Электроизоляционная композиция

Электроизоляционная композиция

Реферат

Изобретение относится к кабельной технике, а именно электроизоляционным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженными горючестью и выделением дыма при горении, предназначенным для изоляции, внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, от которых требуется повышенная пожаробезопасность.

Провода и кабели часто становятся причиной загорания и распространения пламени. В связи с этим к их полимерным составляющим - изоляции, внутренним и наружным оболочкам - традиционно предъявляются высокие требования по негорючести.

Однако в последние десятилетия требования по характеристикам пожаробезопасности и, особенно, по негорючести и снижению выделения дыма постоянно повышаются.

В настоящее время для изоляции и оболочек кабельных изделий общепромышленного назначения применяются ПВХ пластикаты, обладающие определенной степенью негорючести, обеспечивающей нераспространение горения отдельно расположенных проводов и кабелей.

К теме настоящего изобретения наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является электроизоляционная кабельная ПВХ композиция, марки И 40-13А, выпускаемая по ГОСТ 5960-70.

Указанная композиция содержит, мас.ч.: 100 суспензионного ПВХ, 45-48 сложноэфирного пластификатора, 5-6 свинцового стабилизатора, 0,7-1,0 стеарата кальция, 0,1-0,3 дифенилолпропана.

Композиция характеризуется следующими свойствами пожаробезопасности: КИ 23-24% по ГОСТ 21793-76, максимальная плотность дыма при горении 350-450, по ГОСТ 24632-81.

Поставленная задача состояла в разработке композиции, характеризующейся высокой степенью негорючести и пониженным выделением дыма при горении.

Технический результат достигается тем, что электроизоляционная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, стеарат кальция и дифенилолпропан, дополнительно содержит окись цинка, борат цинка, хлористый кальций или окись кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: суспензионный поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 25-75, свинцовый стабилизатор 1-7, стеарат кальция 0,7-3, дифинилолпропан 0,1-0,8, окись цинка 0,5-8, борат цинка 0,5-5, хлористый кальций или окись кальция 0,1-2. Композиция может дополнительно содержать карбонатный наполнитель в количестве, мас.ч.: 5-90, трехокись сурьмы 0,5-9, сажу 1-8.

Предложенная композиция содержит следующие компоненты.

Суспензионная ПВХ смола марки С-70 по ГОСТ 14332-78 Е. В качестве сложноэфирного пластификатора: диоктилфталат (ДОФ), диизооктилфталат (ДИОФ), динонилфталат (ДНФ), диизононилфталат (ДИНФ), диалкилфенилфосфат (ДАФФ) по ГОСТ 8728-88 или их смеси. Свинцовый стабилизатор: трехосновной сульфат свинца (ТОСС), основной карбонат свинца (ОКС), двухосновной фталат свинца (ДОФТС) по ТУ 6-09-600-76. Стеарат кальция (Ст. Са) по ТУ 2634-003-48602470-99, дифенилолпропан (ДФП) по ГОСТ 12138-86, окись цинка (ZnO) по ГОСТ 202-84 (марка БЦО), борат цинка по ТУ 113-07-015-91, хлористый кальций (CaCl₂) по ГОСТ 450-77, окись кальция (СаО) по ГОСТ 8677-76, карбонатный наполнитель - мел (СаСО₃) по ГОСТ 8253-79 или по ТУ 5743-010-00186803-95, трехокись сурьмы (Sb₂O₃) по ТУ 48-14-1-88, сажа по ГОСТ 7885-86.

Также могут быть использованы другие известные химические продукты в эквивалентных количествах.

Кроме перечисленных агентов предлагаемая композиция может содержать другие целевые добавки, например концентраты красителей в количестве 0,5-3 мас.ч., смазки в количестве 0,1-4 мас.ч. и др.

Пример 1. В смеситель, нагретый до 90°С, загружают все сыпучие компоненты: на 100 мас.ч. ПВХ С-70, 2 мас.ч. ТОСС, 0,7 мас.ч. Ст. Са, 0,1 мас.ч. ДФП, 0,5 мас.ч. ZnO, 0,5 мас.ч. бората цинка, 0,1 мас.ч. хлористого кальция, 5 мас.ч. СаСО₃, 0,5 мас.ч. Sb₂O₃, 1 мас.ч. сажи, перемешивают в течение 3-5 мин, вводят 50 мас.ч. ДОФ и перемешивают еще 25 мин.

Полученную порошкообразную смесь охлаждают до комнатной температуры и вальцуют при температуре 155-165°С в течение 4-10 мин. Из вальцованного полотна прессуют образцы для испытаний при температуре 160-170°С в течение 3 мин под давлением 120 кгс/см². Кислородный индекс определяют по ГОСТ 12.1.044-89, максимальную плотность дыма в условиях горения определяют по ГОСТ 24632-81.

Состав и свойства композиции приведены в таблице.

Примеры 2-10 (предлагаемые).

Композиции готовят и испытывают, как указано в примере 1.

Использование компонентов вне заявляемых количеств или их смесей приводит к ухудшению характеристик кабельных композиций.

Состав и свойства ПВХ композиций
№№п/п	Состав композиции, мас.чс	Дмакс - горение	КИ, %
1	2	3	4
1	ПВХ С-70	100	250	27
	ДОФ	50
	ТОСС	2
	Ст. Са	0,7
	ДФП	0,1
	ZnO	0,5
	Борат цинка	0,5
	CaCl2	0,1
	СаСО3	5
	Sb2O3	0,5
	Сажа	1
2	ПВХ С-70	100	190	29
	ДОФ	75
	ТОСС	7
	Ст. Са	3
	ДФП	0,8
	ZnO	8
	Борат цинка	5
	СаО	2
	СаСО3	90
	Sb2O3	5
	Сажа	8
Продолжение таблицы
1	2	3	4
3	ПВХС-70	100	180	28
	ДОФ	50
	ТОСС	5
	Ст. Са	1
	ДФП	0,3
	ZnO	2,5
	Борат цинка	2,5
	CaCl2	1
	СаСО3	50
	Sb2O3	2,5
4	ПВХ С-70	100	200	28
	ДОФ	50
	ТОСС	5
	Ст. Са	1
	ДФП	0,3
	ZnO	2,5
	Борат цинка	2,5
	CaCl2	1
	СаСО3	50
5	ПВХ С-70	100	250	27
	ДОФ	50
	ТОСС	5
	Ст. Са	1
	ДФП	0,3
	ZnO	2,5
	Борат цинка	2,5
	CaCl2	1
Продолжение таблицы
1	2	3	4
6	ПВХ С-70	100	200	27
	ДОФ	50
	ТОСС	6
	Ст. Са	2
	ДФП	0,4
	ZnO	2
	Борат цинка	4
	CaCl2	0,5
	СаСО3	20
	Сажа	3
7	ПВХ С-70	100	190	28
	ДОФ	50
	ТОСС	6
	Ст. Са	2
	ДФП	0,4
	ZnO	2
	Борат цинка	4
	СаО	0,1
	СаСО3	40
	Sb2О3	2
	Сажа	3
8	ПВХ С-70	100	180	28
	ДОФ	50
	ТОСС	6
	Ст. Са	2
	ДФП	0,4
	ZnO	2
	Борат цинка	4
	CaCl2	0,5
	СаСО3	60
	Sb2О3	2
	Сажа	3
Окончание таблицы
1	2	3	4
9	ПВХ С-70	100	230	29
	ДОФ	25
	ТОСС	6
	Ст. Са	2
	ДФП	0,4
	ZnO	2
	Борат цинка	4
	СаО	0,5
	Sb2O3	2
	Сажа	3
10	ПВХ С-70	100	250	27
	ДОФ	60
	ТОСС	6
	Ст. Са	2
	ДФП	0,4
	ZnO	2
	Борат цинка	4
	CaCl2	0,5
	СаСО3	80
	Sb2O3	2
	Сажа	3
для сравнения (известная)
11		350-450	23-24

1. Электроизоляционная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, стеарат кальция и дифенилолпропан, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит окись цинка, борат цинка, хлористый кальций или окись кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Суспензионный поливинилхлорид	100
Сложноэфирный пластификатор	25-75
Свинцовый стабилизатор	1-7
Стеарат кальция	0,7-3
Дифенилолпропан	0,1-0,8
Окись цинка	0,5-8
Борат цинка	0,5-5
Хлористый кальций	0,1-2
Окись кальция	0,1-2

2. Электроизоляционная композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит карбонатный наполнитель в количестве 5-90 мас.ч.

3. Электроизоляционная композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит трехокись сурьмы в количестве 0,5-9 мас.ч.