Полимерная композиция
Владельцы патента RU 2645939:
Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) (RU)
Изобретение относится к химии полимеров, в частности к полимерным композициям на основе смеси этиленвинилацетатного каучука (ЭВА) и другого полимера. Полимерная композиция на основе смеси ЭВА и другого полимера, представляющего собой полимерный ненасыщенный каучук, используется для изоляции и оболочки электрических кабелей и проводов. Полимерная композиция содержит смесь ЭВА с содержанием в цепи полимера 40-80% виниацетата и 20-60% этилена и полярного ненасыщенного каучука, органический пероксид, соагент вулканизации, противостаритель, технологическую добавку в виде смеси парафина, стеарина и производного класса аминов, наполнитель, кремнийорганическую добавку. Технический результат - высокие физико-механические показатели, стойкость к термическому старению, стойкость к набуханию в нефтепродуктах, сопротивление раздиру и отсутствие галогенов в структуре основного и вспомогательного полимера. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.
Изобретение относится к химии полимеров, а конкретнее к полимерным композициям на основе смеси этиленвинилацетатного каучука (ЭВА) с органическим ненасыщенным каучуком, и может найти применение в различных отраслях промышленности, в частности при изготовлении изоляционных и шланговых резин электрических проводов и кабелей, эксплуатирующихся в диапазоне температур от минус 50°С до плюс 110°С.
Известна композиция на основе хлоропренового каучука для применения в качестве оболочки электрических кабелей и проводов (патент на изобретение 2562863 С2). Данная смесь для оболочки является стойкой к воздействию масла и к механическим нагрузкам, имеет высокую термическую стойкость.
Недостатком такой композиции является то, что она относится к галогенсодержащим композициям и не удовлетворяет современным требованиям по пожаробезопасности кабельных изделий.
Также известна и близка к предлагаемой композицией на основе ЭВА является композиция на основе этиленпропиленового сополимера, содержащая вулканизующий агент (органический пероксид), оксид цинка, наполнитель, кремнийорганическую добавку, соагент вулканизации, парафин, стеарин (патент 2261876 С2, C08L 23/16,2003 г.).
Недостатком таких композиций является то, что они обладают недостаточной стойкостью к набуханию в нефтепродуктах, стойкостью к термическому старению, сопротивлением раздиру.
Технический результат состоит в разработке композиции, обладающей одновременно следующим комплексом свойством: высокой прочностью, стойкостью к термическому старению, хорошим сопротивлением раздиру, стойкостью к набуханию в нефтепродуктах и отсутствием галогенов в составе полимера.
Технический результат достигается тем, что полимерная композиция, содержит компоненты (мас.ч.):
| Этиленвинилацетатный каучук с | |
| содержанием в цепи полимера 40-80% | 50,0-99,0 |
| винилацетата и 20-60% этилена | |
| Полярный ненасыщенный каучук | 1,0-50,0 |
| Органический пероксид | 5,0-10,0 |
| Соагент вулканизации | 1,0-4,0 |
| Противостаритель | 2,0-5,0 |
| Пластификатор | 10,0-20,0 |
Технологическая добавка:
| Стеарин | 0,5-3,0 |
| Производные амина | 1,0-3,0 |
| Парафин | 2,0-10,0 |
| Наполнители | 100,0-200,0 |
| Кремнийорганическая добавка | 0,5-4,0 |
Композиция дополнительно может содержать борат цинка до 10,0 мас.ч. и этиленпропиленовый каучук до 10,0 мас.ч.
Сшиваемая полимерная композиция преимущественно для изоляции и оболочки электрических кабелей и проводов разработана на основе смеси ЭВА (содержащая в цепи полимера 40-80% винилацетата и 20-60% этилена) и органического полярного ненасыщенного полимера, органического пероксида, наполнителя, кремнийсодержащей добавки.
При этом композиция дополнительно содержит соагент вулканизации триметилолпропантриметакрилат (TRIM/S) или триаллилцианурат (ТАЦ); в качестве вулканизующего агента бис (третбутилпероксиизопропил) бензол (Луперокс F-40); в качестве кремнийсодержащей добавки, выбранной из группы: винилтриметоксиэтоксисилан (продукт А-172), 3-метакрилоксипропилтриметоксисилан (продукт А-174) винилтриметоксисилан (продукт А-171); противостаритель из смеси производного дифениламина и ароматического поликарбодиимида; технологическую добавку в виде смеси парафина, стеарина и производного амина; пластификатор из группы дибутилфталат, дибутилсебацинат, эфир фосфорной кислоты; наполнитель, выбранный из группы, включающей дегидратированный каолин, мел, микротальк, двуокись кремния, тригидрат оксида алюминия; а также дополнительно может содержать борат цинка для повышения пожаробезопасности и этиленпропиленовый каучук для повышения морозостойкости.
Все компоненты, входящие в состав композиции, являются продуктами, выпускаемыми в промышленном объеме.
Изготовление и переработка композиций проводится на стандартном оборудовании и не вызывает трудностей.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример
В таблице 1 приведены составы смесей по изобретению
Процесс смешения резиновых смесей осуществляется на вальцах, имеющих размер валков 160×320 мм и фрикцию 1:1,27 при последовательном вводе ингредиентов. Общее время смешения и гомогенизации составляет от 13 до 18 минут.
Свойства композиций определялись на пластинках, свулканизованных в гидравлическом прессе 100-400ВН1Э при 180°С в течение 10 минут.
Результаты испытаний сшиваемой композиции приведены в таблице 2.
Как следует из данных, представленных в таблице 2, предлагаемая композиция на основе смеси ЭВА и другого полярного ненасыщенного полимера, имеет более высокие упругопрочностные свойства, обладает более высокой стойкостью к нефтепродуктам в условиях повышенных температур, стойкостью к действию высоких температур и высоким сопротивлением раздиру.
Использование компонентов вне заявляемых количеств приводит к ухудшению характеристик заявляемой композиции.
Таким образом, сочетание в определенном соотношении компонентов позволяет получить нужный комплекс свойств: упруго-прочностные показатели в сочетании с высокой стойкостью к нефтепродуктам в условиях повышенных температур, высокой стойкостью к термическому старению, высоким сопротивлением раздиру. Указанный комплекс свойств композиции в конечном итоге позволяет улучшить характеристики кабельных изделий.
1. Полимерная композиция, содержащая компоненты (мас.ч.):
| Этиленвинилацетатный каучук с | |
| содержанием в цепи полимера 40-80% | 50,0-99,0 |
| винилацетата и 20-60% этилена | |
| Полярный ненасыщенный каучук | 1,0-50,0 |
| Органический пероксид | 5,0-10,0 |
| Соагент вулканизации | 1,0-4,0 |
| Противостаритель | 2,0-5,0 |
| Пластификатор | 10,0-20,0 |
Технологическая добавка:
| Стеарин | 0,5-3,0 |
| Производные амина | 1,0-3,0 |
| Парафин | 2,0-10,0 |
| Наполнители | 100,0-200,0 |
| Кремнийорганическая добавка | 0,5-4,0 |
2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит борат цинка до 10,0 мас.ч.
3. Композиция по любому из пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что дополнительно содержит этиленпропиленовый каучук до 10,0 мас.ч.
