Электроизоляционная композиция

Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для оболочек и изоляции кабелей. Композиция содержит, в мас.ч.: сополимер этилена с винилацетатом 60-85, полиэтилен высокой плотности, модифицированный малеиновым ангидридом 15-35, гидроксид магния или алюминия 130-170, полиэтиленовый воск 0,1-5, эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионовой кислоты и пентаэритрита или 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол 0,05-0,7, бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметииэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид 0,05-0,3, наноглина 10-20. Техническим результатом изобретения является повышение прочности, относительного удлинения при разрыве и твердости кабельной оболочки, а также пониженная горючесть электроизоляционной композиции и низкая токсичность за счет отсутствия в составе галогеносодержащих соединений. 2 табл.

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно кабельной техники, и может быть использовано для изготовления изоляции и оболочки различных марок кабелей пониженной горючести, в особенности изоляции и оболочки силовых, контрольных, сигнально-блокировочных и оптических кабелей.

Известны кабели пониженной горючести, в которых изоляция и оболочка выполнены из поливинилхлоридных композиций (Д.С.Бачелис и др. Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник. М., - Л., Госэнергоиздат, 1963, с.188-189).

Поливинилхлоридная изоляция (оболочка) обладает удовлетворительными механическими и диэлектрическими характеристиками, однако имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что в условиях пожара из нее выделяются токсичные, коррозионно-активные газы, приводящие к отравлению людей, а также к выходу из строя дорогостоящей электронной аппаратуры и другого оборудования. Указанный недостаток связан с наличием в составе поливинилхлорида галогена-хлора.

С целью устранения указанного недостатка разработан ряд изоляционных материалов, не содержащих в своем составе галогенов. Такие материалы представляют собой композиции на основе полиолефинов и их сополимеров, содержащие в качестве антипиренов неорганические наполнители. Известна композиция на основе сополимера этилена с винилацетатом, содержащая в качестве антипирена тригидрат оксида алюминия (патент США №3832326, кл. 260-42.29, 1974).

Эта композиция при горении не выделяет коррозионно-активных и токсичных газов, однако по горючести она не соответствует требованиям стандарта UL 94 к материалам класса V-0.

Наиболее близкой из числа известных к предлагаемой по совокупности признаков является электроизоляционная композиция, содержащая (мас.ч.): сополимер этилена с винилацетатом 28,5-50 и наполнитель, представляющий собой смесь тригидрата оксида алюминия и бората цинка - остальное (патент США №4575184, кл. 350-96.23, 1986).

Недостатками этой композиции являются низкие механические характеристики и твердость по Шору Д. Кроме того, эта композиция для получения оптимальных свойств требует сшивки путем облучения.

Поставленная задача состояла в разработке электроизоляционной композиции, не выделяющей при горении коррозионно-активных и токсичных газов, сочетающей высокие механические характеристики и негорючесть с повышенной твердостью.

Технический результат достигается тем, что электроизоляционная композиция, содержащая сополимер этилена с винилацетатом, гидроксид алюминия (Al(ОН)3 или магния Mg(OH)2, дополнительно содержит полиэтилен высокой плотности, модифицированный малеиновым ангидридом, полиэтиленовый воск, наноглину, эфир 3,5-дитрет-бутил-4-гидрокси-фенилпропионовой кислоты и пентаэритрита (Ирганокс 1010) или 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол (Ирганокс 1330), бензо-пропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметииэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид (Ирганокс MD 1024) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Сополимер этилена с винилацетатом 60-85
Гидроксид алюминия или магния 130-170
Полиэтилен высокой плотности,
модифицированный малеиновым ангидридом 15-35
Полиэтиленовый воск 0,1-5
Эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокси-фенилпропионовой
кислоты и пентаэритрита - Ирганокс 1010 или
1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-
гидроксибензил)бензол - Ирганокс 1330 0,05-0,7
Бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-
гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметииэтил)-4-гидроксифенил]-
1-оксопропил]гидразид - Ирганокс MD 1024 0,05-0,3
Наноглина 10-20

Предлагаемая композиция содержит известные компоненты.

Используемый сополимер получают сополимеризацией этилена с винилацетатом.

Сополимер этилена с винилацетатом выпускается как отечественной промышленностью, так и зарубежными фирмами (ф."DuPont").

Полиэтилен высокой плотности, модифицированный малеиновым ангидридом, выпускается фирмой " Arkema Frans ".

Полиэтиленовый воск выпускается фирмой " Clariant".

Гидроксид алюминия выпускается фирмой "Albemarle corporation".

Гидроксид магния производится фирмой "Kyowa Chemical Industry".

Ирганокс 1010, 1330 и Ирганокс MD 1024 производятся фирмой Ciba.

Наноглину выпускает фирма "PolyOne".

Наноглина представляет собой наполнитель из наноразмерных хлопьев силикатов. Такие наночастицы достаточно длинные, но при этом, по крайней мере, вдоль одной из осей их размер составляет около 1 нм. Поскольку обычные глины являются природным минералом, их состав и свойства непостоянны. Однако самым выжным параметром является относительная длина наночастиц глины. Для использования оптимальны глины, имеющие пластичную структуру с толщиной менее 1 нм и оптимальную длину от 300 до 1500 нм.

Композицию согласно изобретению можно перерабатывать на типовом оборудовании, используемом для этих целей в кабельном производстве.

Приводимый ниже пример иллюстрирует, но не ограничивает изобретение.

Пример:

Композиции для лабораторных испытаний изготавливают путем перемешивания компонентов при 120-140°С в течение 10-15 мин.

Из полученных композиций готовят стандартные образцы для испытаний. Состав композиций 1-4 приведен в табл.1.

Композиции испытывают на горючесть по стандарту UL-94, 8 и определяют их прочность и относительное удлинение при разрыве по ГОСТ Р МЭК 811-1-1, твердость по Шору Д по ГОСТ 24621. Результаты испытаний приведены в табл.2.

Из результатов испытаний видно, что предлагаемая композиция обладает высокой прочностью, относительным удлинением при разрыве, твердостью к действию ионов меди и по этим показателям превосходит прототип.

Таблица 1
Состав композиций
Компоненты, мас.ч 1 2 3 4 (известная)
Гидроксид магния - 160 - -
Гидроксид алюминия 130 - 170 125
Полиэтилен высокой плотности, модифицированный малеиновым ангидридом 35 15 20
Полиэтиленовый воск 0,1 2 5 -
Борат цинка - - - 125
Ирганокс 1330 - 0,2 0,7 -
Ирганокс 1010 0,05 - - -
Ирганокс MD 1024 0,3 0,1 0,05 -
Наноглина 15 20 10
Сополимер этилена с винилацетатом 70 60 85 50
Таблица 2
Свойства композиций
Наименование параметров 1 2 3 4 (известная)
Плотность, г/см3 1,55 1,65 1,67 1,6
Прочность при разрыве, МПа 13,7 10,1 10,3 5,8
Относительное удлинение при разрыве, % 158 130 125 220
Твердость по Шору (метод Д) 55 45 47 40
Стойкость к горению V-0 V-0 V-0 V-1
Удельное объемное электрическое сопротивление при 20°C, Ом·см 3·1013 3·1012 3·1012 3·1011

Электроизоляционная композиция, содержащая сополимер этилена с винилацетатом, гидроксид магния или алюминия, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит полиэтилен высокой плотности, модифицированный малеиновым ангидридом, полиэтиленовый воск, наноглину, эфир 3,5-дитрет-бутил-4-гидрокси-фенилпропионовой кислоты и пентаэритрита или 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол, бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметииэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Сополимер этилена с винилацетатом 60-85
Полиэтилен высокой плотности, модифицированный
малеиновым ангидридом 15-35
Гидроксид магния или алюминия 130-170
Полиэтиленовый воск 0,1-5
Эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионовой
кислоты и пентаэритрита или
1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-
гидроксибензил)бензол 0,05-0,7
Бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4
-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметииэтил)-4-гидроксифенил]
-1-оксопропил]гидразид 0,05-0,3
Наноглина 10-20


 

Похожие патенты:

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

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.

Изобретение относится к кабелю со слоем покрытия, сделанным из отходов. .
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.

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.

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.

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.%.
Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.
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.
Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности
Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) пониженной горючести, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) пониженной горючести, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности
Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов общепромышленного назначения
Изобретение относится к этилен/тетрафторэтиленовому сополимеру, способу его получения, продукту, сформованному из такого сополимера, и кабелю, полученному нанесением на проволочный сердечник покрытия из этилен/тетрафторэтиленового сополимера
Изобретение относится к кабельной техники, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида, применяемым для изготовления изоляции и оболочек кабельных изделий
Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано при производстве изоляции оболочек кабельных изделий
Изобретение относится к электроизоляционным композитным материалам для использования в кабельной промышленности, обладающим повышенной прочностью и относительным удлинением при разрыве, а также пониженной горючестью и низкой токсичностью за счет отсутствия в составе галогенсодержащих соединений, что является техническим результатом предложенного изобретения

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

Наверх