Композиция на основе изоляционного полиэтилена

Композиция на основе изоляционного полиэтилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C À È È Å (111 708425

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советскнх

Соцнвлнстнчесинк

Ресттублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23 09 77 (21) 2529816/24-07 с присоединением заявки Рй (23) Приоритет(51)М. КЛ.

Н 01 В 3/18

Веударстееииый комитет

СССР ио делан изобретений и открытий.

Опубликовано 05.0180 Бюллетень,% 1

Дата опубликования описания 05.0180 (53) УДК, 621315 (088.8) А. Г. Григорьян, Ю. В. Образцов, А. Г. Мирзоев, А. М. Норштейн, Т. Б. Коротаева, P. Г. Левит, Л.А.Панкратова

А. В. Ромашкин, Н. В. Фурсов, Д. Я. Жинкин и В. Э. Михлин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ИЗОЛЯЦИОННОГО

ПОЛИЭТИЛЕНА

Изобретение относится к области изоляционных композиций на основе полиэтилена, предназначенных для работы при высоких напряжениях.

Для изоляции кабельных изделий широко применяются различные композиции полиэтилена (1).

Недостатком известных композиций является их низкая триингостойкость.

Известна композиция на основе изоляционного полиэтилена, которая содержит в качестве

10 неорганического наполнителя тальк и в качестве модифицирующего агента гексахлорбензол (2).

Известная композиция является наиболее т5 устойчивой к образованию триингов. Однако и эта композиция не является в достаточной степени триингостойкой, что не обеспечивает надежной эксплуатации высоковольтных кабелей на напряжение 110- 220 кВ.

Целью изобретения является повышение стойкости изоляции к образованию триингов.

Для этого композиция на основе изоляционного полиэтилена, неорганического наполнителя содержит в качестве модифицирующего агента полиалкиларил (арилен) силазан с молекулярным весом 1300-1450 при следующем соотноше. нии компонентов, вес.%:

Неорганический наполнитель 1 - 30

Полиалкиларил (арилен) силазан 05- 5 Изоляционный полиэтилен Остальное

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие реальность данного изобретения.

Пример 1. На лабораторных вальцах готовят композицию на основе кабельного изоляционного полиэтилена (ПЭ 153-01К) и неорганического наполнителя, содержащую полидиметилфенилсилазан (МФСН) . Композиция имела следующий состав: 0,5 весЯ МФСН, 1 вес.% аэросила 175 и остальное ПЭ марки

153-01К. Контрольная композиция не содержит кремнийорганической добавки и минерального наполнителя. Температура смешения составляет

130 С. Полученные композиции подвергались термообработке на гидравлическом прессе при температуре 145-150 С в течение 6 минут.

Стойкость к образованию триингов при напряжении

12 кВ, сек

38

Контрольная композиция 17

4 5

3 70842

Результаты испытания указанной композиции иа стойкость к образованию древовидных побегов (триингов) приведены в таблице 1. Физико. механические и электрические .характеристики композиции приведены в таблицах 4 - 5.

Пример 2. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию, в которую вместо диметилфенилсилазана вводят 0,5 вес% полидиметилвинилфенилсилазана (МВФСИ) .

Композицию испытывают, как описано в при- 1О мере 1. Результаты испытаний приведены в таблицах 1, 4, 5.

Пример 3. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию, в которую вносят 3 вес.% полидиметилфенилсилазана. 15

Композицию испытывают на триингостойкость при напряжении 12кВ, Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Пример 4. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию, в которую 20 вводят 5 вес.% полидиметилфенилсилазана.

Композицию испытывают, как описано в примере 3. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Пример 5. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию на основе кабельного изоляционного полиэтилена и аэросила марки 175. Композиция имела следующий состав: 5 вес.% аэросила 175, остальное ПЭ 153-01К. Композицию испытывают, ЗО как описано в примере 1. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Пример 6. По методике, описанной в примере 5, готовят композицию, в которую вводят 2 вес.% полидиметилфенилсилазана. Ком- з позицию испытывают, как описано в примере

5. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Пример 7. По методике, описанной в примере 1, готовит композицию следующего 4о состава: 15 вес.% аэросила и остальное ПЭ

153-01К. Композицию испытывают, как описано в примере 1. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Пример 8. По методике, описанной в примере 7, готовят композицию, в которую вводят 2 вес.% полидиметилфенилсилазана. Композицию испытывают, как описано в примере

7. Результаты испытаний приведены в табли5 4 вводят 2 вес.% полидиметилфенилсилазана.

Композицию испытывают, как описано в примере 9. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Пример 11. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию на основе кабельного изоляционного полиэтилена и белой сажи марки БС-50. Композиция имела следующий состав: 5 вес% БС-50 и остальное

ПЭ 153-01К. Композицию испытывают, как описано в примере 1. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Пример 12. По методике, описанной в примере 11, готовят композицию, в которую вводят 2 вес.% полидиметилфенилсилаэана.

Композицию испытывают, как описано в примере 11. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Пример 13. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию следующего состава: сажа БС-50 - 15 вес.%, остальное ПЭ

153-01К. Композицию испытывают, как описано в примере 1. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Пример 14. По методике, описанной в примере 15, готовят композицию, в которую вводят 2 вес.% полидиметилсилазана. Композицию испытывают, как описано в примере 13.

Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Таблица 1

Влияние типа модифицирующего агента на триингостойкость композиций

Таблица 2

Влияние количества полидиметилфенилсил азана на триингоатойкость композиций

М Пример це 3-5.

Пример 9. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию следующего состава: аэросила 175-30 вес.%, остальное ПЭ

153-01К. Композицию испытывают, как описано в примере 1. Результаты испытаний приведе- ss ны в таблице 3.

Пример 10. По методике, описанной в примере 9, готовят композицию, в которую

Стойкость к образованию триингов при напряжении

12 кВ, сек

37

708425 ию

37

57

65.

29

36

60

25

14

692

176

180

670

193

Контрольная композиция 169

625

Остальное

2,3

2,8 10

2 5, 10-4

7,010 з

27 55

Контрольная композиция 3,4.10 4

2,2

Таблица 3

Влияние количества и типа неорганического наполнителя на триингостойкость полиэтиленовых композиций

Таблица 4

Физико-механические показатели полиэтиленовых композиций

ЗО

Таблица 5

Диэлектрические характеристики полиэтиленовых композиций

Как видно из таблицы 1, введение в полиэтиленовые композиции даже 0,5 вес.% кремнийорганических модифицирующих добавок приводйт к повышению их триингостойкости почти в

2 раза.

Количество введенной добавки оказывает влияние на стойкость к образованию триингов, причем наилучший эффект достигается при введении полидиметилфенилсилазанов в количестве 2,5-3,5 вес.%. Дальнейшее увеличение дозировки модификатора не оказывает существенного влияния на триингостойкость.

Из таблицы 3 следует, что полиэтиленовые композиции. наполненные аэросилом и белой сажей и содержащие в качестве модифицирующей добавки полидиметилфенилсилаззны, имеют более высокую стойкость к образованию древовидных побегов, чем контрольная композиция (в 1,5-4 раза выше).

Введение в полиэтиленовые композиции предлагаемых неорганических наполнителей и модицифируюшей добавки практически не изменяет их физико-механических и диэлектрических показателей (таблица 4-5) .

Проведенные испытания полиэтиленовых композиций, содержащих в качестве модифицирующего агента полиалкиларил (арилен) силазан с молекулярным весом менее 1300, не обеспечивают достаточной триингостойкости композиций, а введение полиалкиларил(арилен) силазана с молекулярным весом более 1450 в полиэтилен технологически затруднено.

Фор мул а изобретения

Композиция на основе изоляционного полиэтилена, неорганического наполнителя и модифицирующего агента, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения стойкОсти изоляции к образованию триингов, оНВ содержит в качестве модифицирующего агента полиалкиларил (арилен) силазан с молекулярным весом 1300-1450 при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Неорганический наполнитель 1 - 30

Полиалкиларил (арилен) сил азан

0,5-5

Изоляционный полиэтилен

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ 16336-70 "Композиция полиэтилена для кабельной промышленности", М., "Издательство стандартов", 1974, с. 2,8.

2. Шпакровская Г. П. Автореферат кандидатской диссертации "Изучение предпробивных явлений и электрической прочности в полимерах в связи с их надмолекулярной структурой", Ленинградский политехнический институт имени М.И.Калинина, 1975, с.9.