Полимерная композиция
ПОШМЕРНАЯ КОМПОЗЩИЯ, со-, держащая полиолефин, азодикарбонамид, антиоксидант, структурообразователь и технологическую добавку, о т л и чающаяся тем, что, с целью улучшения перерабатываемости и сниже йия тангенса угла диэлектрических потерь, в качестве технологической добавки она содержит смесь полиэтил силоксановой жидкости с полиэтиленгликолем , взятых в массовом соотношении 1:
„SU„;, 1100286 А
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
OMININ
РЕСПУБЛИК
З(Ю С 08 L 28/04; С 08 К 5/06;
С:08 К 5/54
У
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCXO5hY СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ
Millie„.
° °
° °
0,20-1,50
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ (21) 3531796/23-05 (22) 04.01.83 (46) 30.06.84. Бюл. М 24 (72) Л.Л.Хохлова, А.Б.Семенова, Д.Н.Дикерман, А.И.Ларионов, Г.И.Мещанов, К.А.Чернова, Ю.А.Куликов, В.Я.Гущин, А.С.Искаков, P.Í.Ñïàññêèõ и Л.Г.Рысин (7 1) Всесоюзный научно-исследовательс" кий проектно-конструкторский и техно" логический институт кабельной промышленности и Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол (53) 678.742.04(088.8) (56) 1. Патент Великобритании
В 1448587, кл. С 3 С, С 08 j 9/00, опублик. 1976.
2. Патент Великобритании
Н 1274465, кл. С 3 С, С 08 F 47/10, опублик. 1972 (прототип). (54) (57) П0ЛИМКРНАЯ КОИПОЗИЦИЯ, со-, держащая полиолефин, азодикарбонамнд, антиоксидант, структурообразователь и технологическую добавку, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения перерабатываемости и снижейия тангенса угла диэлектрических потерь, в качестве технологической добавки она содержит смесь полиэтилснлоксановой жидкости с полиэтиленгликолем, взятых в массовом соотношении 1:(1-20), при следующем соотношении компонентов композиции, мас.й
Полиолефин 99,25-93 5
Азодикарбонамид 0,30-1,50
Антиоксидант 0,05-0,50
Структурообразователь 0,20-3,00
Смесь полиэтил/ силоксановой жидкости с полиэтиленгликолем взятых в массовом соотношении 1:(1-20) 110
Изобретение относится к полимерным композициям на основе полиолефинов для получения вспененных изделий путем химического вспенивания композиций в процессе экструзии или литья под давлением и может быть использовано, в частности, для получения вспененной изоляции проводов и кабелей.
Известна композиция на основе полиэтилена высокого и низкого давлеЭ ния содержащая ингибитор разложения порообразователя, например дигидразид диацетиладениновой кислоты, антиоксидант, например 2,2-метилеи-бис(4-метил-6,1-метил)-циклогексилфенол и вспенивающий агент (адзодикарбон ,амид). который разлагается в процессе экструзии и формирует вспененную изоляцию 13.
Недостатком указанной композиции являются неравномерность распределения пор, колебания кажущейся плотности по длине изоляции и снижение электрических параметров изоляции кабеля.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является полимерная композиция, содержащая полиолефин (например, смесь полиэтилена высокого давления и сополимера этилена и нропилена), антиоксидант, структурообразо" ватель, вспенивающий агент (азодикарбонамид) и технологическую добавкусмазку (полиэфиры жирных кислот) °
Перечисленные компоненты содержатся в композиции в следующих количествах, мас. ч..: полиэтилен высокого давления 95; сополимер этилена с другим мономером 1-6, азодикарбонамид или другой вспенивающий агент 0,1.—
5,0 (предпочтительно 0,6-0,8)1 структурообразователь 0 05 антиоксидант
0,2; полиэфир на основе стеариновой кислоты 0,001-1,0 (предпочтительно
0,02-0,06), В качестве структуроьбразователя рекомендованы соли кадмия, магния и других металлов Е2 3.
Однако указанная композиция хотя и имеет лучшие показатели по равно" мерности кажущейся плотности и распределения пор, но не отвечает требованиям по диэлектрическим характеристикам вспененной изоляции, бсобенно при больших частотах, а также низкие скорости переработки композиции.
Неудовлетворительные электрические характеристики (тангенс угла диэлектю
0286 2 рических потерь -1 у) не дают возможность применять ее для получения вспененной изоляции высокочастотных.кабелей с тонкостенной изоляцией, повышен ние 4yd"приводит к резкому ухудшению электрических параметров кабелей и снижает диапазон передаваемых сигналов.
Цель изобретения — улучшение пере10 рабатываемости и снижение тангенса угла диэлектрических потерь.
Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая полиолефин, азодикарбонамид, ан15 тиоксидант, структурообразователь и технологическую добавку, в качестве последней содержит смесь полиэтилси(локсановой жидкости с полиэтиленгликолеи, взятых в массовом соотношении
20 1:(1-20), при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:
Полиолефин 93,50-99,25 .
Аэодикарбонамид 0,30-1,50 ..Антиоксидант 0,05-0,50
Структурообразователь 0,20-3,00
Смесь полиэтилсилоксановой жидкости с полиэтилен30 гликолем, взятых в массовом соотноше-. нии 1:(1-20) 0,20-1,50
Данная композиция в качестве полиолефина — этилена может содержать полиэтилен высокого (ПЭВД) и низкого (ПЭНД) давления, сополимер этилена с пропиленом (СЭП) и другие сополимеры, а также их смеси, в качестве анt тиоксиданта используют Й,М-ди-бета" нафтил-и-фенилендиамин (диафен НН), с
2, 2-метилен-бис- (6-метилдицикло ге ксил4-метилфенол) и другие известные для этой цели продукты.
В качестве структурообразователя могут быть использованы тальк, мел, 45 каолин, в качестве полиэтилсилоксановой жидкости могут применяться
ПЭС-5, ПЭС-20, ПЭС-50 и др., в качестве полиэтиленгликоля могут применяться триэтиЯенгликоль, полиэтиленгликоль-9, полиэтиленгликоль-35 и др.
Предпочтительным является описанное соотношение полиэтилсилоксановой жидкости и полиэтиленгликоля.
При соотношении меньше чем 1:1 не достигается эффект улучшения перерабатываемости, а при повьппении содержания полиэтиленгликоля наблюдается плохая совместимость (выпотевание).
3 t 100
Базовым объектом является компо- зиция на основе концентрата пенообра зующего полиэтилена марки 107-ОВАС (ТУ 6-05-361-6-80). Вспененная изоляция кабеля, получаемая на основе смеси1концентрата 107-ОВАС и полиэтилена высокого давления, обладает следующими свойствами: кажущаяся плотность
0,40-0,50 г/см,ф при частоте
10 Гц 0,0009.
Скорость переработки указанной смеси не превышает 300 м/мин. При повышении скорости свыше указанной ухуд шается качество поверхности изоляции и ее электрические параметры. Кроме 15 того, укаэанная смесь применяется для образования вспененной изоляции с радиальной толщиной более 0,4 мм.
Пример. Композицию готовят по рецептурам, указанным в табл. 1, 20 следующим образом. Полиэтилен высокого давления, антиоксидант, структурообразователь, вспенивающий агент и технологическую добавку смешивают в 2-лопатном смесителе типа ВернерПфляйдерер при комнатной температуре в течение 10-15 мин, затем полученную смесь гранулируют на шнековом грануляторе типа "Вусс" при 100120 С для ПЭВД и 160-180 С ПЭНД.
Готовая композиция выдерживается в течение 24 ч при температуре ломещения. Переработка композиции производится на экструдерах с соотношением диаметра шнека к его длине от 1:20 до 1:25. Изолирование токопроводящей
35 жилы проводится при следующем температурном режиме: 1 эона 100 С, 2 зона
120 С, 3 зода 140 С (для ПЭВД) и 160180 С (для ПЭНД), 4 эона 160 — 180 С, головка 160-180 С.
Свойства композиции определяют на изолированной жиле и на изоляции, снятой с токопроводящей жилы.
Оптимальную скорость изолирования жилы устанавливают по качеству поверхности изоляции, кажущейся плотности и равномерности распределения пор, кавество поверхности определяют визуально. Кажущуюся плотность определя50 ют методом гидростатического взвешивания. Равномерность распределения пор и их размер определяют п4 срезам вспененной избляции под микроскопом при 40 х увеличении.
Свойства композиций по прототипу (рецептура 1), контрольных (рецепту10
286 4 ры 2-4) и предлагаемых (рецептуры
5-8) приведены в табл. 2.
Полученные данные испытаний свидетельствуют, что композиция-прототип (рецептура 1) перерабатывается при скорости изолирования не более
600 м/мин, повышение скорости экструдирования приводит к неполному процессу разложения вспенивающего агента, а следовательно, повышению плотности
У изоляции, к неравномерности распределения пор. При этом 4gd"изоляции ийеет значение 0,0008 при частоте 1О Гц и 0,0010 при частоте 5 -10 "ОГц (требования, предъявляемые к изоляции кабелей — не более 0,0004 и О, 0005 при частотах 10 Гц и 5 ° 10"о Гц соответственно).
Замена стеарата кальция на смесь. полисилоксановой жидкости с полиэтиленгликолем (см. табл, 2 рецептуры
4-8) приводит к повышению скорости экструдирования и снижению +q8( Испытание композиции рецептуры 2 показывают, что при снижении дозировки вспенивающего агента (0,2 мас.Ж) невозможно получить качественную вспененную изоляцию, хотя скорость экструдирования ее превосходит скорость зкструдирования композиции-прототипа. Для композиции рецептуры 3 характерна перевспенениая изоляция, неравномерность распределения пор, выпотевание технологической добавки. Снижение ско" рости переработки композиции рецептуры 4 связано с тем, что количество ПЭС-5 и ПЭГ взято в соотношении 0,5:,1 вместо 1;1. Таким образом, наилучшие результаты испытаний получены для предлагаемой.композиции рецептур 5-8. Предлагаемая композиция может быть применена.для тонкостенной изоляции (толщина изоляции 0,1-0,8 мм) кабелей связи низкочастотных и высокочастотных. Экономический эффект от ее использования взамен монолитного полиэтилена для городских телефонных кабелей составляет 1600 руб/т. 1100286 Т а б л и ц а 1 Полиэтилен высокого давления 95,00 99,50 86,80 86,60 86;70 99,15 90,5 92,6 98,10 96,4 5,0 10 0 10,00 Сополнмер этилена с пропиленом 5,00 с 5,0 Сополимер этилена с 1-бутилейом . " 5,0.I Аэодикарббнамид 0,80 0,20 2,0 0,7 0,7 0,3 1,0 0,7 0,7 0,7 Диафен НН 0 10 - - - 0 15 - 0 1 0 1 0 1 Бисалкофен ИЦП 0,20 " 0,2 0,2 0,1 Тиалкофен БП . 0,5 0,10 4,0 2,0 2,0 0,2 1,5 1,0 1 0 1,0 Тальк 0,05 Соль Полиэфир стериановой кислоты 0 03 0,05: 0,08: 0,07I О, 1: О, 1! . 0,06! О, 1: О, 1 1,8 0 05 1,92 0,43 0,4 0,1 4,44 05 (1! 1) (1: 25) (0,5 1} (1:4) (1 Ф 1) (1120) (1: 5) П р и м е ч а н и е. Примеры 5 и 7 2, 4, 9 (ПЭС-5); 10 только полиФтиленгликоль-9. Полиэтилен ниэкого давления Соотношение ПЭС-5 и полиэтиленгликоля содераат полиэтиленгликоль-9; 6. -"- триэтиленгликоль, -"- только полиэтисилоксановую жидкость 1100286 Таблица 2! Показатели Состав Скорость переработки 400-600 800 400 1200 1000 1100 1300 0,45 0,8. 3& Переработка затруднена из-за выпотевания полисилоксановой жидкости и пьлиэтиленгликоля. Составитель А.Кулакова Редактор Н.Кивтулинец Техред М.Кузьма Корректор В.Бутяга Подписное Заказ 4539/22 Тираж 469 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Кажущаяся плотность, г/см tg d" при 10 Гц при 5» 40 Гц Оэ3 0143 Оэ43 Оэ48 Оэ40 Оэ42 0,0008 0,0006 0,0006 0,0004 0,0003 0,0002-0,0003 0,0003 0,0010 0,0007 0,0008 0,0005 0,0005 0,0004 0,0004 0,0005 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4
