпачков) запрещены ПУЭ. Поэтому в некоторых случаях можно на старые скрутки навинчивать соединительные изоляционные зажимы, чтобы сделать соединения более безопасными и не противоречащими закону.

Видео по теме

Соединение проводов колпачками СИЗ

Конструкция колпачков

В конструкцию приспособления входят такие составляющие: колпачок и стальная пружина. Колпачок СИЗ изготавливается из пластика, который обладает электроизоляционными свойствами. Такой пластик является негорючим и устойчивым к высоким температурам, а также способен выдержать напряжение в 600 Вольт. Эти показатели, как правило, прописываются на упаковке.

Что касается пружины, то она изготавливается из стали в виде конуса и с помощью витков сильнее сжимает провод. Стальная пружина дополнительно обрабатывается электрохимическим защитным слоем. Размеры пружины должны быть равны площади наименьшей части корпуса, где провод будет максимально контактировать с другим проводником. Поэтому крайне важно подобрать точные размеры, чтобы соединение было максимально правильным и надежным.

Стоит отметить, что колпачки СИЗ бывают двух видов — с ушками и без ушек. Особых отличий нет, но колпачки с ушками легче накручивать на провод, а без ушек занимают меньше места в распредкоробке.

Правила применения

Существует два метода скрутки с помощью колпачков СИЗ: без предварительного скручивания жил и с ним. Если необходимо соединить два проводника, то их можно удобно вставить в пружину, прикладывая определенное усилие, и с помощью вращательных движений (по часовой стрелке) осуществляется скрутка. В случае, если проводников три и больше, то здесь требуется сначала скрутить их между собой с помощью пассатижей. После этого откусить неравномерные концы и с помощью силы и вращающих движений установить их в СИЗ, как показано на фото:

Важно помнить, что для полного контактного соприкосновения накручивание следует делать по часовой стрелке, не наоборот. И не стоит забывать про применение силы, чтобы витки пружины легко раздвинулись, а затем хорошо сдавили провод.

Корпус из пластика изолирует место, где было сделано соединение и тем самым механически защищает жилы. Убирать изоляцию с проводника следует с тем учетом, чтобы оголенная часть не выходила за пределы колпачка, но при этом максимально заходила под пружину. Если все сделано правильно, то дополнительная изоляция не нужна.

При наворачивании СИЗ на скрутку, пружина раздвигается и сжимает провод. Такое соединение будет проходить правильно в том случае, если выбран правильный колпачок, соответствующий своему номиналу. Если неправильно подобрать приспособление или неумело его установить, то это может привести к плохим последствиям. Поэтому крайне важно подобрать правильную категорию.

На видео ниже наглядно показывается, как пользоваться соединительными изолирующими зажимами:

Маркировка соединителей

Как подобрать колпачок? Ведь размеры и сечения скрутки у них разные и классифицируются по суммарной площади поперечного сечения жил. Эта площадь указывается в номере соединителя, который может быть от одного до пяти. Чем больше номер, тем больше проводов колпачок способен соединить.

Но с такими цифрами нужно быть внимательным, так как есть два вида устройств: отечественные и европейские. Обозначение у обоих стандартов одинаковое – цифры, только европейские номиналы намного меньше отечественных. Поэтому, покупая СИЗ, лучше обращать внимание на суммарное сечение, чем на его номер. Все это прописывается на упаковке.

Маркировка изделия осуществляется следующим образом: сначала прописывается аббревиатура СИЗ, затем помечается тип корпуса (с выступами или без них). Выступ необходим для лучшей фиксации пальцами зажима. После типа корпуса прописывается суммарное поперечное сечение проводов, которые соединяются в зажиме. Сечение колеблется от 0,5 до 10 мм2. Как правило, в зависимости от типа и размера изделия, их корпуса окрашивают в определенный цвет, чтобы было удобно использовать колпачки. В таблице ниже указывается цветовое решение в зависимости от типа корпуса, благодаря чему вам станет понятнее, как выбрать СИЗ для скрутки:

Читайте также:  Печи-камины для дачи — разновидности, как выбрать свой вариант?

Также следует помнить, что колпачками можно пользоваться только в том случае, когда осуществляется соединение двух одинаковых проводов. Если требуется соединить провода из алюминия и меди, то сделать это с помощью СИЗ уже невозможно. В этом случае можно применить клеммник, металлический зажим (орешек) или болт.

Преимущества и недостатки

Такой соединитель удобен и практичен, поэтому имеет следующие преимущества:

  1. Доступная цена.
  2. Вероятность самовозгорания электрической проводки отсутствует. Это объясняется тем, что для изготовления СИЗ применяется негорючий материал и там, где была произведена скрутка самовозгорание невозможно.
  3. Быстрая и простая установка изделия.

Но СИЗы обладают и некоторыми недостатками:

Подведя итог и взвесив все за и против, хотелось бы отметить, что использовать соединительные изолирующие зажимы СИЗ рационально при соединении токоведущих жил в распределительной коробке, а также при подключении светильников (например, люстры на потолке). Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Теперь вы знаете, как пользоваться колпачками СИЗ и какие размеры соединителей существуют. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

Колпачки СИЗ для скрутки проводов. Советы электромонтажника

Качеству соединения проводов для бытовых электрических схем большинство электриков уделяют особое внимание, для этого стараются использовать новые технологии и приспособления.

В этой статье мы рассмотрим колпачки СИЗ, которые часто используются для соединения проводов в современном электромонтаже. Колпачки СИЗ имеют как положительные отзывы, так и отрицательные. Давайте уточним их особенности, конструкцию и правила монтажа.

  1. Конструкция колпачка СИЗ
  2. Подготовка проводника для скрутки с использованием колпачка СИЗ
  3. Обжимная пружина колпачка СИЗ
  4. Категории колпачков СИЗ

Конструкция колпачка СИЗ

Наружная оболочка СИЗ выполнена из пластиката, который при пожаре не поддерживает процесс горения и обладает электроизоляционными свойствами, выдерживая напряжение до 600 вольт. Эта величина обычно указывается на упаковке.

Внутри пластмассового колпачка расположена конусообразная обжимная стальная пружина, которая своими витками дополнительно сжимает металл монтируемых проводов.

обжимная стальная пружина сиз

Пластиковый корпус, выполняя механическую защиту, изолирует место соединения проводников. Разделывать изоляцию проводников нужно так, чтобы оголенный металл не выступал за пределы колпачка и в то же время полностью подпадал под пружину. В этом случае, какие-то дополнительные изоляционные материалы для мест соединений в помещениях с нормальными условиями проживания больше не требуются.

Обязательно прочитайте подробные статьи про соединение проводов:

Подготовка проводника для скрутки с использованием колпачка СИЗ

Отдельные электрики допускают ошибки при оголении металла провода с помощью ножа. Настоящие профессионалы давно работают специальными съемниками изоляции, у которых созданы калиброванные отверстия под каждый стандартный диаметр проводника с режущей кромкой, не нарушающей структуру внешней поверхности токопроводящего слоя и сохраняющего тем самым его прочность.

специальные съемники изоляции

Монтерский нож, конечно же, тоже применим, но его лезвие следует ориентировать под углом к направлению среза изоляции, чтобы не надрезать металл, а удалять только изоляцию.

Применение ножа под прямым углом, да еще с надавливанием большим пальцем недопустимо, можно сформировать круговой срез и в итоге проводник может легко обломится.

съемник изоляции

Любая еле видимая глазом царапина на поверхности проводника при вращательном движении СИЗ на скручивание проводников будет увеличиваться в размере, уменьшая поперечное сечение токовода. А несколько повреждений приведут к излому.
Использование режущих кромок бокорезов и пассатижей недопустимо по тем же причинам, хотя отдельные электрики продолжают использовать этот способ.

Обжимная пружина колпачка СИЗ

Обратим внимание на пружинку, а вернее на ее размеры. Нам важно знать площадь поперечного сечения наименьшей конусной части, где будет окончательно создаваться электрический контакт у соединяемых проводов. Здесь важно точно определить их соответствие: толстые проводники в маленькую площадь не поместятся, а тонкие — не будут плотно обжиматься.

обжимная пружина колпачка сиз — сечение

В практике встречается два способа соединения проводов колпачками СИЗ: с предварительной скруткой и без нее.
Пару одинаковых по толщине мягких проводов удобно вставлять с усилием в пружинку, а затем вращательным движением с силой сделать их скрутку по длине оголенного металла. Если же требуется соединить три или четыре проводника, то лучше предварительно скрутить их пассатижами, откусить неравномерно свитое окончание и вращением с применением силы установить колпачок.

вращение колпачка сиз по часовой стрелке

Предварительно посмотрите на направление навивки обжимной пружинки. Оно выполнено по часовой стрелке. В эту сторону, а не противоположную, следует вращать наш СИЗ для плотного облегания поверхностей.

При надевании колпачка используйте силу для раздвижения витков пружины, которые будут надежно сдавливать скручиваемые провода.

Внимание! Колпачки не предназначены для соединения разнородных металлов. Особенно это касается меди и алюминия из-за возникающих между ними гальванических процессов при прохождении электрического тока. Для этого случая используйте стальные клеммы и/или переходники, желательно обработанные токопроводящей пастой.

Категории колпачков СИЗ

Неправильно подобранные колпачки СИЗ и неумелая установка их на места соединения проводов как раз и создают негативное отношение к ним со стороны определенной части электриков.
Чтобы подбирать по размерам проводников колпачки, производители оборудования ввели маркировку, которая делится на 5 категорий. Электрики ошибаются потому, что в нашем государстве в продаже представлена продукция разных стран, а единые международные стандарты отсутствуют.

Поэтому еще один совет . Перед покупкой большой партии заранее уточняйте требуемые характеристики, сделайте проверочную скрутку.
Еще лучше несколькими колпачками сделать контрольное соединение различных проводов и испытать их вначале номинальным током нагрузки, а затем повышенным — для создания критического нагрева. В этом случае, вы будете иметь представление о данном товаре — СИЗ на основе собственного опыта.

покупка сиз. как правильно выбрать

Колпачки СИЗ позволяют соединять провода просто, доступно, удобно и красиво. Будет ли оно работать надежно, длительное время зависит от правильного соблюдения приемов монтажа, которые должен выполнять грамотный электрик, обладающий знаниями, навыками и хорошо настроенным инструментом.

Колпачки для скрутки проводов – СИЗ

При сборке электрических схем требуется соединять провода между собой. В месте подключения создается электрический контакт, обладающий определенным электрическим сопротивлением.

Задача любого монтажника сводится к обеспечению прочного скрепления проводки с минимальным переходным сопротивлением и надежной электрической изоляцией.

Для этих целей используются:

В данной статье поговорим о том как соединять провода с помощью колпачков.

Обычно для качественного соединения двух проводов применяется два основных метода: скручивание с последующей пайкой и обычное скручивание (без пайки).

Но стоит заметить, что несмотря на достоинства традиционных методов они также наделены и некоторыми недостатками: пайка являясь качественным соединением при разборке требует полного удаления («откусывания» запаянной части проводов) что не всегда возможно по запасу провода, скручивание повышает шанс окисления и не даёт гарантии надёжного соединения.

На сегодняшний день существует иное решение подобных задач — это соединительные колпачки для скрутки проводов.

Колпачки СИЗ для скрутки проводов

Колпачки СИЗ — это соединительные изолирующие зажимы, которые сделаны из не подверженному горению пластиката. Внутри таких колпачков располагается коническая пружинка из металла.

Когда их с небольшим усилием наворачивают на скрутку, пружина раздвигается и сжимает провода, а оболочка из пластика даёт надёжную электро изоляцию, а также механическую и противопожарную защиту.

Колпачки СИЗ являются коническими деталями с металлическими втулками, внутри на которых имеется резьба. Вставив два провода в эту деталь и повернув её пару раз — провода будут надежно соединены. При необходимости это соединение можно без малейших проблем разобрать.

Соединительные колпачки производятся разных размеров для проводов от 0.5 до 1.6 миллиметров в диаметре.

Как правило, цвет колпачка соответствует определённому диаметру и размеру соединяемых проводов для которых он предназначен. Благодаря использованию соединительных колпачков достигается надёжное соединение проводов без применения дополнительных инструментов.

Колпачки СИЗ характеризуются поперечным сечением суммарно скручиваемых проводов. Это сечение выражается номером СИЗа от 1 до 5. Эта цифра характеризует сечение и количество скручиваемых жил.

МаркаКоличество и сечение жил, мм²Цвет
СИЗ-12×1,5серый
СИЗ-23×1,5синий
СИЗ-32×2,5оранжевый
СИЗ-44×2,5желтый
СИЗ-58×2,5красный

Соответственно чем больше номер колпачка СИЗа тем для большего сечения и количества проводов он предназначен.

Все соединения проводов, собранные на самозажимных клеммах или изолирующими колпачками, обладают высокой эффективностью, набирают популярность.

Экспресс-клеммы позволяют быстро создавать надежное соединение, но имеют более сложную конструкцию, несколько дороже. Их чаще используют для подключения проводников к новым приборам измерения, автоматики и защит, работающих на микропроцессорных схемах.

Для повседневного частого пользования лучше подходят колпачки для скрутки проводов с простым устройством. Соединение проводников достигается за счет вкручивания их металлических окончаний в прочную пружину, выполненную в форме конусообразной спирали.

Изолировать место соединения не требуется, спираль размещена в изолированном колпачке. Материал его корпуса не поддерживает горение, устойчив к агрессивным средам, обеспечивает хорошие электроизоляционные свойства.

Скрутка проводов СИЗ

Установка колпачка на подготовленные провода выполняется быстро, не требует специального инструмента. Созданное соединение компактно. Пользоваться колпачками удобно. Однако надо знать правила их применения, выработать необходимые навыки. Неумелое обращение может привести к печальным последствиям.

Изолирующие колпачки пригодны для соединения нескольких проводов определенного диаметра, который указывается в документации. Производители из разных стран используют свои обозначения. Поэтому лучше ориентироваться по габаритным размерам для соединения проводов, а не маркировкой производителя.

Использование колпачков СИЗ – практическое применение

Особой аккуратности требует обращение с алюминиевыми проводниками. Мягкий металл легко деформируется, быстро теряет прочность.

При скрутке колпачком алюминий надежно обжимается конической пружиной и хорошо работает длительное время. Из-за возникновения электрохимических процессов нельзя скручивать вместе алюминиевые провода с медными.

Важно снимать с проводника оптимальную длину изоляционного слоя для обеспечения максимальной площади соприкосновения металлических частей. Определить ее просто. Достаточно вставить один провод внутрь колпачка и визуально отметить место среза изоляции. Удалить изоляцию и повторить контрольную установку провода. Оголенный металл не должен выходить за пределы изолирующей части колпачка.

При удалении изоляции пользуются разными способами. Многие старые монтажники работают монтерским ножом с изолированной ручкой и коротким острым лезвием из прочной стали. Часто применяют клиновую или бритвенную заточку, которая хорошо снимает изоляцию, но в неопытных руках может причинить вред.

Ножом, особенно при его перпендикулярном направлении к проводнику, можно нарушить внешнюю поверхность металла. Любая, даже малозаметная царапина при скручивании будет увеличиваться в размерах, уменьшит сечение токопровода, снизит его электрические характеристики. Металл станет греться и выгорать, особенно под большими нагрузками. Глубокий прорез проводника послужит причиной поломки провода при скрутке.

Снимать изоляцию ножом нужно при расположении его лезвия под тупым углом к проводнику относительно направления среза легкими движениями без повреждения металла.

Определенная часть электриков пользуется пассатижами или кусачками для снятия изоляции, деформируют металл в месте обжима проводника, что не допустимо. Качественно удалить изоляцию можно специальными клещами, выпускаемыми для таких работ.

Способ скрутки проводов пассатижами и последующее одевание колпачка не обеспечивает надежного контакта и его изоляции. Колпачки со временем просто вываливаются. Но это не понимают некоторые монтеры.

Пользуясь изолирующими колпачками, следует прикладывать силу при скручивании. Она позволит обеспечить плотный контакт соприкосновения металлов проводников и пружины.

Для оценки эффективности применения колпачков перед их массовым использованием требуется выполнить соединение ими проводов и пропускать нагрузочным устройством через него ток номинальной величины около получаса. Проанализировать нагрев соединения. Затем превысить ток и определить проблемные места.

Такие электрические тесты помогают профессионалам узнавать слабые места создаваемых ими электрических цепей, совершенствовать свои навыки, качественно выполнять работу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *