Электроизоляционная композиция

Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности. Композиция содержит (мас.ч.): суспензионный поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 35-65, свинцовый стабилизатор 2-7, карбонат кальция 5-45, тригидрат окиси алюминия 20-100, трехокись сурьмы 5-9, окись цинка 0,5-8, борат цинка 0,5-8, стеарат кальция 1-3, хлористый кальций 0,1-2 или окись кальция 0,1-2. Техническим результатом изобретения является повышение степени негорючести при сохранении низкого уровня выделения дыма в условиях горения, что достигается за счет дополнительного введения в электроизоляционную композицию бората цинка, стеарата кальция хлористого кальция или окиси кальция. 1 табл.

 

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 степень пожаробезопасности.

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 нераспространению горения кабельных изделий и снижению выделения дыма постоянно повышаются.

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.

В качестве антипиренов наиболее часто применяют трехокись сурьмы, хлорпарафины и др. В качестве дымоподавителей обычно рекомендуют тригидрат окиси алюминия (гидроокись алюминия) и гидроокись магния, которые также являются и хорошими антипиренами (Копылов В.В. и др. Полимерные материалы с пониженной горючестью. М.: Химия, с.151-159, 1986).

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.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является негорючая электроизоляционная композиция с пониженным дымовыделением, 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 (патент РФ №2195729, кл. C 08 L 27/06, 2002). Однако уровень негорючести недостаточно высок.

Поставленная задача состояла в разработке электроизоляционной композиции, характеризующейся повышенной степенью негорючести при сохранении низкого уровня выделения дыма при горении.

Технический результат достигается тем, что электроизоляционная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия, трехокись сурьмы, окись цинка, дополнительно содержит борат цинка, стеарат кальция, хлористый кальций или окись кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: суспензионный поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 35-65, свинцовый стабилизатор 2-7, карбонат кальция 5-45, тригидрат окиси алюминия 20-100, трехокись сурьмы 5-9, окись цинка 0,5-8, борат цинка 0,5-8, стеарат кальция 1-3, хлористый кальций 0,1-2, окись кальция 0,1-2.

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), трикрезилфосфат (ТКФ), дифенилизобутилфенил-фосфат (ДФИБФФ), фосфатный пластификатор (ФП) 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, карбонат кальция - мел (СаСО3) по ГОСТ 8253-79 или по ТУ 5743-010-00186803-95, тригидрат окиси алюминия (Al2О3·3H2О или Al(ОН)3) по ТУ 6-47-107-88, трехокись сурьмы (Sb2O3) по ТУ 48-14-1-88, окись цинка (ZnO) по ГОСТ 202-84 (марка БЦО), борат цинка по ТУ 113-07-015-91, стеарат кальция (Ст. Са) по ТУ 2634-003-48602470-99, хлористый кальций (CaCl2) по ГОСТ 450-77, окись кальция (СаО) по ГОСТ 86-77-76.

Также могут быть использованы другие известные антипирены, дымоподавители и наполнители в эквивалентных количествах.

Кроме перечисленных агентов предлагаемая композиция может содержать другие целевые добавки, например сажу в количестве 2-8 мас.ч., концентраты красителей в количестве 0,5-3 мас.ч., смазки в количестве 0,1-4 мас.ч., антиоксиданты в количестве 0,1-0,8 мас.ч. и др.

Пример 1. В смеситель, нагретый до 90°С, загружают все сыпучие компоненты: на 100 мас.ч. ПВХ С-70 3 мас.ч. ТОСС, 20 мас.ч. СаСО3, 60 мас.ч. Al(ОН)3, 7,5 мас.ч. Sb2O3, 3 мас.ч. ZnO, 1,5 мас.ч. бората цинка, 1 мас.ч. Ст. Са, 1 мас.ч. хлористого кальция, перемешивают в течение 3-5 минут, вводят 50 мас.ч. ДОФ и перемешивают еще 25 минут. Полученную порошкообразную смесь охлаждают до комнатной температуры и вальцуют при температуре 155-165°С в течение 4-10 минут. Из вальцованного полотна прессуют образцы для испытаний при температуре 160-170°С в течение 3 минут 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/пСостав композиции, мас. ч.Дмакс-горениеКИ, %
1234
1ПВХ С-7010020038
ДОФ50
ТОСС3
СаСО320
Al(ОН)360
Sb2O37,5
ZnO3
Борат цинка1,5
Ст. Са1
CaCl21
2ПВХ С-7010020038
ДОФ50
ТОСС3
СаСО320
Al(ОН)360
Sb2O37,5
ZnO3
Борат цинка1,5
Ст. Са1
СаО1

Продолжение таблицы
1234
3ПВХС-7010022040
ДОФ35
ТОСС2
СаСО310
Al(ОН)320
SB2O35
ZnO0,5
Борат цинка0,5
Ст. Са1
CaCl20,1
4ПВХ С-7010018040
ДОФ65
ТОСС5
СаСО345
Al(ОН)3100
Sb2О35
ZnO8
Борат цинка8
Ст. Са3
CaCl22
5ПВХ С-7010018038
ДОФ55
ТОСС7
СаСО35
Al(ОН)380
Sb2O39
ZnO5
Борат цинка5
Ст. Са2
СаО0,1

Продолжение таблицы
1234
6ПВХ С-7010018039
ДОФ55
ТОСС7
СаСО345
Al(ОН)380
Sb2O39
ZnO5
Борат цинка5
Ст. Са2
СаО2
7ПВХ С-7010020038
ДОФ55
ТОСС3
СаСО320
Al(ОН)340
Sb2O35
ZnO2
Борат цинка2
Ст. Са2
CaCl20,5
8ПВХ С-7010020038
ДОФ55
ТОСС3
СаСО320
Al(ОН)340
Sb2O35
ZnO2
Борат цинка2
Ст. Са2
СаО0,5

Окончание таблицы
1234
9ПВХ С-7010019040
ДОФ40
ТОСС3
СаСО310
Al(ОН)340
Sb2О39
ZnO4
Борат цинка1,5
Ст. Са1
СаО2
10ПВХ С-7010019039
ДОФ40
ТОСС3
СаСО310
Al(ОН)340
Sb2O39
ZnO4
Борат цинка1,5
Ст. Са1
CaCl22
11ПВХ С-7010021039
ДОФ45
ТОСС3
СаСО310
Al(ОН)340
Sb2O39
ZnO6
Борат цинка1
Ст. Са1
СаО2
для сравнения (известная)
12185-22033-34

Электроизоляционная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия, трехокись сурьмы, окись цинка, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит борат цинка, стеарат кальция, хлористый кальций или окись кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Суспензионный поливинилхлорид100
Сложноэфирный пластификатор35-65
Свинцовый стабилизатор2-7
Карбонат кальция5-45
Тригидрат окиси алюминия20-100
Трехокись сурьмы5-9
Окись цирка0,5-8
Борат цинка0,5-8
Стеарат кальция1-3
Хлористый кальций0,1-2
Окись кальция0,1-2



 

Похожие патенты:
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, а именно, к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.

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 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 силовому кабелю, включающему в себя электрический проводник и экструдированное защитное покрытие, включающее термопластичный полимерный материал в смеси с диэлектрической жидкостью, где термопластичный полимерный материал включает в себя: (а) по меньшей мере 75% масс., относительно общей массы термопластичного полимерного материала, по меньшей мере одного сополимера по меньшей мере двух а-олефиновых сомономеров, причем указанный сополимер имеет энтальпию плавления, меньшую чем 25 Дж/г; и (b) количество, равное или меньшее чем 25% масс., относительно общей массы термопластичного полимерного материала, по меньшей мере одного гомополимера пропилена или сополимера пропилена с по меньшей мере одним а-олефином, причем, по меньшей мере, один гомополимер пропилена или сополимер пропилена имеет энтальпию плавления, превышающую 25 Дж/г, и температуру плавления, превышающую 130°С
Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для оболочек и изоляции кабелей

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

Наверх