Сшивающаяся полимерная композиция для электрической изоляции высоковольтных кабелей

 

Изобретение относится к сшивающимся полимерным композициям для производства электротехнических изделий различного назначения, в том числе кабельных изделий. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности изоляции на основе композиции путем снижения тангенса угла диэлектрических потерь и повышение производительности в производстве высоковольтных кабелей путем увеличения скорости экструзии изоляции при сохранении стойкости к термоокислительному старению и содержания сшитой фракции. Изоляция на основе композиции, содержащей полиэтилен высокого давления и/или сополимер этилена с винилацетатом, бис[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропил]сульфид и смесь монопероксидов, имеет TGδ 0,0005-0,0007. Скорость экструзии при получении изоляции составляет 2,2-2,5 м/мин. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ц

РЕСПУБЛИК

H 01 B 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4485665/24-07 (22) 20.09.88 (46) 23.09.90. Бюл, К 35 (72) Ю.В.Образцов, A.B.Ромашкин, А.Ф.Синякин, Л.Л.Хохлова, Г.Н.Кузнецова Ю.И.Фирсов, U.A.Ãâoçäþêåâè÷ и .В.M.ÍåBåäîìñêèé (53) 621.315 (088.8) (56) Пластмассы. 1974, Р 8, с.48-44. (54) СшИВАЮЩАЯСЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ КАБЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к сшивающимся полимерным композициям для производства электротехнических изделий различного назначения, в том числе кабельных изделий. Цель изобретения

Изобретение относится к сшивающимся полимерным композициям для производства электротехнических изделий различного назначения, в том числе кабельных изделий.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности изоляции на основе сшивающейся композиции путем снижения тангенса угла диэлектрических потерь и повышение производительности производства высоковольтных кабелей путем увеличения скорости экструзии изоляции при сохранении стойкости к тер-! моокислительному старению и содержания сшитой фракции.

Составы композиции приведены в табл.1.(ПЭВД-полиэтилен высокого давлефйя, сэвилен-сополимер этилена с

„„SU„„159461? А 1

2 повышение эксплуатационной надежности изоляции на основе композиции путем снижения тангенса угла диэлектрических потерь и повышение произl водительности в производстве высоковольтных кабелей путем увеличения скорости экструзии изоляции при сохранении стойкости к термоокислительному старению и содержания сшитой фракции. Изоляция на основе композиции, содержащей полиэтилен высокого давления и/или сополимерэтилена с винилацетатом, бис (3-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропил )сульфид и, смесь монопероксидов,имеет с8 Р

0,0005-0,000?. Скорость экструзии при получении изолядии составляет 2,2— ф

2,5 м/мин. 2 табл. винилацетатом диафен НН вЂ” антиокси( дант — N,N -ди-р-нафтил-и-фенилендиамин, С0-3 антиоксидант — бис(3-(3,5- Ю

-ди-трет-6утил-4-оксифенил)пропил 7 сульфид, ПДК вЂ” перекись дикумила, . 4 Ь смесь монопероксидов — сшивающий агент.

При необходимости в предлагаемую композицию могут быть введены целевые добавки, например наполнители, мягчители, пигменты, антипиреныи др.

Составы приготовляют следующим образом.

Пример 1 (по известному вЬ способу). В расплав ПЭВД в смесителе типа Бенбери или на вальцах при 120130 С вводят диафен НН, перемешивают в течение 8-10 мин. В конце смешения при температуре не более 110 С

1594617,вводят перекись дикуиила и продолжа-, ют смешение еще 3-4 иин.

Пример 2 (контрольный). Смешение проводят как в примере 1, только дополнительно вводят двуокись ти тана совместно с диафеном HH.

Пример ы 3, 4 (контрольные), Смешение проводят как в примере 1 только в качестве антиоксиданта вводят СО-3 а н качестве сшивающего агента — смесь монопероксидон.

Пример ы 5, 6 (контрольные) °

Смешение проводят как н примере 1.

У

Температура смешения может колебаться от 105-110 до 120-130 С в зави симости от применяемого полимерй или смеси полимеров. Введение антиоксиданта и сшивающего агента проводят как н примерах 1-4.

П р и и е р ы 7-13 (по предлагаемому способу), Смешение проводят в смесителе Бенбери или на нальцах при 105-130 С в зависимости от применяемых полимеров или их смеси. В качестве антиаксиданта вводят СО-З.

При условии дополнительного введения различных добавок их вводят совместно с антиоксидантом. Введение смеси монопероксидов проводят в последнюю очередь после охлаждения смесителя или вальцев при 105-110 С. табл.2.

25 Как видно из .табл.2, изобретение позволяет в несколько раз снизить тангенс угла диэлектрических потерь, несколько увеличить время подвулканизации. Произнадительность труда при изготовлении кабелей на напряжение 110 кВ повышается н 1,21,4 раза.

Образцы для испытаний готовят из вальцованного полотна путем прессования при Следующем режиме: температура 160+5 аС, удельное давление да

40 .атм, время прессонания 10-40 мин.

Характеристики составов предлагаемой, контрольной и известной композиций после нулканиэации (сшивания) определяют по следуюшим методикам прочность при разрыве (6 и относительное удлинение при разрыве (Я ) на образцах при скорости передвижения нижнего зажима (500+50) MM/мин, тангенс угла диэлектрических потерь .(tg 6 ) и диэлектрическую проницае мость (Е) при частоте 1 МГц на образцах толщиной 1 мм, содержание сшитой фракции путем разделения сшитой фракции путем разделения сшитой (гель-) и растнарииой (золь-) фракции при кипячении вулканизованных композиций в и-ксилале в аппарате .Сокслета в течение 30 ч. По окончании экстракции образцы вынимают из аппарата и сушат при 80 С до постоянной массы., Праизнодительность (скорость) экструзии композиции определяют на лабораторном экструдере при оптимаЛьном температурном режиме по зонам, С:

1 115, 2 120, 3 120, головка 122, при изготовлении изолированной жилы, при этом визуально отмечают наличие пор в массе экструдирананнаго материала (поры должны отсутствовать) икачество поверхности (понерхность должна быть гладкой, равной, без вздутий). Время подвулканизации определяют на пластаметре Муни при

180 С и скорости вращения ротора

2 об/мин. Стойкость к термоокисли. тельному старению (ТС) — по сохранению после ноздейстния температуры 150+5 С н течение 7 сут, стао рение проводят на лопатках н термостате в воздушной среде.

Характеристики композиции и изоляции на ее основе приведены в

Формула изобретения

Сшивающаяся полимерная композиция для электрической изоляции высоковольтных кабелей, содержащая полиолефин, антиаксидант и сшивающий агент, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности изоляции на ее основе путем снижения тангенса угла диэлектрических потерь и производительности в производстве высоковольтных кабелей. путем увеличения скорости экструзии изоляции при сохранении стойкости изоляции к термоокислительному старению и содержания сшитой фракции, она содержит в качестве нолиолефина полиэтилен высокого давления с плотностью 0,91300,9290 г/см и показателем текучести расплава 0,2-200,0 г/10 мин и/или сополимер этилена с винилацетатом с содержанием звеньен винилацелата

5-307. и показателем текучести расплава 1-200 г/10 мин, в качестве антиксиданта — бис (3-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропил сульфид

S 1594617 и в качестве сшивающего агентасмесь.монопероксидов 1-(1-метил-1-трет-бутилпероксиэтил)-Э-иэопропиобенэола 1-(1-метил-1-трет"бутил-пероксиэтил-4-иэопропилбенэола и 1,1,35

-триметил-3-трет-бутилпероксииндана с содержанием каждого в смеси соответственно, мас.Ж: (56-76):(20-40):

:(1-S) при следующем соотношении 1О компонентов, мас.ч.:

Полиэтилен вы100

0,1-0,6

1,0-3,0

Та бли ца 1

Компоненты

Содераание, мас.ч. в составе к>ияпозиции по примеру

2 3 4 5 6 7

1г эо

7О

1ОО

1ОО

1О !ОО

1îî 1оо

1ОО !ОО !ОО !ОО

0,$! оо

0,5

0,51

0,2 о,з

0,6

0,6 О ° 5 . 0,3

О,1

О,2

2,0

О,7

0,05

2,05 1,8

1,5

2,0

1,0

3,0 э,о

3,0 г,о,1,Î

О,& 3,5

25,0. го,о го,о

0,5

0,5

П р и и е ч а н н е. Смесь монопероксндов - 1-(1-метил-1-трет-бутилпероксиэтил)-3-изопропиобеиэол:

1-(1-метил-1-трет -бутил-лероксиэтнл-4-изопропилбензол : 1,1,3-трнметил-э-трет-бутнлпероксинндан.

Т а б п и ц а 2

Показатели для состава композиции по примеру %

1> (4 1> > )> f > (> (10 ) I1 )12 )!3

0,0004 0,0008 0,002 0>004 0,0005 0,0006 0,0006 0,0005 0,0007 0,0035 О ° 004

2 3 ° 2 5 2 8 2 ° 6- 2 3 2 ° 4 2 4 2 4 2 3 4 15 4 2

Свойства

0,002 0,008

2,5 4,6

2,4 2 ° Э

0,92- 0,95

1,6

2,0 1,2- 0,95 1,92 1,9 2,1

2,8 г,г г,о

2,4

2 3 0 5 2,4 1 5

2>3 2,4 2 ° 5 2>2 2>5 2,5

1,82,0

1,9 г,з

Содерлание сшИтой фракции,Х

78 85

68 70 72 74

86 79

82 88

75-85 78

Стойкость к 85-90

ТС, Х (сохранение 81) 92 88

87 75

88 82 81 91

86 89

89 90

ПЗВД

Сзвилен

Диафен НН

Со-З

ПДК

Смесь монопероксидов:

56:40:4

76:23:1

75:20:5

Двуокись титана

Амид олеиновой кис-. лоты

tgl

Е

Производительность (скорость экструзии), мlмин

Время подвулканизации ° мин сокого давления и/или сополимер этилена с винилацетатом бис(3-(3,5-Ди-трет-бутил-4-оксифенил) пропил1сульфид

Смесь монопероксидов