Электроизоляционная композиция

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно, к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности. Композиция содержит, в мас.ч.: суспензионный поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 30-70, трехосновный сульфат свинца 2-6, карбонат кальция 20-300, окись цинка 0,5-10, тригидрат окиси алюминия 20-70, трехокись сурьмы 3-8, борат цинка 0,5-8, стеарат цинка 0,25-4. Техническим результатом изобретения является снижение дыма и хлористого водорода при горении и сохранение высокой степени негорючести. Улучшение пожаробезопасных характеристик композиции достигается за счет введения в нее бората и стеарата цинка при определенном соотношении компонентов. 1 табл.

 

Изобретение относится к кабельной технике, а именно полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженными горючестью, выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции, внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.

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 значительно расширились, стали предъявляться также требования по снижению дымообразования и выделению коррозионно-активных газов при горении.

Имеется большое количество публикаций в части повышения пожаробезопасности различных композиций на основе ПВХ.

К теме настоящего изобретения наиболее близко находятся публикации, в которых предусмотрен комплексный подход к данной проблеме, а именно одновременное использование антипиренов для уменьшения горючести, дымоподавителей - для снижения дымообразования и поглотителей хлористого водорода - для уменьшения выделения коррозионно-активных летучих продуктов горения.

В качестве антипиренов наиболее часто применяют трехокись сурьмы, хлорпарафины и др. В качестве дымоподавителей обычно рекомендуются тригидрат окиси алюминия (гидроокись алюминия) и гидроокись магния, которые также являются и хорошими антипиренами. В качестве поглотителей хлористого водорода наиболее часто используются карбонатные наполнители (Кодолов В.И. Замедлители горения полимерных материалов. М.: Химия, с.7-25, 1980).

Однако следует отметить, что за счет применения нескольких добавок, снижающих пожароопасность ПВХ композиций, далеко не всегда удается получить высокие результаты ввиду того, что не учитывается возможность достижения синергического эффекта за счет использования оптимального количественного соотношения компонентов (антипиренов-дымоподавителей).

Для придания негорючести и снижения дымообразования при горении пластифицированного ПВХ используют в качестве антипиренов-дымоподавителей комбинацию хлорированного парафина, трехокиси сурьмы, карбоната кальция и окиси молибдена (патент США №4098748, кл. С 08 К 3/20, 1978).

Однако степень повышения негорючести недостаточна.

Известна композиция, обладающая меньшей горючестью, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, в которой для достижения указанных целей при сохранении высокого уровня технических характеристик используется комбинация антипиренов-дымоподавителей, содержащая трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту и гидроокись алюминия (авт.св. СССР №1646278, кл. C 08 L 27/06, 1995), однако уровень снижения выделения дыма и хлористого водорода при горении недостаточно высок.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является негорючая электроизоляционная композиция с пониженным дымовыделением в условиях пожара, с пониженным выделением хлористого водорода, используемая для изоляции и защитных оболочек электрических проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожарной опасности. Указанная композиция содержит в мас. ч.: 100 суспензионного ПВХ, 40-80 сложноэфирного пластификатора, 3-7 свинцового стабилизатора, 30-500 карбоната кальция, 10-100 тригидрата окиси алюминия, 4-7,5 трехокиси сурьмы, 0,7-1,9 окиси цинка, 0,4-0,6 борной кислоты 0,1-0,6 ионола, 0,1-0,6 дифенилолпропана.

Композиция характеризуется следующими свойствами: КИ 33-34%, максимальная плотность дыма при горении 185-220, выделение хлористого водорода aHCL 8-10,6% (патент РФ №2195729, кл. C 08 L 27/06, 2002). Однако уровень пожаробезопасных характеристик недостаточно высок.

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

Технический результат достигается тем, что электроизоляционная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, трехосновный сульфат свинца, карбонат кальция, окись цинка, тригидрат окиси алюминия, трехокись сурьмы, дополнительно содержит борат цинка и стеарат цинка при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: суспензионный поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 30-70, трехосновный сульфат свинца 2-6, карбонат кальция 20-300, окись цинка 0,5-10, тригидрат окиси алюминия 20-70, трехокись сурьмы 3-8, борат цинка 0,5-8, стеарат цинка 0,25-4.

Предложенная композиция содержит следующие компоненты: суспензионная ПВХ смола марки С 70 по ГОСТ 14332-78, диоктилфталат (ДОФ) по ГОСТ 8728-77, трехосновный сульфат свинца (ТОСС) по ТУ 6-09-098-75, карбонат кальция - мел (СаСО3) по ГОСТ 8253-79, окись цинка (ZnO) по ТУ 48-7-17-82, тригидрат окиси алюминия (Аl2О3·2О или Аl(ОН)3) по ТУ 6-18-22-85-85, трехокись сурьмы (Sb2О3) по ТУ 6-09-3267-84, борат цинка по ТУ 113-07-015-91 и стеарат цинка по ТУ 6-09-17-262-88.

Также могут быть использованы другие известные антипирены, дымоподавители и поглотители хлористого водорода в эквивалентных количествах.

Кроме перечисленных агентов предлагаемая композиция может содержать другие целевые добавки, например сажу в количестве 2-3 мас. ч., концентраты красителей в количестве 0,5-3 маc. ч., смазки в количестве 0,1-4 маc. ч. и др.

Пример 1. В смеситель, нагретый до 90° С, загружают все сыпучие компоненты: на 100 маc. ч. ПВХ С 70,4 маc. ч. ТОСС, 50 маc. ч. СаСО3, 3 маc. ч. окиси цинка, 20 маc. ч. Аl(ОН)3, 5 маc. ч. Sb2О3, 0,5 маc. ч. бората цинка и 0,5 маc. ч. стеарата цинка, перемешивают в течение 3-5 мин, вводят 50 маc. 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, выделение хлористого водорода определяют по ГОСТ Р МЭК 60754-1-99.

Состав и свойства композиции приведены в таблице.

Примеры 2-11 (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/пСостав композиции, маc. ч.Дмакс-горениеАHCl, %КИ, %
12356
1ПВХ С-701001859,234
 ДОФ50   
 ТОСС4   
 СаСО350   
 ZnO2   
 Аl(ОН)320   
 Sb2O35   
 Борат цинка0,5   
 Стеарат цинка0,25   
2ПВХ С-701001709,036
 ДОФ50   
 ТОСС4   
 СаСО350   
 ZnO2   
 Аl(ОН)320   
 Sb2O35   
 Борат цинка8   
 Стеарат цинка0,5   
3ПВХ С-701001759,534
 ДОФ50   
 ТОСС4   
 СаСО350   
 ZnO2   
 Аl(ОН)320   
 Sb2О35   
 Борат цинка0,5   
 Стеарат цинка4   

Продолжение таблицы
12356
4ПВХ С-701001759,335
 ДОФ50   
 ТОСС4   
 СаСО350   
 ZnO2   
 Аl(ОН)320   
 Sb2O35   
 Борат цинка4   
 Стеарат цинка0,5   
5ПВХ С-701001709,134
 ДОФ50   
 ТОСС4   
 СаСО350   
 ZnO2   
 Аl(ОН)320   
 Sb2О35   
 Борат цинка2   
 Стеарат цинка2   
6ПВХ С-701001809,836
 ДОФ30   
 ТОСС4   
 СаСО320   
 ZnO2   
 Аl(ОН)320   
 Sb2O35   
 Борат цинка2   
 Стеарат цинка2   

Продолжение таблицы
12356
7ПВХ С-701001756,534
 ДОФ70   
 ТОСС4   
 СаСО3300   
 ZnO0,5   
 Аl(ОН)320   
 Sb2О33   
 Борат цинка2   
 Стеарат цинка2   
8ПВХ С-701001758,035
 ДОФ50   
 ТОСС6   
 СаСО350   
 ZnO10   
 Аl(ОН)320   
 Sb2O35   
 Борат цинка2   
 Стеарат цинка2   
9ПВХ С-701001809,837
 ДОФ50   
 ТОСС2   
 СаСО320   
 ZnO2   
 Аl(ОН)370   
 Sb2O38   
 Борат цинка2   
 Стеарат цинка2   

Окончание таблицы
12356
10ПВХС-701001807,534
 ДОФ70   
 ТОСС4   
 СаСО3150   
 ZnO0,5   
 Аl(ОН)320   
 Sb2О33   
 Борат цинка2   
 Стеарат цинка12   
11ПВХ С-701001758,235
 ДОФ50   
 ТОСС4   
 СаСО350   
 ZnO5   
 Аl(ОН)320   
 Sb2О35   
 Борат цинка2   
 Стеарат цинка2   
для сравнения (известная)
12 185-2208-10,633-34

Полимерная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор и антипирен-дымоподавитель, включающий карбонат кальция, окись цинка, тригидрат окиси алюминия, трехокись сурьмы, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит борат цинка и стеарат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Суспензионный поливинилхлорид 100

Сложноэфирный пластификатор 30-70

Трехосновный сульфат свинца 2-6

Карбонат кальция 20-300

Окись цинка 0,5-10

Тригидрат окиси алюминия 20-70

Трехокись сурьмы 3-8

Борат цинка 0,5-8

Стеарат цинка 0,25-4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроизоляционным композициям для изготовления изоляции различных марко кабелей, в том числе изоляции теплостойких проводов и кабелей, а также изоляции проводов и кабелей, работающих в агрессивных средах.

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к не содержащим галогенов полимерным композициям для изоляции и оболочек кабелей. .

Изобретение относится к изоляции для электрических проводов или кабелей. .
Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к композициям для изготовления изоляции различных марок кабелей для электротехники, нефтедобычи и других отраслей.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к кабельной технике, а именно к составам гидрофобных заполнителей кабелей, преимущественно кабелей связи и сигнально-блокировочных.

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к сшиваемым пероксидам композиции полимера этилена для изготовления изоляционного слоя электрического кабеля.

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к электроизоляционным полимерным композициям. .
Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов, общепромышленного назначения с целью уменьшения числа пожаров по причине загорания кабельных изделий
Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности

Изобретение относится к электрическим элементам связи, в частности к кабелям, имеющим пенопластовую изоляцию, экструдированную вокруг провода; причем упомянутая изоляция содержит по меньшей мере один компонент, содержащий не более 20 вес.% полимера сверхвысокой степени разбухания экструдата, и предпочтительно около 15 вес.%

Изобретение относится к полиэтиленовой композиции для изоляции проводов и кабелей, обладающей улучшенным сопротивлением подвулканизации, и состоит из полиэтилена и ингибитора подвулканизации с температурой плавления под атмосферным давлением ниже 50°С, представляющего собой соединение формулы I, в которой R1 обозначает C1-С20 алкил или C1-С20алкил, который замещен фенилом, С2-С 20алкенил, С3-С20 алкинил, С5-С9циклоалкил, фенил или толил; R2 и R 3 каждый независимо друг от друга обозначает C 1-С20алкил или С1 -С20алкил, который замещен следующими радикалами: фенилом, одним или двумя гидроксилами, цианогруппой, формилом, ацетилом, -О-COR5; R5 обозначает C1-С20 алкил; С3-С20алкенил; С3-С20алкинил; С 5-С7циклоалкил или С 5-С7циклоалкил, который замещен гидроксилом; фенил, 4-хлорфенил, 2-метоксикарбонилфенил, п-толил, 1,3-бензтиазол-2-ил или -(CHR6)nCOOR 7 или -(CHR6)n CON R8R9, где n обозначает 1 или 2, R6 обозначает водородный атом или C1-С6алкил, R 7 обозначает С1-С 20алкил, С1-С20 алкил, прерываемый 1-5 атомами О или S, С5 -С7циклоалкил, фенил, бензил, толил, R 8 и R9 каждый обозначает водородный атом или C1-С6алкил; R4 обозначает водородный атом или метил и органический пероксид; где композицию можно экструдировать с минимумом предварительной сшивки, даже при достаточной скорости сшивания

Изобретение относится к области электротехники, в частности к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) пониженной горючести, которые предназначены для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей
Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью и выделением дыма, применяемым для изготовления изоляции и оболочек кабельных изделий

Изобретение относится к кабелю со слоем покрытия, сделанным из отходов

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу создания уплотнительного материала, типа смазочного материала, который включает в себя выбор диблочного сополимера из группы стирол-этилена/бутилена или стирол-этилена/пропилена и их комбинаций, и объединение диблочного сополимера с минеральным маслом при температуре обработки меньше, чем примерно температура стеклования стирольных зон
Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроизоляционной самозатухающей композиции, которая может быть использована для изготовления изоляции кабелей и проводов различного назначения

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно, к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности

Наверх