Электроизоляционная композиция

Авторы патента:

Образцов Юрий Васильевич (RU)

Мещанов Геннадий Иванович (RU)

Якимчук Анна Ивановна (RU)

Каменский Михаил Кузьмич (RU)

Пешков Изяслав Борисович (RU)

Миткевич Алексей Станиславович (RU)

Елагина Алла Николаевна (RU)

Николаев Виктор Геннадиевич (RU)

Сытников Виктор Евгеньевич (RU)

H01B3/44 - виниловые смолы; акриловые смолы (силиконы H01B 3/46)

Владельцы патента RU 2271589:

Открытое Акционерное Общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) (RU)

Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов, общепромышленного назначения с целью уменьшения числа пожаров по причине загорания кабельных изделий. Композиция содержит (мас.ч.): суспензионный поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 25-75, свинцовый стабилизатор 1-7, стеарат кальция 0,7-3, дифенилолпропан 0,1-0,8, окись цинка 0,5-8, борат цинка 0,5-5, хлористый кальций 0,1-2 или окись кальция 0,1-2, карбонат кальция 5-90, трехокись сурьмы 0,5-9, сажа 1-8. Техническим результатом изобретения является снижение горючести и дымообразующей способности кабельных изделий общепромышленного назначения, что обеспечивается за счет дополнительного введения в электроизоляционную композицию окиси цинка, бората цинка, хлористого кальция или его окиси. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к кабельной технике, а именно электроизоляционным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженными горючестью и выделением дыма при горении, предназначенным для изоляции, внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, от которых требуется повышенная пожаробезопасность.

Провода и кабели часто становятся причиной загорания и распространения пламени. В связи с этим к их полимерным составляющим - изоляции, внутренним и наружным оболочкам - традиционно предъявляются высокие требования по негорючести.

Однако в последние десятилетия требования по характеристикам пожаробезопасности и, особенно, по негорючести и снижению выделения дыма постоянно повышаются.

В настоящее время для изоляции и оболочек кабельных изделий общепромышленного назначения применяются ПВХ пластикаты, обладающие определенной степенью негорючести, обеспечивающей нераспространение горения отдельно расположенных проводов и кабелей.

К теме настоящего изобретения наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является электроизоляционная кабельная ПВХ композиция, марки И 40-13А, выпускаемая по ГОСТ 5960-70.

Указанная композиция содержит, мас.ч.: 100 суспензионного ПВХ, 45-48 сложноэфирного пластификатора, 5-6 свинцового стабилизатора, 0,7-1,0 стеарата кальция, 0,1-0,3 дифенилолпропана.

Композиция характеризуется следующими свойствами пожаробезопасности: КИ 23-24% по ГОСТ 21793-76, максимальная плотность дыма при горении 350-450, по ГОСТ 24632-81.

Поставленная задача состояла в разработке композиции, характеризующейся высокой степенью негорючести и пониженным выделением дыма при горении.

Технический результат достигается тем, что электроизоляционная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, стеарат кальция и дифенилолпропан, дополнительно содержит окись цинка, борат цинка, хлористый кальций или окись кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: суспензионный поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 25-75, свинцовый стабилизатор 1-7, стеарат кальция 0,7-3, дифинилолпропан 0,1-0,8, окись цинка 0,5-8, борат цинка 0,5-5, хлористый кальций или окись кальция 0,1-2. Композиция может дополнительно содержать карбонатный наполнитель в количестве, мас.ч.: 5-90, трехокись сурьмы 0,5-9, сажу 1-8.

Предложенная композиция содержит следующие компоненты.

Суспензионная ПВХ смола марки С-70 по ГОСТ 14332-78 Е. В качестве сложноэфирного пластификатора: диоктилфталат (ДОФ), диизооктилфталат (ДИОФ), динонилфталат (ДНФ), диизононилфталат (ДИНФ), диалкилфенилфосфат (ДАФФ) по ГОСТ 8728-88 или их смеси. Свинцовый стабилизатор: трехосновной сульфат свинца (ТОСС), основной карбонат свинца (ОКС), двухосновной фталат свинца (ДОФТС) по ТУ 6-09-600-76. Стеарат кальция (Ст. Са) по ТУ 2634-003-48602470-99, дифенилолпропан (ДФП) по ГОСТ 12138-86, окись цинка (ZnO) по ГОСТ 202-84 (марка БЦО), борат цинка по ТУ 113-07-015-91, хлористый кальций (CaCl₂) по ГОСТ 450-77, окись кальция (СаО) по ГОСТ 8677-76, карбонатный наполнитель - мел (СаСО₃) по ГОСТ 8253-79 или по ТУ 5743-010-00186803-95, трехокись сурьмы (Sb₂O₃) по ТУ 48-14-1-88, сажа по ГОСТ 7885-86.

Также могут быть использованы другие известные химические продукты в эквивалентных количествах.

Кроме перечисленных агентов предлагаемая композиция может содержать другие целевые добавки, например концентраты красителей в количестве 0,5-3 мас.ч., смазки в количестве 0,1-4 мас.ч. и др.

Пример 1. В смеситель, нагретый до 90°С, загружают все сыпучие компоненты: на 100 мас.ч. ПВХ С-70, 2 мас.ч. ТОСС, 0,7 мас.ч. Ст. Са, 0,1 мас.ч. ДФП, 0,5 мас.ч. ZnO, 0,5 мас.ч. бората цинка, 0,1 мас.ч. хлористого кальция, 5 мас.ч. СаСО₃, 0,5 мас.ч. Sb₂O₃, 1 мас.ч. сажи, перемешивают в течение 3-5 мин, вводят 50 мас.ч. ДОФ и перемешивают еще 25 мин.

Полученную порошкообразную смесь охлаждают до комнатной температуры и вальцуют при температуре 155-165°С в течение 4-10 мин. Из вальцованного полотна прессуют образцы для испытаний при температуре 160-170°С в течение 3 мин под давлением 120 кгс/см². Кислородный индекс определяют по ГОСТ 12.1.044-89, максимальную плотность дыма в условиях горения определяют по ГОСТ 24632-81.

Состав и свойства композиции приведены в таблице.

Примеры 2-10 (предлагаемые).

Композиции готовят и испытывают, как указано в примере 1.

Использование компонентов вне заявляемых количеств или их смесей приводит к ухудшению характеристик кабельных композиций.

Состав и свойства ПВХ композиций
№№ п/п	Состав композиции, мас.чс	Д_макс- горение	КИ, %
1	2	3	4
1	ПВХ С-70	100	250	27
	ДОФ	50
	ТОСС	2
	Ст. Са	0,7
	ДФП	0,1
	ZnO	0,5
	Борат цинка	0,5
	CaCl₂	0,1
	СаСО₃	5
	Sb₂O₃	0,5
	Сажа	1
2	ПВХ С-70	100	190	29
	ДОФ	75
	ТОСС	7
	Ст. Са	3
	ДФП	0,8
	ZnO	8
	Борат цинка	5
	СаО	2
	СаСО₃	90
	Sb₂O₃	5
	Сажа	8
Продолжение таблицы
1	2	3	4
3	ПВХС-70	100	180	28
	ДОФ	50
	ТОСС	5
	Ст. Са	1
	ДФП	0,3
	ZnO	2,5
	Борат цинка	2,5
	CaCl₂	1
	СаСО₃	50
	Sb₂O₃	2,5
4	ПВХ С-70	100	200	28
	ДОФ	50
	ТОСС	5
	Ст. Са	1
	ДФП	0,3
	ZnO	2,5
	Борат цинка	2,5
	CaCl₂	1
	СаСО₃	50
5	ПВХ С-70	100	250	27
	ДОФ	50
	ТОСС	5
	Ст. Са	1
	ДФП	0,3
	ZnO	2,5
	Борат цинка	2,5
	CaCl₂	1
Продолжение таблицы
1	2	3	4
6	ПВХ С-70	100	200	27
	ДОФ	50
	ТОСС	6
	Ст. Са	2
	ДФП	0,4
	ZnO	2
	Борат цинка	4
	CaCl₂	0,5
	СаСО₃	20
	Сажа	3
7	ПВХ С-70	100	190	28
	ДОФ	50
	ТОСС	6
	Ст. Са	2
	ДФП	0,4
	ZnO	2
	Борат цинка	4
	СаО	0,1
	СаСО₃	40
	Sb₂О₃	2
	Сажа	3
8	ПВХ С-70	100	180	28
	ДОФ	50
	ТОСС	6
	Ст. Са	2
	ДФП	0,4
	ZnO	2
	Борат цинка	4
	CaCl₂	0,5
	СаСО₃	60
	Sb₂О₃	2
	Сажа	3
Окончание таблицы
1	2	3	4
9	ПВХ С-70	100	230	29
	ДОФ	25
	ТОСС	6
	Ст. Са	2
	ДФП	0,4
	ZnO	2
	Борат цинка	4
	СаО	0,5
	Sb₂O₃	2
	Сажа	3
10	ПВХ С-70	100	250	27
	ДОФ	60
	ТОСС	6
	Ст. Са	2
	ДФП	0,4
	ZnO	2
	Борат цинка	4
	CaCl₂	0,5
	СаСО₃	80
	Sb₂O₃	2
	Сажа	3
для сравнения (известная)
11		350-450	23-24

1. Электроизоляционная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, стеарат кальция и дифенилолпропан, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит окись цинка, борат цинка, хлористый кальций или окись кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Суспензионный поливинилхлорид	100
Сложноэфирный пластификатор	25-75
Свинцовый стабилизатор	1-7
Стеарат кальция	0,7-3
Дифенилолпропан	0,1-0,8
Окись цинка	0,5-8
Борат цинка	0,5-5
Хлористый кальций	0,1-2
Окись кальция	0,1-2

2. Электроизоляционная композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит карбонатный наполнитель в количестве 5-90 мас.ч.

3. Электроизоляционная композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит трехокись сурьмы в количестве 0,5-9 мас.ч.

Электроизоляционная композиция // 2256968

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно, к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.

Стабилизированная композиция для изоляции телекоммуникационного кабеля // 2251170

Электроизоляционная композиция // 2241270

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроизоляционным композициям для изготовления изоляции различных марко кабелей, в том числе изоляции теплостойких проводов и кабелей, а также изоляции проводов и кабелей, работающих в агрессивных средах.

Электроизоляционная композиция // 2231148

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к не содержащим галогенов полимерным композициям для изоляции и оболочек кабелей. .

Электрический провод или кабель, имеющий изоляцию, и способ его изготовления // 2231147

Изобретение относится к изоляции для электрических проводов или кабелей. .

Электроизоляционная композиция // 2230382

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к композициям для изготовления изоляции различных марок кабелей для электротехники, нефтедобычи и других отраслей.

Изолирующий состав для кабелей связи // 2220467

Гидрофобный заполнитель // 2208854

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к кабельной технике, а именно к составам гидрофобных заполнителей кабелей, преимущественно кабелей связи и сигнально-блокировочных.

Электроизоляционная композиция // 2195729

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.

Электроизоляционная композиция // 2272330

Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности

Кабель с пенопластовой изоляцией, содержащей полимерный материал сверхвысокой степени разбухания экструдата // 2305873

Изобретение относится к электрическим элементам связи, в частности к кабелям, имеющим пенопластовую изоляцию, экструдированную вокруг провода; причем упомянутая изоляция содержит по меньшей мере один компонент, содержащий не более 20 вес.% полимера сверхвысокой степени разбухания экструдата, и предпочтительно около 15 вес.%

Стабилизированный материал и композиции для высоковольтной изоляции кабеля // 2318843

Изобретение относится к полиэтиленовой композиции для изоляции проводов и кабелей, обладающей улучшенным сопротивлением подвулканизации, и состоит из полиэтилена и ингибитора подвулканизации с температурой плавления под атмосферным давлением ниже 50°С, представляющего собой соединение формулы I, в которой R1 обозначает C1-С20 алкил или C1-С20алкил, который замещен фенилом, С2-С 20алкенил, С3-С20 алкинил, С5-С9циклоалкил, фенил или толил; R2 и R 3 каждый независимо друг от друга обозначает C 1-С20алкил или С1 -С20алкил, который замещен следующими радикалами: фенилом, одним или двумя гидроксилами, цианогруппой, формилом, ацетилом, -О-COR5; R5 обозначает C1-С20 алкил; С3-С20алкенил; С3-С20алкинил; С 5-С7циклоалкил или С 5-С7циклоалкил, который замещен гидроксилом; фенил, 4-хлорфенил, 2-метоксикарбонилфенил, п-толил, 1,3-бензтиазол-2-ил или -(CHR6)nCOOR 7 или -(CHR6)n CON R8R9, где n обозначает 1 или 2, R6 обозначает водородный атом или C1-С6алкил, R 7 обозначает С1-С 20алкил, С1-С20 алкил, прерываемый 1-5 атомами О или S, С5 -С7циклоалкил, фенил, бензил, толил, R 8 и R9 каждый обозначает водородный атом или C1-С6алкил; R4 обозначает водородный атом или метил и органический пероксид; где композицию можно экструдировать с минимумом предварительной сшивки, даже при достаточной скорости сшивания

Поливинилхлоридный кабельный пластикат пониженной горючести // 2321090

Изобретение относится к области электротехники, в частности к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) пониженной горючести, которые предназначены для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей

Электроизоляционная композиция // 2321911

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью и выделением дыма, применяемым для изготовления изоляции и оболочек кабельных изделий

Кабель со слоем покрытия, выполненным из отходов // 2327714

Изобретение относится к кабелю со слоем покрытия, сделанным из отходов

Уплотнительные материалы, содержащие диблочные сополимеры, и способы их создания // 2364966

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу создания уплотнительного материала, типа смазочного материала, который включает в себя выбор диблочного сополимера из группы стирол-этилена/бутилена или стирол-этилена/пропилена и их комбинаций, и объединение диблочного сополимера с минеральным маслом при температуре обработки меньше, чем примерно температура стеклования стирольных зон

Электроизоляционная самозатухающая композиция // 2369931

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроизоляционной самозатухающей композиции, которая может быть использована для изготовления изоляции кабелей и проводов различного назначения

Силовой кабель, включающий в себя диэлектрическую жидкость и смесь термопластичных полимеров // 2377677

Изобретение относится к силовому кабелю, включающему в себя электрический проводник и экструдированное защитное покрытие, включающее термопластичный полимерный материал в смеси с диэлектрической жидкостью, где термопластичный полимерный материал включает в себя: (а) по меньшей мере 75% масс., относительно общей массы термопластичного полимерного материала, по меньшей мере одного сополимера по меньшей мере двух а-олефиновых сомономеров, причем указанный сополимер имеет энтальпию плавления, меньшую чем 25 Дж/г; и (b) количество, равное или меньшее чем 25% масс., относительно общей массы термопластичного полимерного материала, по меньшей мере одного гомополимера пропилена или сополимера пропилена с по меньшей мере одним а-олефином, причем, по меньшей мере, один гомополимер пропилена или сополимер пропилена имеет энтальпию плавления, превышающую 25 Дж/г, и температуру плавления, превышающую 130°С

Электроизоляционная композиция // 2394292

Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для оболочек и изоляции кабелей