Электроизоляционная сшивающаяся композиция

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано при производстве изоляции оболочек кабельных изделий. Электроизоляционная сшивающая композиция содержит, в мас.%: винилтриметосксисилан или винилтриэтоксисилан - 1,0-3,0; органическая перекись - 0,1-0,4; тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат - 0,05-0,3; бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид - 0,1-0,5; поли-[[6-[(1,1,3,3-тетраметил-4-пиперидинил)имино]-1,6-гександиил[(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)имино)]] - 0,1-5,0; катализатор сшивки 0,05-1,0; полиолефин - остальное, Техническим результатом изобретения является предотвращение преждевременной сшивки композиции при переработке и производстве, повышение стойкости к старению и показателей по тепловой деформации. 2 табл.

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к кабельной технике, и может быть использовано для изготовления изоляции и оболочки кабелей и проводов различного назначения, таких как силовые, контрольные, судовые, сигнально-блокировочные кабели, самонесущие воздушные провода.

Изобретение относится к полиолефиновым сшивающим композициям, а именно к композициям, сшивающимся с помощью органосилана.

Силанольносшивающиеся композиции получают обычно в виде двух компонентов - привитого сополимера и концентрата катализатора сшивки.

Процесс силанольного сшивания заключается в прививке к молекулам полимера органосилана в присутствии инициатора - органической перекиси. Концентрат катализатора сшивки получают путем введения в расплав полимера оловоорганического соединения (или кислотного катализатора), а также стабилизаторов.

Известна сшивающаяся композиция на основе полиолефинов, содержащая перекисный сшивающий агент, 1,3,5-триметил-2,4,6-три-(4-окси-3,5-дитретбутил-бензил)-бензол (ионокс 330) и окись цинка (авторское свидетельство СССР №761512, кл. C08L 23/06, 1978).

Однако использование данной композиции затруднено из-за постоянно существующей опасности преждевременного структурирования (сшивки), в результате чего материал теряет текучесть и осложняется его переработка.

Наиболее близкой из числа известных к предлагаемой, по совокупности признаков, является электроизоляционная композиция, содержащая: полиолефин, органосилан, органическую перекись, катализатор сшивки (патент США №3646155, кл. 260-827, дата публикации 1972 г.).

Наиболее применимыми из числа органосиланов являются винилтриметоксисилан и винилтриэтоксисилан.

Однако известная композиция имеет недостаточно высокие показатели по тепловой деформации (методика МЭК) и низкую стойкость к термоокислительному старению при повышенных температурах и преждевременной сшивке.

Поставленная задача состояла в разработке электроизоляционной сшивающейся композиции, имеющей высокие показатели по тепловой деформации и стойкости к термоокислительному старению при повышенных температурах, в процессе переработки которой исключается возможность преждевременной сшивки.

Технический результат достигается тем, что сшивающаяся электроизоляционная композиция, включающая полиолефин, винилтриметоксисилан или винилтриэтоксисилан, органическую перекись и катализатор сшивки, содержит синергисты - тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат, бензо-пропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диме-тиэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид и поли-[[6-[(1,1,3,3-тетраметил-4-пиперидинил)имино]-1,6-гександиил[(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)имино]]) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Винилтриметосксисилан или винилтриэтоксисилан 1,0-3,0
Органическая перекись 0,1-0,4
Тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил-
-4-гидроксифенил) пропионат 0,05-0,3
Бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-
-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-
-гидроксифенил]-1-оксопропил] гидразид 0,1-0,5
Поли-[[6-[(1,1,3,3-тетраметил-4-пиперидинил)имино]
-1,6-гександиил[(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)
имино]]) 0,1-5,0
Катализатор сшивки 0,05-1,0
Полиолефин остальное

Согласно изобретению, в качестве полимерной основы композиция может содержать полиэтилен низкой и высокой плотности, линейный полиэтилен. Указанные полимеры выпускаются в промышленности.

В качестве инициатора свободных радикалов используется органическая перекись, преимущественно перекись дикумила. Указанная перекись выпускается отечественной промышленностью.

В качестве катализатора сшивки, преимущественно используются дибу-тилоловодилаурат или кислотные катализаторы, например ацетат цинка.

Композиция также содержит выпускаемые в промышленности продукты: тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил) пропионат) - Ирганокс 1010, бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диме-тиэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид - Ирганокс MD 1024 или Lowinox MD 24 и поли-[[6-[(1,1,3,3-тетраметил-4-пиперидинил)имино]-1,6-гександиил[(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)имино]]) - Химасорб 944.

Предлагаемая электроизоляционная сшивающаяся композиция перерабатывается на типовом оборудовании по традиционной технологии для этого вида композиций.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующим примером, иллюстрирующим, но не ограничивающим изобретение.

Пример:

1 стадия. Прививка органосилана к полиолефину в присутствии органической перекиси.

Органосилан и растворенную в нем перекись смешивают с гранулами полиолефина на двухшнековом или одношнековом смесителе, при температуре (180-200)°C. Полученную однородную смесь экструдируют в виде стренг, охлаждают и гранулируют.

Параллельно на смесителе готовят концентрат катализатора, для чего смешивают заданное количество катализатора сшивки, полиолефина и дополнительно содержащихся в композиции вышеназванных продуктов. Полученную однородную смесь экструдируют в виде стренг, охлаждают и гранулируют.

2 стадия. Гранулы привитого сополимера и гранулы концентрата катализатора смешивают в соотношении 95:5 в соответствии с составом композиций. В таблице 1 приведены составы рецептур композиций. Для сравнения приведен состав известной композиции.

Смешанную композицию эструдируют на одношнековом экструдере при температуре расплава (160-180)° (в виде ленты толщиной 1 мм.

Сшивку проводят нагреванием в воде при температуре (80-90)°С.

Степень сшивки образцов оценивают по показателю «тепловая деформация» (по методике МЭК 60811). Термостойкость композиции оценивают в соответствии с требованиями потребителей по изменению механической прочности и относительного удлинения образцов после выдержки в течение 168 ч при температуре 135°С.

Оценку преждевременной сшивки композиций в экструдере проводят при визуальном осмотре качества поверхности экструдируемого образца в виде ленты при температуре расплава (160-180)°С и времени пребывания композиций в экструдере в течение 5, 10 и 15 мин.

Свойства композиций приведены в таблице 2.

Таким образом, предлагаемая композиция имеет хорошие физико-механические и технологические показатели, при изготовлении кабельных изделий не происходит преждевременной подшивки материала в экструдере.

Качество готовых кабельных изделий с использованием предлагаемой композиции соответствует требованиям технической документации.

Таблица 1
Состав композиций
Компоненты, мас.% Пример
№1 №2 №3 №4 №5 (известная)
Полиэтилен 96,1 92,95 93,95 95,2 96,65
Винилтриметоксисилан 2,0 1,0 3,0 - -
Винилтриэтоксисилан - - - 2,0 3,0
Органическая перекись - перекись дикумила 0,2 0,4 0,1 2,0 0,15
Тетра-бис-метилен-(3(3,5 -ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат) 0,1 0,3 0,05 0,1 -
Бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диме-тиэтил)-4-гидроксифенил] -1-оксопропил]гидразид 0,5 0,25 0,1 0,1 -
Поли-[[6-[(1,1,3,3-тетраметил-4пиперидинил)имино]-1,6-гександиил[(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)имино]]) 0,1 5,0 2,3 0,1 -
Дибутилоловодилаурат или кислотный катализатор сшивки 1,0 0,1 0,5 0,5 0,2
Таблица 2
Состав композиций
Наименование параметров Композиции
№1 №2 №3 №4 №5 (известная)
1. Тепловая деформация, % (методика МЭК) 60 40 70 90 1140
2. Прочность при растяжении, МПа 14,2 13,8 13,2 13,4 130
3. Относительное удлинение при разрыве, % 650 610 690 630 600
4. Изменение физико-механических показателей после теплового старения при температуре 135°С в течение 168 ч: - прочность при растяжении, % 8 2 10 18 40
- относительное удлинение при разрыве, % (требования МЭК 60502: ±25%) 12 8 15 20 90
5. Стойкость к действию ионов меди при температуре 150°С, час >2000 >2000 >2000 >2000 -
6. Качество поверхности экструдируемо
го образца композиции при времени пребывания в экструдере в течение:
5 мин Поверхность ровная, гладкая Поверхность ровная, гладкая Поверхность ровная, гладкая Поверхность ровная, гладкая Поверхность слегка волнистая
10 мин То же То же То же То же Поверхность шероховатая
15 мин Поверхность слегка волнистая Поверхность слегка волнистая Поверхность слегка волнистая Поверхность слегка волнистая Поверхность сильно шероховатая, материал подшивается в экструдере

Электроизоляционная сшивающаяся композиция, содержащая полиолефин, винилтриметоксисилан или винилтриэтоксисилан, органическую перекись и катализатор сшивки, отличающаяся тем, что она содержит тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил--4-гидроксифенил)пропионат, бензо-пропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид и поли-[[6-[(1,1,3,3-тетраметил-4-пиперидинил)имино]-1,6-гександиил[(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)имино)]] при следующем соотношении компонентов, мас.%:

винилтриметоксисилан или винилтриэтоксисилан 1,0-3,0
органическая перекись 0,1-0,4
тетра-бис-метилен-
(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)
пропионат 0,05-0,3
бензопропионовой кислоты 3,5-бис
(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-2-
[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидроксифенил]-
1-оксопропил]гидразид 0,1-0,5
поли-[[6-[(1,1,3,3-тетраметил-4-пиперидинил)
имино]-1,6-гександиил
[(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)имино)]] 0,1-5,0
катализатор сшивки 0,05-1,0
полиолефин остальное


 

Похожие патенты:
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 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 промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов общепромышленного назначения.

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 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 промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для оболочек и изоляции кабелей. .

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 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 технике, а именно полимерным композициям на основе поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, выделением дыма в условиях тления и горения и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции, внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей
Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано для изоляции и оболочек кабелей и проводов, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности

Изобретение относится к кабельной технике, а именно полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) пониженной горючести, 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 гетерофазной полипропиленовой смоле, относится к способу получения такой полипропиленовой смолы и ее использованию для производства изделий, в частности в качестве материала для производства изоляционного и полупроводникового слоев силовых кабелей

Изобретение относится к кабельной технике, а именно полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, выделением дыма в условиях горения и тления и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности. Электроизоляционная композиция включает суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия или магния гидроксид, трехокись сурьмы, стеарат кальция, окись цинка, борат цинка, бромсодержащий антипирен, борную кислоту, дифенилолпропан. Изобретение позволяет повысить пожаробезопасность проводов и кабелей, снизить дымовыделение при тлении и горении и обеспечить низкую горючесть. 1 табл., 15 пр.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к кабельной технике и, в частности, к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженными горючестью, выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов. Электроизоляционная композиция содержит суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор - диоктилфталат, трикрезилфосфат, мел, сажу, стабилизатор - меламин, антипирены - гидроксид магния и полифосфат аммония, дымопоглотитель - хлорированные парафины, смазочный агент - кальция стеарат, антиоксидант - дифенилолпропан и наполнитель - органоглину, представляющую собой продукт модификации монтмориллонита месторождения Герпегеж Кабардино-Балкарской республики катионнобменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины мочевиной, в количестве 10% от массы монтмориллонита. Технический результат изобретения состоит в получении композиции, характеризующейся высокой степенью негорючести и пониженным выделением дыма при горении. 2 табл.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к кабельной технике, и может быть использовано для экранов силовых кабелей среднего напряжения, до 35 кВ. Повышение физико-механических свойств кабельных изделий, изготовленных с использованием предложенной композиции, а также ее технологичности и стабильности, является техническим результатом изобретения. Предложенная электропроводящая пероксидносшиваемая композиция содержит, в масс.%: полиолефин 49-62, бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил] гидразид -0,05-0,20, тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил) пропионат)-0,05-0,20, органическую перекись-0,2-1,9, электропроводящий технический углерод с удельным объемным сопротивлением ρ=10±6 Ом*см - 29-34, технический углерод с удельным объемным сопротивлением ρ=5±3 Ом*см - 2,5-5, 4,4'-тиабис(6-трет-бутил-м-крезол) - 0,05-0,25, стеарат цинка - 0,15-1,0, полиэтиленовый воск - 3-9. Композиция указанного состава не подвергается существенному термоокислительному старению и преждевременной сшивке при наложении, а изделия из нее имеют гладкую поверхность. 2 табл.

Изобретение может быть использовано в кабельной технике для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности. Электроизоляционная композиция включает суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, дифенилолпропан, свинцовый стабилизатор, стеариновую кислоту, смазочный материал, эпоксидированное соевое масло, хлорированный парафин, гидроксид магния, полифосфат аммония и органоглину. Изобретение позволяет получить композицию с пониженной горючестью, низким выделением дыма и хлористого водорода при горении, а также повысить значения физико-механических характеристик. 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано при производстве изоляции оболочек кабельных изделий

Наверх