Самозатухающая композиция на основе гомоили сополимера этилена
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i1 54О888
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 21.11.75 (21) 2191935/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.2 С 08L 23/06
С 08К 5/49
С 09К 3/28
Государственный комитет
Совета Министров СССР
Опубликовано 30.12.76. Бюллетень Лт 48 ло делам изобретений (53) УДК 678.742.2.04 (088.8) и открытий
Дата опубликования описания 16.03.77 (72) Авторы изобретения
В. Д. Румянцев, Е. А. Василенко, Г. Л. Белясова, Л. С. Омельчук, И. Ф. Гвоздюкович, Е. И. Евдокимов, Б. А. Агрэ, Э. Е. Нифаитьев, Л. К. Попов, А. М. Тищенко и В. В. Михайлов (71) Заявитель (54) САМОЗАТУХАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ГОМОИЛИ СОПОЛИМЕРА ЭТИЛЕНА
Изобретение относится к области самозатухающих композиций полиэтилена и сополимера этилена, сшивающихся в присутствии органических перекисей или под действием ионизирующего излучения, которые могут быть использованы в качестве электроизоляционных материалов в электротехнической промышленности, в самолето- и судостроении.
В качестве добавок, придающих свойства самозатухаемости полиолефинам, предложены эфиры фосфорных кислот и трибромфенолов.
Однако введение этих антипиренов в композиции сшивающихся полиолефинов не обеспечивает требуемой степени огнестойкости.
Известна огнестойкая композиция сшитого полиэтилена, в которой в качестве агента, придающего огнестойкость, применяется хлорированный полиэтилен в сочетании с трехокисью сурьмы.
Известна также самозатухающая сшитая композиция на основе сополимеров этилена с винилацетатом или с пропиленом, содержащая
8 — 20% трехокиси сурьмы, до 15% хлорсодержащих полимеров (хлорированный, сульфохлорированный полиэтилен, полихлоропрен ч др.) и до 50% добавок, таких как каолин, тальк, сажа, окись цинка).
Однако эти композиции имеют существенный недостаток — введение хлорированных полимеров резко снижает стойкость композиций полиэтилена к длительному воздействию высоких температур.
С целью улучшения термостойкости и самозатухающих свойств предлагаемая компози5 ция, включающая гомо- или сополимер этилена, трехокись сурьмы, стабилизатор и органическое галогенсодержащее соединение, в качестве последнего содержит трис-(2, 4, 6-трибромфенил) -тиофосфат при следующем соот10 ношении компонентов, вес. ч.:
Гомо- или сополимер этилена 67,0 — 87,5
Стабилизатор 0,5 — 3,0
Трехокись сурьмы 5 — 15
Трис- (2, 4, 6-трибромфенил)15 тиофосфат 7,0 — 15,0
Для тех случаев, когда сшиванпе композиции осуществляется химическим путем, в композицию дополнительно вводят 1,0 — 3,0 вес. ч. органической перекиси (например, перекись
20 дикумила, 1, 3-бис- (трет-бутилпероксиизопропил) -бензол и др.) .
В качестве полимерной основы композиции используются полиэтилен низкой или высокой плотности, сополимер этилена с винилацета25 том с содержанием винилацетата до 30%, сополимер этилена с пропиленом с содержанием пропиленовых звеньев 3 — 25%.
При необходимости в композицию могут быть введены пигменты, наполнители, сенси30 билизаторы сшивания.
540888
Т аблица 1
Рецептуры самозатухающих, способных к сшиванию композиций полиэтилена, вес. ч
Пример
Компоненты
1 2 контр. контр.
12 13
5 6
7 8 9
70,0 67,0
87,5
82,5
77,5
80 5
76,5
79,5
76,0, 78,5
79,75
74,8
9,0
11,0
9,0
7,0
6,0 8,0
15,0
5,0 9,0
12,0
15,0
15,0
9,0 12,0
9,0
7,0 15,0
10,0
10,0
12,0
0,5
0,7
0,5
0,5
0,5 0,5
0,3
0,7
0,5
0,5
0,5
0,75
0,5
0,75
2,0
0,7
0,5
0,60
1,0
0,5
3,0
3,0! 3,0
В качестве термостабилизаторов могут быть использованы известные антиоксиданты для полиолефинов, например: N, N -ди+нафтил-и-фенилендиа мин (диафен НН); бис(2-окси-5- метил -3- трет -бутилфенил) — метан (бисалкофен БП); смесь 4- (а-метилбензил)фенилфосфита с 2, 4-ди-(а-метилбензил)-фенилфосфитом и 2, 4, 6-три- (а-метилбензил)фенилфосфитом (фосфит П-24) и другие.
Г1 р и м е р ы 1 — 13. Композиции получают в двухвалковом смесителе тяжелого типа. Компоненты смешивают в расплаве полиэтилена
Полиэтилен низкой плотности марки 10203-003
Полиэтилен низкой плотности марки 10802-020
Сополимер этилена с винилацетатом, содержание винилацет ата 12, 5 оа
Сополимер этилена с пропиленом, содержание пропилена 7%
Полиэтилен высокой плотности марки 20706-016
Трехокись сурьмы
Хлорированный полиэтилен (содержание хлора 41ОЬ)
Т рис-(2,4,6-трибромфенил)тиофосфат
Трис-(2,4,6-трибромфенил)фосфит
Диафен НН
Бисалкофен БП фосфит П-24
Перекись дикумила
1,3-бис-(трет-бутилпероксиизопропил)-бензол
Трисаллилфосфат
Пигмент бордоантрахиноновый
В примере 6 в композицию введены сенсибилизатор сшивания (триаллилфосфат) и краситель (бордо-антрахиновый) .
Радиационное сшив ание композиций проводят облучением у-квантами Со" в инертной среде или ускоренными электронами до поглощенной дозы 20 Мрад, обеспечивающей высокий уровень термостойкости изделий.
Для получения химически сшивающихся композиций в расплав вводят органические перекиси. Сшивка производится в процессе прессования при 160 С в течение 40 мин.
На образцах полученных композиций опрев течение 7 — 15 мин при температуре 110—
130 С (в случае полиэтилена низкой плотности) и 130 †1 С (в случае полиэтилена высокой плотности).
5 Полученную композицию вальцуют или гранул ируют.
Рецептуры композиций, изготовленных по примерам 1 — 13 приведены в табл. 1. В при10 мерах 1, 3 — 7 представлены композиции для радиационного сшивания, в примерах 2, 8—
13 для химического сшивания. деляет горючесть по методике ТУ 6-05-154774 (на .композиции самозатухающие вулкани15 зующиеся для кабельной изоляции), физикомеханические (ГОСТ 11262-68) и диэлектрические (ГОСТ 6433.3-71) показатели, а также стойкость к тепловому старению — по сохранению относительного удлинения при разрыве
20 после выдержки в течение 120 час при 150 С (ТУ 6-05-1547-74) и в течение 400 час при
130 С (ТУ 6-05-051-63-74 на трубки термоусаживаемые электроизоляционные).
Результаты испытания композиций приведе25 ны в табл. 2, 540888
Таблица 2
Свойства сшитых композиций, изготовленных по рецептурам таблицы 1
Сохранение" Е после выдержки при 150 С в течение
120 час, Сохранение " Е после выдержки при 130 C в течение
400 час, о ,о
Удельное объемное электрическое сопроти вление, ом см
Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см
Относительное удлинение при разрыве Е, оо
Горючесть (среднее время самостоятельного горения) Пример
1 (контроль) 2 (контроль) 3
19,0
520
3 10ы
117
25,0
114
4 10"
2 10"
10"
3 10 "
4 10ы
2 10"
3 10 "
2 10"
9 10 1
5. 1Уз
6 10
13 (контроль) " Норма показателя для материала изоляции каоеля — не менее 85, (ТУ-6-05-1547-74).
"" Норма показателя для электрзизоляционных термоусаживаемых трубок †менее
80 о а (ТУ 6 05-051-63-74) . фект от внедрения предлагаемого изобретения составит 0,9 млн. рублей.
Представленные в таблице данные показывают, что использование предлагаемого изобретения обеспечивает сохранение физико-механических свойств после воздействия высоких температур. Если в контрольных примерах (1, 2) относительное удлинение снижается до 60 — 70% от исходного значения, то в примерах 3 — 13 величина относительного удлинения практически не изменяется. Кроме того, предлагаемые композиции при сохранении физико-механических и диэлектрических свойств имеют более высокую огнестойкость, ° ем контрольные.
Формула изобретения
Самозатухающая композиция на основе гомо- или сонолнмера этилена, содержащая органическое галогенсодержащее соединение, трехокнсь сурьмы EI;I н ч ающийся тем, что, с целью улучшения тер10 мостойкостн и самозатухающнх свойств сшитых изделий, в качестве галогенсодержащего соединения содержит трнс- (2, 4, 6-трнбромфенил) -тиофосфат при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:
15 Гомо- илн сополимер этилена 67,0 — 87,5
Трис- (2, 4, 6-трнбромфеннл)тнофосфат 7 — 15
Трехокнсь сурьмы 5 — 15
Стабилизатор 0.5 — 3,0
Использование данного изобретения может быть осуществлено на действующих предприятиях, производящих полиолефиновые композиции, без дополнительных затрат на переоборудо Iàíèå. Ожидаемый экономический эфСоставитель А. Кулакова
Техред А. Камышникова
Корректор Л. Дснискииа
Редактор В. Зенкевич
Заказ 3011/13 Изд. № 1918 Тираж 630 Подписное
ЦНИИПИ Государствс1и1ого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )K-35, Раушская иаб., д. 4!5
Типография, пр. Сапунова, 2
7,0
8,0
6,0
2,0
5,0
11,0
9,0
11,0
10,0
8,0
Горит
134
254
127
119
128
121
118
120
450
84
98
91
87
97
93
98
92
99
89
9»
99
94
99
98
91
