Наполненная электроизоляционная композиция на основе поливинилхлорида

 

НАПОЛНЕННАЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ. ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА , включающая пластифика .тор, свинцовый стабилизатор и наполнитель - гидрофобный карбонат кальция модифицированный стеаратом кальция , от л и чающ ая с я тем, что, с целью повышения степени наполнения , улучшения термостабильности и удельного объемного электрического сопротивления наполненной композиции , она в качестве наполнителя содержит гидрофобный карбонат кальция со средним размером частиц 2 6 мкм, модифицированный 3,5-5,0 мае.% стеарата кальция, при следующем соотношении компонентов, мае.ч: Поливинилхлорид 100 50-80 Пластификатор Свинцовый стаби3 ,0-7,5 лизатор i Гидрофобный карбонат кальцря со (Л средним размером частиц 2-6 мкм, модифицированный 3,5-5,0 мас.% стеа50-300 5 рата кальция

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

50-80

Пластификатор

Свинцовый стабилизатор

3,0-7,5 л

Гидрофобный карбонат кальция со средним размером частиц 2-6 мкм, модифицированный

3,5-5,0 мас.% стеарата кальция

50- 300

I"0ÑÓÄAPÑTBÅHHÛÉ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3398770/23-05 (22) 05.01.82 (46) 23.07.83. Бюл. Р 27 (72) В.В.Гузеев, A.Â.Áðîìáåðã,.

Л.М.Мартынова, Г.П,Малышева, В.И.Котенков, Л.A.Íåñòåðîâà, И.П.Эпштейн, Э.П.Быстрова,H.Н.Орлова, В.Ф.Соболев, В.В.Деревянко, А.И.Никитин,В.И.Манушин,Д.Й.Дикерман ,и В.Г.Николаев (53) 678 . 743 22 ° 04: 661, 842. 622 (088. 8) . (56) 1. Патент Японии Р 53-4088, кл. С 08 L 27/06, опублик, 1978.

2. Патент Франции Р 2388854, кл. С 08 Ь 27/06> опублик, 1978, (прототип) (54)(57) НАПОЛНЕННАЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОИПОЗИЦИЯ HA ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА, включающая пластифика,тор, свинцовый стабилизатор и наполнитель — гидрофобный карбонат кальция, модифицированный стеаратом каль„„я(.) „„!1 030387

С 08 Ь 27/,"06; С 08 К 9/04; Н Ol В 3/44; С 09 С 1/02;

"С 01 F L 27/06 ция, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени наполнения, улучшения термостабильности и удельного объемного электрического сопротивления наполненной композиции, она в качестве наполнителя содержит гидрофобный карбонат кальция со средним размером частиц 2

6 мкм, модифицированный 3,5-5,0 мас.% стеарата кальция, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Поливинилхлорид 100

103038

3,0-.7,5

Изобретение относи ся к высоко- термостабильности и удельного объемнаполненным поливинилхлоридным ком- ного электрического сопротивления. позициям, которые могут быть исполь- Поставленная цель достигается зованы прежде всего для изоляции тем, что наполненная электроизоняи оболочки проводов и кабелей, а ционная композиция на основе поливитакже для других изделий, например 5 нилхлорида, включающая пластификатор, листов,. пленок, шлангов и т.д. свинцовый стабилизатор и наполнительНаполнение поливинилхлорида поэ- годрофобный карбонат кальция, модиволяет улучшить некоторые эксплуа- фицированный стеаратом кальция, в катационные свойства материала на его честве наполнителя содержит гидрофоб основе, а также сэкономить этот по- 10 ный карбонат кальция со средним разлимер, если найолнитель введен в мером частиц 2-6 мки, модифицировандостаточном количестве. ный 3,5-5, 0 мас.В стеарата кальция, Одной из крупномонтажных и важ- при следующем соотношении компоненных областей потребления композиций тов, мас.ч.: на основе поливинилхлорида (ПВХ) яв- 15, П, ив, ляется использование пластифицирован

100 ных композиций в кабельной теХнике.. Пластификатор 50-80

Требования, предъявляемые к ПВХ-композициям для кабельных изделий—

Свинцовый стабилиF весьма высоки и создание высоконаполненных композиций с достаточно

Гидрофобный карвысоким уровнем свойств является за- бонат кальция со дачей очень сложной и актуальной. средним размером

Известна наполненная электро- части .2-6 мкм мо1 изоляционная композиция на осно- дифицироваиный 3,.5ве ПВХ содержащая в качестве на25

5,0 мас.Ъ стеарата полнителя 10-.50 мас.ч. карбоната кальция 50-300 кальция(13. Использование в. качестве наполниКомпозиция, содержащая на 100 мас.ч теля гидрофобного карбоната кальция

IIBX 50 мас.ч. пластификатора, со средним оазмером частиц 2-6 мкм

4, 5 мас.ч ° трехосновного сульфата 30 модифицироВанного 3, 5-5, 0 мас. % свинца и 20 мас.ч карбоната кальция, стеарата кальция, позволяет полуимеет удельное объемное электричес- чить высоконаполненную композицию кое сопротивление (y ), при 70 С (50-300 мас.ч. наполнителя на

4,8-10 OM-см, которое значительно 100 мас.ч. ПВХ) с хорошими термо1. хуже при более высоких степенях íà-,35 стабильностью и электроизоляционныполнения. Таким образом, введение ми свойствами. карбоната кальция в количестве ) Пример 1. В 1 л суспенэии

20 мас.ч ° на 100 мас.ч ПВХ приводит карбоната кальция со средним разк снижениюу композиции, что огра- мером частиц 2-6 мкм,содержащей ничивает ее применение для электро- 4р 150 r твердого вещества и нагретой изоляционных изделий. до 80 С, вводят синтетическую жиро

Наиболее близкой к изобретению ную кислоту (СЖК) фракции С -С в

° ц 2о по технической сущности и достига- количестве 3,5 r СЖК на 100 r каремому эффекту является наполненная боната калиция; смесь выдерживают электроизоляционная композиция на 45 при перемешивании 30 мин, затем ее основе поливинилхлорида, включающая подвергают термообработке, для чена 100 мас.ч. ПВХ до 30 мас.ч.плас- ro нагревают до 92 С и выдерживают тификатора, 2-50 мас.ч. наполните- при этой температуре в течение 15 мин. ля — гидрофобного карбоната каль- Суспензию фильтруют на воронке Бюхне-, ция и максимальным размером частиц ра под вакуумом 300 мм рт.ст. в тече2 мкм, причем отдельные частицы ние 15 мин, а затем полученный пропокрыты оболочкой из стеарата калиция. дукт подвергают сушке.

Кроме того, композиция содержит стаби» лиэатор, например оловоорганический На основе полученного гидрофобно или свинцовый, смазку, например сте- го карбоната кальция, модифицированарат кальция, поглотитель ультра- >5 ного 3,5 мас.% стеарата кальция, фиолетовых лучей — двуокись тита- готовят композицию следующим образом. на (2) 100 мас.ч. ПВХ.и 100 мас. ч.

Недостатками известной композиции гидрофобного (Г/Ф) карбоната кальявляются невозможность получения вы- ция, загруженного в средний слой соконаполненной композиции (более 60 ПВХ, помещают в смеситель, нагретый

50 мас.ч.), низкие термостабильность до 80«100ОС, и перемешивают 8-10 мин, и удельное объемное электрическое Затем через форсунку за,8-10 мин сопротивление. вводят .предварительно подогретую

Целью изобретения является повьиае- до 70 С суспензию 5 мас.ч, трехосние степени наполнений, улучшение 65 новного сульфата свинца (TOCC) в

1030387

Из приведенных в таблице данных видно, что использование гидрофобного карбоната кальция со средним размером части 2-6 мкм, модифицированного 3,5-5,0 мас.Ъ стеарата кальция, позволяет достичь степени наполнения электроизоляционных ПВХкомпозиций до 300 мас.ч. на 100 мас.ч.

ПВХ, повысить термостабильность наполненных электроизоляционных .композиций до 135-340 мин,y до

1<.0 10" -1 5 10 Ом.см при 20 С .и до 6 ° 10" -2."10 Ом-см при 70 С.

Эти показатели значительно выше, чем по известному способу, где они 45 составляют 55 мин, 1.10""Ом см и.

2 10 "ООм см соответственно.

50 мас.ч. диоктилсебацината (ДОС).

Температуру .поднимают до 100-200 С . и перемешивают в течение 10-30 мин.

Затем смесь охлаждают при перемешивании и гранулируют при температуре расплава 150-170 С. Образцы для испытаний готовят вальцево-прессовым способом. Определяют термостате бильность („) пластиката при 190ОC .в соответствйи с ГОСТ 14041-68.и удельное объемное электрическое со- )0 противление (р „) в соответствии с

ГОСТ 6433-71.

Свойства наполненной композиции приведены в таблице, „ и р „, наполненной композиции выражены в абсолютных и в относительных единицах, т.е. через отношения „ир „ наполненной композиции к и р ненаполненной (í/ .о учн /уча ) . Относительные величины в таблйце даны для убедитель20 ности, так как сравнительные испы- . тания проведены на одних и тех же партиях сырья.

Пример ы 2 — 7(по предлагаемому способу). Наполненные композиции;готовят и испытывают аналогично примеру 1. Состав композиции,ее свойства приведены в таблице.

Пример ы 8 — 15(по известному способу)..

Использование гидрофобного карбо ната кальция, но с меньшей или большей степенью модификации, дает пластикат с недостаточной термостабильностью и низкими электроизоляционными свойствами (см. примеры 9-10).

Ввведение модифицированного карбоната кальция менее 30 мас.Ъ дает пластикат с низкой термостабильностью и низкими. электроизоляционными свойствами (см.пример ll) . Композицию, содержашую 400 мас.ч. наполнителя, не удается сформировать в образец (см. пример 12). Достичь таКой же степени наполнения, как по предлагаемому способу, на немодифицированном карбонате кальция, не удается /см. пример 13) . Использование смеси немодифицированного карбоната кальция и стеарата кальция в тех же соотношениях не позволяет достичь такого же уровня свойств (см.примеры 14 и 15) .

Основной областью применение

ПВХ-композиций, наполнеиных гидрофоб ным карбонатом кальция по предлагаемому способу, является использование их для изоляции и оболочек кабелей. В настояшее время для изЬляции применяется пластикат с содержанием 10 мас. ч. наполнителя на 100 мас.ч. ПВХ; для оболочек кабелей применяется пластикат ОМ-40, ТУ-6-01-2-608-81, содержаший на

100 мас.ч. ПВХ 72 мас..ч. ДАФ, 3 мас.ч. ТОСС, 2 мас,ч. стеарата кальция, 1 мас.ч. трехокиси сурьмы, 1 мас.ч. сажи ДГ-100, 0,3 мас.ч. дифенилолпропана, 50 мас.ч. иела (химически осажденного). Указанная композиция имеет термостабильность при 190 С вЂ” 250 мин, р> при 20 С

1 10"" уч при 7.0 С вЂ” 1 101о

Предлагаемая композиция по,сравнению с известной обладает лучшими электроизоляционными свойствами и, кроме того, за счет высокой степени на- . полнения позволяет экономить дефицитное полимерное сырье °

1030387

Пример дчн, Ом 0M при 20 С

Учн Ьо прои

190 С мин

«»»» 4» «»« н "о

pчн ON см при 70ОC

Рчн IРчо ь 100

ДОС

2 10 2

3 10 "

255

TOCC

СаСО®„(3 5) 100

100

1,35

2. ПВХс.)о

TOCC

240

««».»

1 2

Сасо

3 OBX p . 100

ДОС

TOCC

340

° »»и Л

1 6

СаСО (3,5) 300

3 -ф

4 "В" 7о

100

Диоктилфталат (ДОФ) 50

Двухосновной фталат свинца(ДОФТС) 7

265

»» «»«»

100

100

135

«»»»4 «»

1,Л

СаСО (5) 200 гф

6 ПВХсчо °. :М

ДОФТС 7 5

СаСО (4) 100

Гф

3 "10 6 10 170

» «»«««В»

10 б

Сасо .(5) э„ф

5. ПВХ

Диалкилфталат (да@)

ТЪСС

Состав композиции, ммас.ч. (Ф содерзания стеарата кальция в гидрофобном карбонате кальция) Свойства наполненных;композиций

1<10 2 1 51<01

° «Ф» 1

* Ф

20 р1

10 2

»»«В Ь@» » ««М«»

150 20

1 5 10 - 1р4 ° 10

»»»»« ° Ь Ь»«»

15 ..7 1012; 1i2 . 104

»»«М««

20 6

1030387

Пример

p pM см при 70

Рчн (Гvo н при

190 С мин

Х н то

Рчнрм ©м при 20 С

P«I vD

100

7. НВХс- о

TOCC

1 10

2,5

1 011

210

ДОФТС

10 .12

150

100

ДОС

1 ° 1011

TOCC

» .1

0,3

100

2 10

1 . 101

ЗЗ

TOCC

0 15

Cacoý (1,5) э,ф

100

10 ° ПВХ „с)о

100

ДОС

3 3. 10

И Э» »«

5 10

»»

0,69. 5 TOCC

СаСО3 (6, 5) гф

100

100

ll ° ПВХ

ДОС

1 4 10 о

5 10""

TOCC

САЛО (3 5 ) 0,1

100

12 ПВХХ

50 TOCC

400

100

ДОС

СОСО (4) гф

8 ПВХато

СаСО гф

9, ПВХ

c֔

СаСО (3,5) Згф

13, . ПВХ с о остав композиции, мас.ч. % содержания стеарата кальция в гндрофобном карбонате кальция

Продолжение таблицы

Своййтва наполненных композиций

Не удается сформовать образец

1030387

Продолжение таблицы

При мер

Свойства наполненных композиций

300

14. ПВХ

С 70

100

ДОС

ТОСС

СаСО

100

3 ° 10 "

»»4»

1,4

100

Стеарат калиция

0,46

3 5

15. ПВХ

100

ДОС

TOCC

СаСО

10Фа (.

1,05

Стеарат кальция 138

»«»

0,66

3,5

Составитель Л.Макарова

Редактор Н.Пушненкова Техред В.Далекорей

Корректор A.Ïîâì

Заказ 5129/28 . Тираж 494

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.»открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент., r. ужгород, ул. Проектная, 4

Т0СС

СаСО немодифиЭ цированный

Состав композии, мас.ч. Ф сойеРжания стеарата кальция в гидрс Фобном карбонате кальция

C H rtPM

190 С мин

Х к / о р„PM см, при 20 С

Рчн Рч руНtoM11CM при 70 С

Р н Учо

Наполненная электроизоляционная композиция на основе поливинилхлорида Наполненная электроизоляционная композиция на основе поливинилхлорида Наполненная электроизоляционная композиция на основе поливинилхлорида Наполненная электроизоляционная композиция на основе поливинилхлорида Наполненная электроизоляционная композиция на основе поливинилхлорида Наполненная электроизоляционная композиция на основе поливинилхлорида 

 

Похожие патенты:
Наверх