Наполненная электроизоляционная композиция на основе поливинилхлорида

Наполненная электроизоляционная композиция на основе поливинилхлорида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

НАПОЛНЕННАЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ. ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА , включающая пластифика .тор, свинцовый стабилизатор и наполнитель - гидрофобный карбонат кальция модифицированный стеаратом кальция , от л и чающ ая с я тем, что, с целью повышения степени наполнения , улучшения термостабильности и удельного объемного электрического сопротивления наполненной композиции , она в качестве наполнителя содержит гидрофобный карбонат кальция со средним размером частиц 2 6 мкм, модифицированный 3,5-5,0 мае.% стеарата кальция, при следующем соотношении компонентов, мае.ч: Поливинилхлорид 100 50-80 Пластификатор Свинцовый стаби3 ,0-7,5 лизатор i Гидрофобный карбонат кальцря со (Л средним размером частиц 2-6 мкм, модифицированный 3,5-5,0 мас.% стеа50-300 5 рата кальция

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

50-80

Пластификатор

Свинцовый стабилизатор

3,0-7,5 л

Гидрофобный карбонат кальция со средним размером частиц 2-6 мкм, модифицированный

3,5-5,0 мас.% стеарата кальция

50- 300

I"0ÑÓÄAPÑTBÅHHÛÉ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3398770/23-05 (22) 05.01.82 (46) 23.07.83. Бюл. Р 27 (72) В.В.Гузеев, A.Â.Áðîìáåðã,.

Л.М.Мартынова, Г.П,Малышева, В.И.Котенков, Л.A.Íåñòåðîâà, И.П.Эпштейн, Э.П.Быстрова,H.Н.Орлова, В.Ф.Соболев, В.В.Деревянко, А.И.Никитин,В.И.Манушин,Д.Й.Дикерман ,и В.Г.Николаев (53) 678 . 743 22 ° 04: 661, 842. 622 (088. 8) . (56) 1. Патент Японии Р 53-4088, кл. С 08 L 27/06, опублик, 1978.

2. Патент Франции Р 2388854, кл. С 08 Ь 27/06> опублик, 1978, (прототип) (54)(57) НАПОЛНЕННАЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОИПОЗИЦИЯ HA ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА, включающая пластифика,тор, свинцовый стабилизатор и наполнитель — гидрофобный карбонат кальция, модифицированный стеаратом каль„„я(.) „„!1 030387

С 08 Ь 27/,"06; С 08 К 9/04; Н Ol В 3/44; С 09 С 1/02;

"С 01 F L 27/06 ция, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени наполнения, улучшения термостабильности и удельного объемного электрического сопротивления наполненной композиции, она в качестве наполнителя содержит гидрофобный карбонат кальция со средним размером частиц 2

6 мкм, модифицированный 3,5-5,0 мас.% стеарата кальция, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Поливинилхлорид 100

103038

3,0-.7,5

Изобретение относи ся к высоко- термостабильности и удельного объемнаполненным поливинилхлоридным ком- ного электрического сопротивления. позициям, которые могут быть исполь- Поставленная цель достигается зованы прежде всего для изоляции тем, что наполненная электроизоняи оболочки проводов и кабелей, а ционная композиция на основе поливитакже для других изделий, например 5 нилхлорида, включающая пластификатор, листов,. пленок, шлангов и т.д. свинцовый стабилизатор и наполнительНаполнение поливинилхлорида поэ- годрофобный карбонат кальция, модиволяет улучшить некоторые эксплуа- фицированный стеаратом кальция, в катационные свойства материала на его честве наполнителя содержит гидрофоб основе, а также сэкономить этот по- 10 ный карбонат кальция со средним разлимер, если найолнитель введен в мером частиц 2-6 мки, модифицировандостаточном количестве. ный 3,5-5, 0 мас.В стеарата кальция, Одной из крупномонтажных и важ- при следующем соотношении компоненных областей потребления композиций тов, мас.ч.: на основе поливинилхлорида (ПВХ) яв- 15, П, ив, ляется использование пластифицирован

100 ных композиций в кабельной теХнике.. Пластификатор 50-80

Требования, предъявляемые к ПВХ-композициям для кабельных изделий—

Свинцовый стабилиF весьма высоки и создание высоконаполненных композиций с достаточно

Гидрофобный карвысоким уровнем свойств является за- бонат кальция со дачей очень сложной и актуальной. средним размером

Известна наполненная электро- части .2-6 мкм мо1 изоляционная композиция на осно- дифицироваиный 3,.5ве ПВХ содержащая в качестве на25

5,0 мас.Ъ стеарата полнителя 10-.50 мас.ч. карбоната кальция 50-300 кальция(13. Использование в. качестве наполниКомпозиция, содержащая на 100 мас.ч теля гидрофобного карбоната кальция

IIBX 50 мас.ч. пластификатора, со средним оазмером частиц 2-6 мкм

4, 5 мас.ч ° трехосновного сульфата 30 модифицироВанного 3, 5-5, 0 мас. % свинца и 20 мас.ч карбоната кальция, стеарата кальция, позволяет полуимеет удельное объемное электричес- чить высоконаполненную композицию кое сопротивление (y ), при 70 С (50-300 мас.ч. наполнителя на

4,8-10 OM-см, которое значительно 100 мас.ч. ПВХ) с хорошими термо1. хуже при более высоких степенях íà-,35 стабильностью и электроизоляционныполнения. Таким образом, введение ми свойствами. карбоната кальция в количестве ) Пример 1. В 1 л суспенэии

20 мас.ч ° на 100 мас.ч ПВХ приводит карбоната кальция со средним разк снижениюу композиции, что огра- мером частиц 2-6 мкм,содержащей ничивает ее применение для электро- 4р 150 r твердого вещества и нагретой изоляционных изделий. до 80 С, вводят синтетическую жиро

Наиболее близкой к изобретению ную кислоту (СЖК) фракции С -С в

° ц 2о по технической сущности и достига- количестве 3,5 r СЖК на 100 r каремому эффекту является наполненная боната калиция; смесь выдерживают электроизоляционная композиция на 45 при перемешивании 30 мин, затем ее основе поливинилхлорида, включающая подвергают термообработке, для чена 100 мас.ч. ПВХ до 30 мас.ч.плас- ro нагревают до 92 С и выдерживают тификатора, 2-50 мас.ч. наполните- при этой температуре в течение 15 мин. ля — гидрофобного карбоната каль- Суспензию фильтруют на воронке Бюхне-, ция и максимальным размером частиц ра под вакуумом 300 мм рт.ст. в тече2 мкм, причем отдельные частицы ние 15 мин, а затем полученный пропокрыты оболочкой из стеарата калиция. дукт подвергают сушке.

Кроме того, композиция содержит стаби» лиэатор, например оловоорганический На основе полученного гидрофобно или свинцовый, смазку, например сте- го карбоната кальция, модифицированарат кальция, поглотитель ультра- >5 ного 3,5 мас.% стеарата кальция, фиолетовых лучей — двуокись тита- готовят композицию следующим образом. на (2) 100 мас.ч. ПВХ.и 100 мас. ч.

Недостатками известной композиции гидрофобного (Г/Ф) карбоната кальявляются невозможность получения вы- ция, загруженного в средний слой соконаполненной композиции (более 60 ПВХ, помещают в смеситель, нагретый

50 мас.ч.), низкие термостабильность до 80«100ОС, и перемешивают 8-10 мин, и удельное объемное электрическое Затем через форсунку за,8-10 мин сопротивление. вводят .предварительно подогретую

Целью изобретения является повьиае- до 70 С суспензию 5 мас.ч, трехосние степени наполнений, улучшение 65 новного сульфата свинца (TOCC) в

1030387

Из приведенных в таблице данных видно, что использование гидрофобного карбоната кальция со средним размером части 2-6 мкм, модифицированного 3,5-5,0 мас.Ъ стеарата кальция, позволяет достичь степени наполнения электроизоляционных ПВХкомпозиций до 300 мас.ч. на 100 мас.ч.

ПВХ, повысить термостабильность наполненных электроизоляционных .композиций до 135-340 мин,y до

1<.0 10" -1 5 10 Ом.см при 20 С .и до 6 ° 10" -2."10 Ом-см при 70 С.

Эти показатели значительно выше, чем по известному способу, где они 45 составляют 55 мин, 1.10""Ом см и.

2 10 "ООм см соответственно.

50 мас.ч. диоктилсебацината (ДОС).

Температуру .поднимают до 100-200 С . и перемешивают в течение 10-30 мин.

Затем смесь охлаждают при перемешивании и гранулируют при температуре расплава 150-170 С. Образцы для испытаний готовят вальцево-прессовым способом. Определяют термостате бильность („) пластиката при 190ОC .в соответствйи с ГОСТ 14041-68.и удельное объемное электрическое со- )0 противление (р „) в соответствии с

ГОСТ 6433-71.

Свойства наполненной композиции приведены в таблице, „ и р „, наполненной композиции выражены в абсолютных и в относительных единицах, т.е. через отношения „ир „ наполненной композиции к и р ненаполненной (í/ .о учн /уча ) . Относительные величины в таблйце даны для убедитель20 ности, так как сравнительные испы- . тания проведены на одних и тех же партиях сырья.

Пример ы 2 — 7(по предлагаемому способу). Наполненные композиции;готовят и испытывают аналогично примеру 1. Состав композиции,ее свойства приведены в таблице.

Пример ы 8 — 15(по известному способу)..

Использование гидрофобного карбо ната кальция, но с меньшей или большей степенью модификации, дает пластикат с недостаточной термостабильностью и низкими электроизоляционными свойствами (см. примеры 9-10).

Ввведение модифицированного карбоната кальция менее 30 мас.Ъ дает пластикат с низкой термостабильностью и низкими. электроизоляционными свойствами (см.пример ll) . Композицию, содержашую 400 мас.ч. наполнителя, не удается сформировать в образец (см. пример 12). Достичь таКой же степени наполнения, как по предлагаемому способу, на немодифицированном карбонате кальция, не удается /см. пример 13) . Использование смеси немодифицированного карбоната кальция и стеарата кальция в тех же соотношениях не позволяет достичь такого же уровня свойств (см.примеры 14 и 15) .

Основной областью применение

ПВХ-композиций, наполнеиных гидрофоб ным карбонатом кальция по предлагаемому способу, является использование их для изоляции и оболочек кабелей. В настояшее время для изЬляции применяется пластикат с содержанием 10 мас. ч. наполнителя на 100 мас.ч. ПВХ; для оболочек кабелей применяется пластикат ОМ-40, ТУ-6-01-2-608-81, содержаший на

100 мас.ч. ПВХ 72 мас..ч. ДАФ, 3 мас.ч. ТОСС, 2 мас,ч. стеарата кальция, 1 мас.ч. трехокиси сурьмы, 1 мас.ч. сажи ДГ-100, 0,3 мас.ч. дифенилолпропана, 50 мас.ч. иела (химически осажденного). Указанная композиция имеет термостабильность при 190 С вЂ” 250 мин, р> при 20 С

1 10"" уч при 7.0 С вЂ” 1 101о

Предлагаемая композиция по,сравнению с известной обладает лучшими электроизоляционными свойствами и, кроме того, за счет высокой степени на- . полнения позволяет экономить дефицитное полимерное сырье °

1030387

Пример дчн, Ом 0M при 20 С

Учн Ьо прои

190 С мин

«»»» 4» «»« н "о

pчн ON см при 70ОC

Рчн IРчо ь 100

ДОС

2 10 2

3 10 "

255

TOCC

СаСО®„(3 5) 100

100

1,35

2. ПВХс.)о

TOCC

240

««».»

1 2

Сасо

3 OBX p . 100

ДОС

TOCC

340

° »»и Л

1 6

СаСО (3,5) 300

3 -ф

4 "В" 7о

100

Диоктилфталат (ДОФ) 50

Двухосновной фталат свинца(ДОФТС) 7

265

»» «»«»

100

100

135

«»»»4 «»

1,Л

СаСО (5) 200 гф

6 ПВХсчо °. :М

ДОФТС 7 5

СаСО (4) 100

Гф

3 "10 6 10 170

» «»«««В»

10 б

Сасо .(5) э„ф

5. ПВХ

Диалкилфталат (да@)

ТЪСС

Состав композиции, ммас.ч. (Ф содерзания стеарата кальция в гидрофобном карбонате кальция) Свойства наполненных;композиций

1<10 2 1 51<01

° «Ф» 1

* Ф

20 р1

10 2

»»«В Ь@» » ««М«»

150 20

1 5 10 - 1р4 ° 10

»»»»« ° Ь Ь»«»

15 ..7 1012; 1i2 . 104

»»«М««

20 6

1030387

Пример

p pM см при 70

Рчн (Гvo н при

190 С мин

Х н то

Рчнрм ©м при 20 С

P«I vD

100

7. НВХс- о

TOCC

1 10

2,5

1 011

210

ДОФТС

10 .12

150

100

ДОС

1 ° 1011

TOCC

» .1

0,3

100

2 10

1 . 101

ЗЗ

TOCC

0 15

Cacoý (1,5) э,ф

100

10 ° ПВХ „с)о

100

ДОС

3 3. 10

И Э» »«

5 10

»»

0,69. 5 TOCC

СаСО3 (6, 5) гф

100

100

ll ° ПВХ

ДОС

1 4 10 о

5 10""

TOCC

САЛО (3 5 ) 0,1

100

12 ПВХХ

50 TOCC

400

100

ДОС

СОСО (4) гф

8 ПВХато

СаСО гф

9, ПВХ

c֔

СаСО (3,5) Згф

13, . ПВХ с о остав композиции, мас.ч. % содержания стеарата кальция в гндрофобном карбонате кальция

Продолжение таблицы

Своййтва наполненных композиций

Не удается сформовать образец

1030387

Продолжение таблицы

При мер

Свойства наполненных композиций

300

14. ПВХ

С 70

100

ДОС

ТОСС

СаСО

100

3 ° 10 "

»»4»

1,4

100

Стеарат калиция

0,46

3 5

15. ПВХ

100

ДОС

TOCC

СаСО

10Фа (.

1,05

Стеарат кальция 138

»«»

0,66

3,5

Составитель Л.Макарова

Редактор Н.Пушненкова Техред В.Далекорей

Корректор A.Ïîâì

Заказ 5129/28 . Тираж 494

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.»открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент., r. ужгород, ул. Проектная, 4

Т0СС

СаСО немодифиЭ цированный

Состав композии, мас.ч. Ф сойеРжания стеарата кальция в гидрс Фобном карбонате кальция

C H rtPM

190 С мин

Х к / о р„PM см, при 20 С

Рчн Рч руНtoM11CM при 70 С

Р н Учо