Вулканизуемая композиция на основе гомо-или сополимера этилена
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
„„ 484227
Союз Саветских
Социалистических
Ресоуелик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.06.73 (21) 1943200/23-5 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.09.75. Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 28.12.75 (51) М. Кл. С 081 29/04
Государственный комитет
Совета йлииистров СССР во делам изобретеиий и открытий (53) УДК 678.046(088.8) (72) Авторы изобретения
Е. И. Евдокимов, Ю. И. Фирсов, Е. А. Василенко, И. В. Коновал, В. Д. Румянцев и Л. С. Сальникова (71) Заявитель (54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ
ГОМО- ИЛИ СОПОЛИМЕРА ЭТИЛЕНА
Изобретение относится к самозатухающим вулканизуемым композициям на основе полиэтилена или сополимеров этилена, используемым, например, для изоляции проводов и кабелей.
Известны композиции на основе гомо- или сополимера этилена, в которые для придания способности к самозатуханию обычно с успехом вводят смеси антипиренов, состоящие, как правило, из галогенпроизводных углеводородов и солей или окислов сурьмы в количестве
5 — 10 вес. ч.
Недостатком композиций на основе полиолефинов является их низкая термостойкость.
Важным методом повышения термостойкости, расширения интервала рабочих температур и улучшения физико-механических свойств является структурирование композиций полиолефинов с использованием в качестве сшивающих агентов органических перекисей.
Введение вышеуказанных количеств антипиренов в сшивающиеся композиции не дает ожидаемого эффекта самозатухания, что, повидимому, обусловлено взаимодействием антипиренов с продуктами распада перекисей в процессе вулканизации.
В ряде патентов в целях получения самозатухающих вулкан изующихся композиций полиэтилена и сополимера этилена предлагается значительно увеличить количество вводимых антипиренов (до 15 — 20 вес. ч.).
Увеличение концентрации галогенопроизводных углеводородов приводит к существенному снижению эксплуатационных свойств получаемых материалов: резко снижается стойкость вулканизатов к тепловому старению, ухудшается морозостойкость и прочностные свойства.
10 Цель изобретения состоит в придании вулканизуемым композициям полиолефинов способности к самозатуханию без ухудшения термостабильности и прочностных характеристик.
Эта цель достигается тем, что композиция до15 полнительно содержит ненасыщенное соединение, имеющее две или три аллильные группы, выбранное из группы, содержащей диаллилфталат, диаллилмалеат, триаллплфосфат и триаллилцианурат при следующем соотно20 шении компонентов, вес, ч: полимер 100; перекись 1 — 7; наполнитель 1 — 7; стабилизатор
0,3 — 1,4; трехокись сурьмы 4 — 14; хлорпарафин 4 — 14 и аллильное соединение 0,4 — 7.
Присутствие ненасыщенной добавки, эффек25 тивно акцептирующей радикалы, образующиеся при распаде перекиси в ходе вулканизации и принимающей участие в структурировании, препятствует распространению цепных радикальных реакций с участием галогенпроизводЗО ных.
484227
Таблица 1
Рецептура (вес. ч.) в опытах
2 (коытрольиый
Компоненты
77,8
7,0
7,0
Полиэтилен низкой плотности
Трехокись сурьмы
Хлорпарафии
Двуокись титана
Белая сажа „БС-50"
„Диафеи NN"
Неокрашивающий стабилизатор феиольиого типа
Перекись дикумила
Диаллилфталат
Диаллилмзлеат
Триаллил фас фат
77,3
7,0
7,0
2,5
78,5
7,0
7,0
2,5
0,5
81,0
7,0
7,0
2,5
0,5
78,5
7,0
7,0
3,0
0,5
3,0
0,7
2,5
2,0
0,7
3,0
2,5
2„0
2,5
3,0
2,0
1,0
Таблица 2
Рецептура
Свойства вулкаиизатов
Затухает
128
Затухает
135
Затухает
130
Затухает
142
Горит
125
500 — 50
0,008
470 — 50
0,006
450 — 50
0,005
400 — 50
0,006
540 — 50
0,007
2,2
2,4
2,3
2,3
2,3
100
70
100
51
80
Горизонтальное испытание при 6-кратном поджигаиии образца в пламени горелки
Бунзена в течение 30 с.
Горючесть":
Предел прочности при растяжении, кгс/см"Относительное удлинение, „
Морозостойкость, С
Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 10 Гц
Диэлектрическая проницаемость при 10 Гц
Стойкость к тепловому старению при 150 С в течение
120 ч (сохраиеиие относительного удлинения), % деформация при продавливаиии под нагрузкой при
200 С, о
Благодаря этому количества антипиренов, обычно применяемые в термопластичных самозатухающих композициях, полностью обеспечивают способность к затуханию отвержденного материала. Вулканизаты затухают после шестикратного поджигания в пламени горелки в течение 30 с. Вулканизаты же, полученные из композиции, содержащей такие же количества антипиренов в отсутствие ненасыщенной добавки, не обладают стойкостью к горению.
Предлагаемая композиция позволяет одновременно улучшить такие важные эксплуатационные свойства изоляции, как стойкость к тепловому старению и сопротивление деформации при повышенных температурах. Кроме того, при условии применения неокрашивающих наполнителей и стабилизаторов, получаемые композиции обладают также способностью к окрашиванию и могут быть использованы для изготовления изоляции многожильных кабелей.
Композицию получают, например, следующим образом.
Полиэтилен, стабилизатор, антипирены, наполнитель и ненасыщенную добавку загружают в указанной выше последовательности в смеситель при 100 — 105 С. Через 5 — 8 мин вводят перекись, после чего смешение проводят еще 3 — 4 мин при 105 — 100 С. Полученную композицию вальцуют и вулканизуют.
10 В качестве вулканизующего агента используют перекисные соединения, устойчивые прп температуре приготовления композиции, например перекись дикумила, В качестве антипиренов используют хлор15 парафины с содержанием хлора не менее 70% и трехокись сурьмы в весовом отношении
1: 1.
В качестве наполнителя используют нейтральные или щелочные минеральные наполни20 тели, например двуокись титана, белую сажч
<:БС-50» и др.
Используют известные для пол иолефи нов
484227 термостабилизаторы, например диафен NN до
1 вес. ч.
В качестве ненасыщенного соединения используют способные к полимеризации вышеуказанные ди- и триаллильные соединения.
Для придания композиции огнестойкости при указанных выше соотношениях остальных компонентов, оптимальный интервал молярных отношений перекись: ненасыщенное
10 соединение составляет 2: 1 — 1: 1.
В табл. 1 приведены рецептуры вулканизуемых композиций.
B табл. 2 приведены свойства вулканизатов, полученных из композиций (табл. 1) прессо15 ванием при 160 С в течение 40 мин.
В табл. 3 приведены рецептуры вулканизуемых композиций.
В табл. 4 приведены свойства вулканизатов, полученных из композиций (табл. 3) прессо20 ванием при 160 С в течение 40 мин.
Таблица 3
Рецептура, вес. ч
Компоненты
77,8
76,5
Сополнмер этилена с винилацетатом
78,5
7,0
7,0
7,0
Трехокись сурьмы
Хлорпарафин (перехлор)
Двуокись титана
Белая сажа „БС-50"
7.0
7,0
7,0
3,0
3,0
5,0
0,5
„/(иафеи NN"
Неокрашивающпй стабилизатор фекального типа
0,5
0,7
2,0
2,0
2,0
2,5
Перекись дикумила
Диаллилфталат
2,0
2,0
Таблица 4
Рецептура б
Свойства вулканизатов
Затухает
128
Затухает
126
420
Затухает
132
450
430 — 50
0,02 — 50 — 50
0,011
0,018
2,4
2,5
2 5
58
52 Горизонтальное испытание при 6-кратном поджигании образца в пламени горелки
Бунзена в течение 30 с.
Предмет изобретения
Составитель В. Балгин
Техред Т. Курилко
Корректор Н. Лебедева
Редактор T. Девятко
Заказ 3112, 10 Изд. М 1810 Тираж 496 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Горючесть
Предел прочности при растяжении, кгс/см
Относительное удлинение при разрыве, о;
Морозостойкость, С
Тангенс угла диэлектрических потерь прп частоте 10 Гц
Диэлектрическая проницаемость при 10 Гц
Стойкость к тепловому старению при 150 С в течение 120 ч (сохранение относительного удлинения), Деформация при продавливании под нагрузкой при 200 С, <)<, Вулканизуемая композиция на основе гомоили сополимера этилена, содержащая органическую перекись, наполнитель, стабилизатор, трехокись сурьмы и хлорпарафин, отлич аю щ а я с я тем, что, с целью одновременного повышения способности получаемого материала к самозатуханию, его термостабильности и прочностных свойств, композиция до- 30 полнительно содержит ненасыщенное аллильное соединение, выбранное из группы, содержащей диаллилфталат, диаллилмалеат, триаллилфосфат и триаллилцианурат, при следующем соотношении компонентов, вес. ч.: полимер — 100; перекись — 1 — 7; наполнитель — 1 — 7; стабилизатор — 0,3 — 1,4; трехокись сурьмы — 4 — 14; хлорпарафин — 4 — 14 и аллильное соединение — 0,4 — 7.
