Электроизоляционная композиция

Авторы патента:

H01B3/44 - виниловые смолы; акриловые смолы (силиконы H01B 3/46)

Владельцы патента RU 2321911:

Общество с ограниченной ответственностью "Грифон Текнолодж" (RU)

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. Композиция содержит, мас.ч.: суспензионный поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 40-90, свинцовый стабилизатор 2-8, трехокись сурьмы 2-10, окись цинка 2-4, борную кислоту 2-5, охру 10-70, стеарат кальция 1-3, дифенилолпропан 0,1-0,4. Техническим результатом изобретения является повышение теплостойкости композиции при соответствии требованиям по уровню дымообразования в условиях горения и тления и выделения хлористого водорода при горении. 2 табл.

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, выделением дыма в условиях горения и тления и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей в условиях 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 предъявлялись высокие требования по негорючести. В последнее время требования по характеристикам пожаробезопасности значительно расширились, в частности, по снижению выделения коррозионно-активных газов при горении, а также дымообразованию, которое является негативным фактором при возникновении пожара в жилых, бытовых и производственных помещениях, как в условиях пламенного горения, так и беспламенного горения (тления).

Кроме того, к полимерным материалам по нормативно-технической документации на них предъявляются требования по физико-механическим характеристикам и сохранению их на определенном уровне в условиях эксплуатации кабельных изделий в широком диапазоне температур, что позволяет судить об их надежности и ресурсе работы.

Для уменьшения горючести ПВХ-композиции обычно в их состав вводят антипирены, например трехокись сурьмы, для снижения дымовыделения - дымопоглотители, например карбонатные наполнители (Кодолов В.И. Замедлители горения полимерных материалов. М.: Химия, 1980, стр.7-25).

Для придания негорючести и снижения дымообразования при горении пластифицированного ПВХ в качестве антипиренов - дымоподавителей комбинацию трехокиси сурьмы, хлорированного парафина, карбоната кальция и окиси молибдена (патент США №4098748, 1978 г.)

Однако степень повышения негорючести указанными средствами не высока.

Известна ПВХ-композиция, содержащая комбинацию антипиренов-подавителей, включающую трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, мел и гидроокись алюминия (авт. свид. СССР №1646278, 1995 г.).

Однако уровень снижения выделения дыма и хлористого водорода при горении не достаточно высок.

Известна также электроизоляционная композиция, содержащая поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия и аэросил (авт. свид. СССР 1832700, 1996).

Однако уровень снижения выделения хлористого водорода при горении и дыма в условиях горения и тления недостаточно высок.

Наиболее близкой к предлагаемой по совокупности признаков из числа известных является электроизоляционная композиция, содержащая, мас.ч.: суспензионный поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 40-80, свинцовый стабилизатор 3-7, карбонат кальция 30-500, тригидрат окиси алюминия 10-100, трехокись сурьмы 4-7,5, окись цинка 0,7-1,9, борная кислота 0,4-0,6, ионол 0,1-0,6 и дифенилолпропан 0,1-0,6 (пат. РФ №2195729, 2001).

Указанная композиция удовлетворяет требованиям по уровню дымообразования в условиях горения и тления и выделения хлористого водорода при горении, однако она имеет недостаточно высокую теплостойкость, что снижает ресурс работы кабельных изделий и ограничивает области применения.

Поставленная задача состояла в разработке электроизоляционной композиции, обладающей высокой теплостойкостью при сохранении низкого уровня дымообразования при горении и тлении и выделении хлористого водорода при горении.

Технический результат достигается тем, что электроизоляционная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, дифенилолпропан, дополнительно содержит охру с содержанием Fe₂О₃ 12-15 мас.% и стеарат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: суспензионный поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 40-90, свинцовый стабилизатор 2-8, трехокись сурьмы 2-10, окись цинка 2-4, борная кислота 2-5, охру с содержанием Fe₂О₃ 12-15 мас.% 10-70, стеарат кальция 1-3, дифенилолпропан 0,1-0,4.

Предлагаемая композиция может содержать следующие компоненты: суспензионный поливинилхлорид марки С70 по ГОСТ 14332-78, известные сложноэфирные пластификаторы, такие как диоктилфталат (ДОФ) и диизононилфталат (ДИНФ) по ГОСТ 8728-77, диоктилфталаты (ДАФ 789, ДАФ 810) по ГОСТ 8728-77, известные свинцовые стабилизаторы, такие как трехосновной сульфат свинца (ТОСС) по ТУ 6-09-098-75, двухосновной фталат свинца (ДОФТС) по ТУ 6-09-098-76, трехокись сурьмы (Sb₂O₃) по ТУ 6-09-3267-84, окись цинка (ZnO) по ТУ 48-7-17-82, борная кислота (Н₃ВО₃) по ГОСТ 18704-78, стеарат кальция ТУ 6-09-4233-76, охра по ТУ 301-10-019-90 с изм. №1. Кроме перечисленных компонентов электроизоляционная композиция может также содержать и другие известные целевые добавки, в частности концентраты красителей в принятых для них дозировках.

Пример: В работающий турбосмеситель загружают последовательно, в количествах, предусмотренных рецептурой (таблица 1), поливинилхлорид суспензионный, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, дифенилолпропан, охру, стеарат кальция. После того как температура в турбосмесителе достигнет 90°С, смесь выгружают в охладитель, где она охлаждается до 30°С, после чего производят экструдирование и гранулирование смеси на экструдере при температуре 140°С-160°С.

Из полученного гранулята изготавливают образцы для испытаний. Теплостойкость определяют в соответствии с ГОСТ 5960-72, кислородный индекс (КИ) определяют по ГОСТ 12.1.044-89, максимальную плотность дыма (Дм) в условиях горения и тления определяют по ГОСТ 24632-81, выделение хлористого водорода (Л_HCl%) определяют по ГОСТ Р МЭК 60754-1-99.

Состав композиции по примерам указан в таблице 1, свойства показаны в таблице 2.

Как следует из представленных данных предлагаемая электроизоляционная композиция имеет более высокую теплостойкость, чем известная, при равных показателях с ней по уровню дымообразования при горении и тлении и выделения хлористого водорода.

Таблица 1. Состав поливинилхлоридных композиций (примеры 1-8 по изобретению, 9-11 - сравнительные, 12 - прототип)
№№ п/п		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12 прототип
1	2
1.	Суспензионный поливинилхлорид	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
2.	Сложноэфирный пластификатор	40	50	65	80	90	60	60	60	35	95	80	50
3.	Свинцовый стабилизатор	2	4	6	8	4	4	5	6	1,5	9	6	4
4.	Трехокись сурьмы	2	4	6	8	10	3	5	7	1,5	5	11	7
5.	Окись цинка	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	1,9
6.	Борная кислота	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	0,6
7.	Охра с содержанием Fe₂O₃ 12-15 мас.%	10	25	50	70	40	50	55	60	30	80	5	0
8.	Стеарат кальция	1	1,5	2	3	2	2	2	2,5	1	4	0,5	0
9.	Мел, СаСО₃	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	40
10.	Тригидрат алюминия	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	60
11.	Ионол	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0,2
12.	Дефинилолпропан	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3

Таблица 2. Свойства поливинилхлоридных композиций (примеры 1-8 по изобретению, 9-11 - сравнительные, 12 - прототип)
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Сохранение относительного удлинения 7 суток при 100°С, %	93	94	98	95	93	90	96	95	82	78	80	83
Дм - горение	210	202	204	198	212	206	205	209	208	207	208	205
Дм - тление	173	182	179	186	178	181	183	176	183	184	182	180
Л_HCl%	9,4	9,2	9,3	9,3	9,6	9,2	9,2	9,1	8,9	9,2	9,2	9,1
КИ, %	32,5	33,1	32,9	33,3	32,9	32,8	33,2	33,6	33,0	33,1	32,9	33

Электроизоляционная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, стеарат кальция, дифенилолпропан, отличающаяся тем, что дополнительно содержит охру с содержанием Fe₂O₃ 12-15 мас.% и стеарат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Суспензионный поливинилхлорид	100
Сложноэфирный пластификатор	40-90
Свинцовый стабилизатор	2-8
Трехокись сурьмы	2-10
Окись цинка	2-4
Борную кислоту	2-5
Охру с содержанием Fe₂О₃ 12-15 мас.%	10-70
Стеарат кальция	1-3
Дифенилолпропан	0,1-0,4

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.

Стабилизированный материал и композиции для высоковольтной изоляции кабеля // 2318843

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.

Кабель с пенопластовой изоляцией, содержащей полимерный материал сверхвысокой степени разбухания экструдата // 2305873

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.%.

Электроизоляционная композиция // 2272330

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

Электроизоляционная композиция // 2271589

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.

Электроизоляционная полимерная композиция и электрический провод или кабель с покрытием из такой композиции // 2262145

Электроизоляционная композиция // 2256968

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

Стабилизированная композиция для изоляции телекоммуникационного кабеля // 2251170

Электроизоляционная композиция // 2241270

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.

Электроизоляционная композиция // 2231148

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

Кабель со слоем покрытия, выполненным из отходов // 2327714

Изобретение относится к кабелю со слоем покрытия, сделанным из отходов

Уплотнительные материалы, содержащие диблочные сополимеры, и способы их создания // 2364966

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

Электроизоляционная самозатухающая композиция // 2369931

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроизоляционной самозатухающей композиции, которая может быть использована для изготовления изоляции кабелей и проводов различного назначения

Силовой кабель, включающий в себя диэлектрическую жидкость и смесь термопластичных полимеров // 2377677

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

Электроизоляционная композиция // 2394292

Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для оболочек и изоляции кабелей

Силовой кабель // 2399105

Электроизоляционная композиция // 2402084

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

Электроизоляционная композиция // 2402085

Электроизоляционная композиция // 2402086

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

Электроизоляционная композиция // 2402087