Способ получения изоляционных полимерных материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11)

2 А (б1), Н 01 В 19/00

OCVAAPCTBEHHblA КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,/

Н ABTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3635402/24-07 (22) 19.08.83 (46) 23.01.86. Бюл. У 3 (71) Сектор радиационных исследований АН АЗССР (72) N.À. Багиров, P.Х. Абрамов и В.П. Малин (53) 621.315 (088.8) (56) Патент Франции Р 2240253, кл. .С 08 J 7/00.

Патент ФРГ У 1490575, кл. Н 01 В 19/00. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОНHhK ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий обработку азотсодержащими соединениями, .отличающийся. тем, что, с целью расширения области применения, избежания нарушения сплошности полимера и удаления из него азотсодержащих соединений в результате нагрева при эксплуатации, в качестве аэотсодержащих соединений используют окислы азота, полученные взаимодействием меди с концентрированной азотной кислотой, в процессе обработки проводят измерение электрической прочности и обработку прекращают при достижении постоянных значений последней.

1 12

Изобретение относится к обработке пластических (полимерных) материалов и может быть использовано для повышения электрической прочности пленочных полимерных диэлектриков, применяемых в качестве элект" рической изоляции, в частности, в высоковольтных установках, Целью изобретения является повышение электрической прочности пленочных полимерных диэлектриков, расширение области применения данного способа обработки полимерных материалов и сохранение электроизоляционных свойств этих материалов в процессе эксплуатации.

Введение азотсодержащих добавок проводится химическим путем, а именно выдержкой полимерных пленок в среде окислов азота„ При этом происходит химическая реакция макромолекул полимера с окислами азота и внедрение азота в состав полимеров.

Для реализации этого способа полимерные пленки помещаются в пред". варительно вакуумируемый объем, в который затем подаются окислы азота.

После выдержки полимерных пленок в среде окислов азота в течение некоторого времени электрическая прочность в зависимости от вида полимера возрастает на 10-30Х, Hp и м е р l. Образцы полимерной пленки полиэтилена (ПЭ) высокого давления помещают в эксикатор объемом 6 л, соединенный через колонки со стекловатой и силикагелем (для очистки и сушки окислов азота) с реактором. В реактор помещают химически чистую медь в количестве

14 г и заливают 37,25 мл концентрированной азотной кислоты. Периодически образцы пленки вынимают из эксикатора и определяют их электрическую прочность Eqp -"Uöð/11.,где Uqp— пробивное напряжение на частоте

50 Гц; h — - толщина образца вокруг места пробоя.

В качестве электродов используют диски из латуни с закругленными краями диаметрами 8 (верхний) и

25 мм (нижний) . К верхнему прикладывают высокое напряжение, поднимаемое с постоянной скоростью 1 кВ/с, а нижний заземляют ° Каждое значение

Е„р. определяют как результат пятнадцати неэависымых измерений отно06842 2

f5

;25

50 ше ния U „р /h. Начальное значение электрической прочности у ПЭ

17 10" В/м. После выдержки пленки

ПЭ в среде окислов азота электрическая прочность возрастает и после

l0-12 ч достигает постоянного значения, не меняющегося при дальнейшей выдержке (до 20 ч), равного

19 10 В/м.

Hp и м е р 2. Образцы пленки полистирола (ПС) подвергают действию окислов азота аналогично примеру 1 и определяют их электрическую прочность тем же способом. Начальное значение Е ;у ПС вЂ” 26 10 В/м, после 11-часовой выдержки .в среде окислов азота она возрастает до постоянного значения, равного

32 10 В/м.

Пример 3. Образцы пленки полиэтилентерафталата (ПЭТФ) обрабатывают окислами азота и определяют их электрическую прочность, как и примере 1. Начальное значение

Епру ПЭ вЂ” 28 ° 10 В/м, уже после

8-часовой выдержки их в среде окислов азота она достигает постоянного значения, равного 33 10 В/м, т

Таким образом, со временем выдержки пленок различных полимеров в среде окислов азота их электрическая прочность возрастает, но через

8-12 ч (в зависимости от рода полимера) достигает постоянного значения, не меняющегося при дальнейшей выдержке (до 20 ч), Так у пленки ПЭ прочность возрастает на 18%, ЛС - на

237 и ПЭТФ вЂ” на 182.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что азотсодержащие добавки вводятся в состав полимеров химическим путем и в процессе эксплуатации не удаляются.

При этом механическая прочность 6 полимеров не уменьшается °

В таблице приведена временная зависимость механической прочности

ПС, обработанного в течение 12 ч

Л окислами азота ((— долговременность, время от момента нагружения образца до его разрыва в секундах ), Из таблицы видно, что механические свойства ПС после обработки окислами азота не ухудшаются, а даже наблюдается некоторое улучшение .

После 25 сут хранения образца

ПС, обработанного окислами азота, 1g7. пленки IIC при 6 МПа

Образец

40 50 60

Исходный

2,2

4,0

2,8

4,!

Обработанный

2,2

3,2

Составитель Б. Астапов

Редактор Г. Волкова Техред A.Áîéêî Корректор А. Обручар

Заказ 8722/53 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

его электрическая прочность состав ляет 31,9 10 В/м,. в то время как при определении сразу после обработки она равна 32i10,В/м, а у

7, исходного (необработанного) образца

1206842

26 10 т В/м. Электрическая прочность такого полимера после его выдержки в течение 5 ч при 60 С,.т.е. при температуре размягчения ПС, составляет 29,6 10 В/м.