Полимерная композиция для изготовления электродов электрофильтров
Изобретение относится к композиционным материалам, которые могут применяться для изготовления электродов электрофильтров, предназначенных для очистки химически агрессивных и влажных газов. Полимерная композиция включает, мас. %: печная сажа 12-15; графит электропроводящий 8-10; бромированный бисфенол-А 15-16; триоксид сурьмы 7,5-8; модифицированная полимерная кремнийорганическая добавка 0,5-1,5; этиленпропиленовый каучук 10-15; полипропилен стабилизированный остальное. При этом сажу и графит берут в соотношении 1,5: 1 соответственно, а бромированный бисфенол-А и триоксид сурьмы - в соотношении 2:1 соответственно. 4 табл.
Изобретение относится к композиционным полимерным материалам, которые могут применяться для изготовления электродов электрофильтров, предназначенных для очистки химически агрессивных и влажных газов.
Известна полимерная электропроводящая композиция на основе полипропилена с сажевым наполнителем [1] Недостатком этого материала является высокая способность к возгоранию, что осложняет возможность его применения, так как в условиях работы электрофильтров происходит пробой разрядных промежутков. Наиболее близкой к предлагаемой является полимерная композиция следующего состава, [2] мас. Полипропилен стабилизированный 43-56,5 Электропроводящий наполнитель (сажа) 20-30 Антипирен: смесь декабромдифенилоксида с триоксидом сурьмы в соотношении 1 (2-4) 20-27 Модифицированная полимерная кремнийорганическая добавка 0,5-2,0 Однако, как на осадительных, так и в точках коронирования на коронирующих электродах, изготовленных из известной композиции, отмечаются явления локальной деструкции, обусловленные повышением температуры в этих местах, связанных с низкой теплопроводностью материала. Эти явления приводят к снижению электрических характеристик материала. К недостаткам следует отнести высокую хрупкость и низкие технологические характеристики этого материала, которые связаны с введением большого количества триоксида сурьмы и сажевого наполнителя, а также высокую стоимость декабромдифенилоксида. Целью изобретения является повышение эффективности применения полимерной композиции для изготовления электродов электрофильтров за счет улучшения ее электрических, физико-механических и технологических характеристик и снижения стоимости. Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция для изготовления электродов электрофильтров, включающая полипропилен стабилизированный, электропроводящий наполнитель, антипирен и модифицированную кремнийорганическую добавку, содержит в качестве электропроводящего наполнителя смесь сажи и графита в соотношении 1,5 1, соответственно, а в качестве антипирена смесь бромированного бисфенола-А с триоксидом сурьмы в соотношении 2 1, соответственно, и дополнительно этиленпропиленовый каучук при следующих соотношениях компонентов, мас. Печная сажа 12-15 Графит электропроводящий 8-10 Бромированный бисфенол-А 15-16 Триоксид сурьмы 7,5-8 Модифицированная полимерная кремнийорганическая добавка 0,5-1,5Этиленпропиленовый каучук 10-15
Пропилен стабилизированный Остальное
В соответствии с изобретением используют: полипропилен стабилизированный (ГОСТ 26996-86, марка 01010, термостабилизаторы по рецептуре 35), молекулярная масса 190000, печная сажа П268-Э (ТУ 3811591-87), графит электропроводящий ГЭ-4 (ГОСТ 7478-85), бромированный бисфенол-А (3,3',5,5'-тетрабром-2,2'-бис-(4-гидроксифенил) пропан), (ТУ 6-22-348-93), структурная формула
триоксид сурьмы (ТУ 48-14-1-8-2), модифицированная кремнийорганическая добавка СКТН "А" (ГОСТ 13835-93), полиметилсилоксан вязкостью 10-18 мин по ВЗ-1, молекулярная масса 50000-70000, структурная формула
тройной этиленпропиленовый каучук СКЭПТ-60 (ТУ 38-103252-79), молекулярная масса 80000-250000, структурная формула
Композицию готовят следующим образом: все компоненты смешивают в лопастном смесителе в течение 15-20 мин, готовую смесь подают в шнековый экструдер "Anger", состоящий из 4-х зон. Формование проводится при следующих параметрах. Температура по зонам, oC:
I зона (зона загрузки) 160-170
II зона (зона смешения) 170-185
III зона (зона гомогенизации) 185-190
IV зона (фильерная головка) 185-190
Число оборотов шнека 90-110 об/мин. Приготовленная смесь подается в I зону экструдера, продвигается по шнеку, при этом происходит плавление смеси, смешение и гомогенизация. Гомогенный расплав поступает в фильерную головку. Свежесформованный пруток охлаждается в ванне с водой (18-25oC) и поступает на тянущее устройство. Толщина прутка регулируется числом оборотов тянущих валков. Затем пруток подается на грануляцию в роторную дробилку. Электроды формуют экструзией полученных гранул через плоско-щелевую профильную головку, оснащенную тянущим и калибрующим устройствами. В табл. 1 приведены состав и количественные соотношения компонентов известной, предлагаемой и контрольной композиций. Ниже приводится обоснование выбора количественного соотношения компонентов сажеграфитового наполнителя и антипирена. В табл. 2 показана зависимость коэффициента теплопроводности от количественного соотношения сажи и графита в смеси. Как видно из табл.2, оптимальным соотношением сажи к графиту является 1,5 1. В табл. 3 показана зависимость величины кислородного индекса от соотношения компонентов антипирена. В табл. 4 приведены сравнительные электрические, физико-механические и технологические характеристики известной, предлагаемой и контрольной композиций. Из табл.4 видно, что:
использование в качестве электропроводящих наполнителей (сажи и графита) приводит к тому, что предлагаемый материал обладает более высокими теплопроводностью и электропроводностью, чем материал прототипа, что отражают: увеличение времени наступления электрического пробоя, коэффициентов теплопроводности и температуропроводности и уменьшение температуры в месте пробоя. Улучшение перечисленных параметров обусловлено образованием новой плотной и упорядоченной структуры материала, что подтверждают микрофотографии, полученные с помощью просвечивающего электронного микроскопа МВ-100л методом угольных реплик с поверхности скола;
введение более дешевого антипирена бромированного бисфенола-А в другом соотношении с трехокисью сурьмы положительно сказывается на перерабатываемости материала и является более экономически целесообразным, а также позволяет получить более негорючий материал;
введение в состав композиции этиленпропиленового каучука приводит к повышению эластичности материала при одновременном снижении его хрупкости, а также увеличению морозостойкости материала. Все это в целом улучшает как технологические, так и эксплуатационные характеристики материала, что делает его эффективным конструкционным материалом для изготовления электродов электрофильтров.
Формула изобретения
Графит электропроводящий 8 10
Бромированный бисфенол-А [3,3', 5,5'-тетрабром-2,2'-бис-(4-гидроксифенил)пропан] 15 16
Триоксид сурьмы 7,5 8
Модифицированная полимерная кремнийорганическая добавка 0,5 1,5
Этиленпропиленовый каучук 10 15
Полипропилен стабилизированный Остальное
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
