Полимерная электроизоляционная композиция пониженной горючести



Владельцы патента RU 2697565:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) (RU)

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности. Электроизоляционная композиция для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей содержит суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, стабилизаторы - трехосновный сульфат свинца и стеарат кальция, антипиреновую добавку - тонкоизмельченный гальванический шлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства состава Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3, Ca(OH)2, оксиды CaO, SiO2, просушенный и подвергнутый помолу до степени перетира не более 40 мкм, и пигмент - сажу. Техническим результатом изобретения является снижение горючести композиции при сохранении технологических характеристик, а также безопасная утилизация гальванического шлама. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.

Известна полимерная композиция на основе суспензионного поливинилхлорида с пониженным дымовыделением (патент РФ №2271589, 2006 г.).

Указанная композиция содержит в мас. ч.:

Суспензионный поливинилхлорид 100
Сложноэфирный пластификатор 25-75
Свинцовый стабилизатор 1-7
Стеарат кальция 0,7-3
Карбонатный наполнитель 5-90
Окись цинка 0,5-8
Борат цинка 0,5-5
Хлористый кальций 0,1-2
Окись кальция 0,1-2
Дифенилолпропан 0,1-0,8
Трехокись сурьмы 0,5-9.

Данная композиция характеризуется невысоким кислородным индексом (КИ 27-29%), не обеспечивает достаточной степени снижения дымообразования при горении (максимальная плотность дыма при горении 180-250), а также характеризуется низким показателем текучести расплава (ПТР). ПТР при температуре 190°С составляет 31-35 г/10 мин,

что создает в расплаве полимера значительные усилия сдвига и приводит к его перегреву в экструдерах и, как следствие, ухудшению физико-механических свойств получаемых изделий.

Известна электроизоляционная композиция (патент РФ № 2402084, 2010 г.), содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, стабилизатор, карбонатный наполнитель, трехокись сурьмы, окись цинка, дифенилолпропан, добавку 1,3,5-трис-(2,3-дибромизопропил)-изоцианурат (FR-930), кальций-цинковый стабилизатор, эпоксидированное соевое масло, хлористый цинк, борную кислоту, полиэтиленовый воск при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

суспензионный поливинилхлорид 100
сложноэфирный пластификатор 50÷70
кальций-цинковый стабилизатор 5÷12
эпоксидированное соевое масло 14
карбонат кальция 100÷500
трехокись сурьмы 5÷10
окись цинка 0,5÷5
борная кислота 0,1÷1,5
1,3,5-трис-(2,3-дибромизопропил)-
изоцианурат (FR-930) 0,5÷10
хлористый цинк 0,01
дифенилолпропан 0,1÷0,5
полиэтиленовый воск 0,1÷0,5.

Данная электроизоляционная поливинилхлоридная композиция имеет недостаточно высокий кислородный индекс (КИ) 28-30. Кроме того, для переработки данной композиции с высокой степенью наполнения дополнительно требуется введение ряда компонентов (борная кислота, эпоксидированное соевое масло, полиэтиленовый воск), что значительно усложняет состав композиции, не обеспечивает равномерность перемешивания компонентов и ухудшает качество получаемой продукции.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является полимерная электроизоляционная композиция (патент РФ №2321090, 2006 г.). на основе суспензионного поливинилхлорида, характеризующаяся невысокой горючестью и содержащая, мас. ч:

Суспензионный поливинилхлорид 100
Сложноэфирный пластификатор 45-70
Хлорированный парафин и/или
хлорированные α-олефины 15-20
Трехосновный сульфат свинца 5-7
Стеарат кальция 1-2
Гидрооксид алюминия или гидрооксид магния 45-60
Трехокись сурьмы 5-10
Дифенилолпропан 0,1-0,5
Эпоксидная диановая смола 2-4
Сажа 0,5-2,0

Композиция характеризуется довольно низкой горючестью, однако имеет недостаточно низкий уровень выделения дыма при горении, при этом композиция имеет довольно сложный многокомпонентный состав, что может вызвать технологические трудности при переработке и ухудшить технические свойства получаемой продукции. В качестве антипирена в данной композиции используют тонкодисперсный гидроксид алюминия или гидроксид магния со средним размером частиц не более 5 мкм импортного производства, что приводит к значительному удорожанию композиции. Использование в качестве антипирена трехокиси сурьмы (2-ой класс опасности) значительно увеличивает токсичность композиции.

Целью изобретения является снижение горючести композиции, при сохранении технологических характеристик. В данном предполагаемом изобретении предлагается решение и другой технической задачи - безопасной утилизации гальванического шлама.

Эта цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, стабилизаторы трехосновный сульфат свинца и стеарат кальция, антипиреновую добавку и пигмент, в качестве антипиреновой добавки содержит тонкоизмельченный гальванический шлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства.

В данной композиции используется суспензионный поливинилхлорид марки ПВХ-С-7058-М по ГОСТ 14332-78.

В качестве сложноэфирного пластификатора композиция может содержать: диоктилфталат (ДОФ), диизооктилфталат (ДИОФ), диизононилфталат (ДИНФ), диалкилфенилфосфат (ДАФФ), трикрикрезилфосфат (ТКФ), диоктилсебацинат (ДОС) по ГОС Т 8728-88 или их смеси.

В качестве антипиреновой добавки предлагается использовать тонкоизмельченный гальванический шлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства гидроксидом кальция. В состав гальванического шлама входят гидроксиды металлов: Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3, Са(OH)2, оксиды CaO, SiO2. Гальванический шлам перед использованием просушивается при Т=130°С и подвергается тонкому помолу на шаровой мельнице. Полученный продукт имеет степень перетира не более 40 мкм (по ГОСТ 6589-74).

Использование тонкоизмельченного гальванического шлама, содержащего гидроксиды металлов, в качестве антипиреновой добавки предполагает увеличение огнестойкости композиции за счет поглощения большого количества тепла, возможность нейтрализации кислых газов (хлористого водорода, который выделяется при горении поливинилхлорида), что приводит к снижению дымообразования, а также дает возможность удешевить и снизить токсичность композиции (гальванический шлам имеет 3 класс опасности), при этом эксплуатационные характеристики изделий не ухудшаются.

Кроме перечисленных компонентов предлагаемая композиция может содержать другие целевые добавки, например пигмент диоксид титана, концентраты красителей, сажу в количестве 0,5-2 мас. ч. и др.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами. 1. В смеситель, нагретый до 90°С, загружают сыпучие компоненты, мас. ч.: суспензионный поливинилхлорид - 100, трехосновный сульфат свинца - 5, стеарат кальция - 1,5, гальванический шлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства - 5, сажу - 1, перемешивают в течение 3-5 мин, вводят ДОФ - 70, перемешивают в течение 20-25 минут. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры и вальцуют при температуре 155-165°С в течение 4-10 мин. Из вальцованного образца прессуют образцы для испы таний при температуре 160-170°С в течение 3 мин под давлением 120 кгс/см2.

2. В смеситель, нагретый до 90°С, загружают сыпучие компоненты, мас.ч.: суспензионный поливинилхлорид - 100, трехосновный сульфат свинца - 7, стеарат кальция - 2, гальванический щлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства - 15, сажу - 2, перемешивают в течение 3-5 мин, вводят ДОФ - 45, перемешивают в течение 20-25 минут. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры и вальцуют при температуре 155-165°С в течение 4-10 мин. Из вальцованного образца прессуют образцы для испытаний при температуре 160-170°С в течение 3 мин под давлением 120 кгс/см2.

3. В смеситель, нагретый до 90°С, загружают сыпучие компоненты, мас. ч.: суспензионный поливинилхлорид - 100, трехосновный сульфат свинца - 6, стеарат кальция - 1, гальванический щлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства - 10, сажу - 0,5, перемешивают в течение 3-5 мин, вводят ДОФ - 55, перемешивают в течение 20-25 минут. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры и вальцуют при температуре 155-165°С в течение 4-10 мин. Из вальцованного образца прессуют образцы для испытаний при температуре 160-170°С в течение 3 мин под давлением 120 кгс/см2

Характеристики образцов, полученных с использованием известной и предлагаемой композиции, приведены в таблице 1.

Электроизоляционная композиция для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, стабилизаторы - трехосновный сульфат свинца и стеарат кальция, антипиреновую добавку - тонкоизмельченный гальванический шлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства состава Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3, Ca(OH)2, оксиды CaO, SiO2, просушенный и подвергнутый помолу до степени перетира не более 40 мкм, и пигмент - сажу, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

Суспензионный поливинилхлорид 100
Сложноэфирный пластификатор 45-70
Трехосновный сульфат свинца 5-7
Стеарат кальция 1-2
Тонкоизмельченный гальванический щлам,
полученный после реагентной обработки
сточных вод гальванического производства состава
Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3, Ca(OH)2,
оксиды CaO, SiO2, просушенный и подвергнутый
помолу до степени перетира не более 40 мкм 5-15
Сажа 0,5-2,0



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лакокрасочным материалам для получения теплостойких электроизоляционных покрытий металлах и может быть использовано в электротехнике, радиоэлектронной промышленности, энергетике, машиностроении.
Изобретение относится к области электротехники, применяется для герметизации электротехнических изделий и радиоэлектронной аппаратуры и служит для их защиты от негативного влияния атмосферы воздуха и/или негативного влияния различных факторов при использовании электрооборудования под землей.

Изобретение относится к полимерной композиции, в том числе сшиваемой полимерной композиции, применяемой для изоляции в силовых кабелях, в частности кабелях высокого напряжения (ВН) и сверхвысокого напряжения (СВН).
Изобретение относится к области химии полимеров и касается износозащитного материала, который может использоваться в зоне контактирующих поверхностей вала и ступицы.

Изобретение относится к способу функционализации основанного на этилене (со)полимера, включающему стадию контактирования основанного на этилене (со)полимера при температуре в диапазоне от 100 до 250°C с азидом формулы (I) (I),где Y представляет собой ,m равно 0 или 1, n равно 0 или 1, n+m равно 1 или 2, и X представляет собой функциональную группу линейного или разветвленного, алифатического или ароматического углеводорода с 1-12 атомами углерода, необязательно содержащего гетероатомы, функционализированным и модифицированным основанным на этилене (со)полимерам на основе этилена, получаемым указанным способом, а также к их использованию для производства силовых кабелей.

Изобретение относится к сшитой полимерной композиции, ее применению в изоляции силового кабеля и силовому кабелю. Сшитую полимерную композицию получают путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР2) по меньшей мере 1,7 г/10 мин и содержит полиолефин, пероксид и содержащий серу фенольный антиоксидант.

Изобретение относится к сшитой полимерной композиции, ее применению в изоляции силового кабеля и силовому кабелю. Сшитую полимерную композицию получают путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР) менее 1,7 г/10 мин и содержит полиолефин, пероксид и фенольный серосодержащий антиоксидант.

Изобретение относится к способу улучшения электроизоляционных свойств композиции полиэфирной смолы. Способ включает введение 0,001-1,0 мас.

Изобретение относится к области машиностроения. Защитный экран содержит слой поглощения рентгеновского излучения.
Изобретение относится к системе защиты против тлеющего разряда для электрической машины высокого напряжения. Система защиты против тлеющего разряда отличается смесью наполнителей, в которой имеют место как плоские, так и сферические частицы.

Изобретение относится к полимерной композиции, в том числе сшиваемой полимерной композиции, применяемой для изоляции в силовых кабелях, в частности кабелях высокого напряжения (ВН) и сверхвысокого напряжения (СВН).

Изобретение относится к пенам на основе полиэтилена, привитого полидиметилсилоксаном. Предложена пена, содержащая полимерную матрицу, содержащую полимеризованный силоксан, привитый полиэтиленом, где полимеризованный силоксан имеет формулу (II) где R1=СН3 или С2Н5; R2=СН3 или С2Н5; m=80-500 и n=80-500, и множество пор, образованных в полимерной матрице и содержащих вспенивающий агент, содержащий диоксид углерода, где пена имеет пористость более 75%.

Настоящее изобретение относится к компонентам волоконно-оптического кабеля типа буферных трубок, трубок сердечника или трубок профилированного сердечника, изготовленным из экструдированной композиции, включающей полиэтилен высокой плотности, кристаллический полипропилен и олефиновый блочный композит.

Изобретение относится к способу функционализации основанного на этилене (со)полимера, включающему стадию контактирования основанного на этилене (со)полимера при температуре в диапазоне от 100 до 250°C с азидом формулы (I) (I),где Y представляет собой ,m равно 0 или 1, n равно 0 или 1, n+m равно 1 или 2, и X представляет собой функциональную группу линейного или разветвленного, алифатического или ароматического углеводорода с 1-12 атомами углерода, необязательно содержащего гетероатомы, функционализированным и модифицированным основанным на этилене (со)полимерам на основе этилена, получаемым указанным способом, а также к их использованию для производства силовых кабелей.

Изобретение относится к сшитой полимерной композиции, ее применению в изоляции силового кабеля и силовому кабелю. Сшитую полимерную композицию получают путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР2) по меньшей мере 1,7 г/10 мин и содержит полиолефин, пероксид и содержащий серу фенольный антиоксидант.

Изобретение относится к сшитой полимерной композиции, ее применению в изоляции силового кабеля и силовому кабелю. Сшитую полимерную композицию получают путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР) менее 1,7 г/10 мин и содержит полиолефин, пероксид и фенольный серосодержащий антиоксидант.

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано для изготовления полимерных заземлителей, гибких анодов контрольных слоев кабелей. В электропроводящую полимерную композицию с низким удельным объемным сопротивлением, включающую в себя полиолефин, первичные и вторичные антиоксиданты - бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметил-этил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидрокси-фенил]-1-оксопропил]гидразид, 4,4'-тиобис(6-трет-бутил-м-крезол), тетракис-метилен-(3-(3',5'-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат)метан, электропроводный технический углерод с удельным объемным сопротивлением ρ=10±6 Ом*см, электропроводный технический углерод с удельным объемным сопротивлением не выше ρ=5±3 Ом*см, стеарат цинка, полиэтиленовый воск, дополнительно введен электропроводный технический углерод с удельным объемным сопротивлением ρ=0,12÷0,20 Ом*м, при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано для производства муфт для кабелей с пластмассовой и бумажной изоляцией, а также антистатических покрытий.

Изобретение относится к гранулированному материалу на основе полиэтилена, способу его получения и его применению для изготовления кабелей. Гранулированный материал содержит (а) от 70 до 95 мас.% по меньшей мере одного гомополимера этилена или сополимера этилена по меньшей мере с одним альфа-олефином С3-С12, имеющего плотность от 0,910 до 0,926 г/см3, (б) от 2 до 25 мас.% по меньшей мере одного полимера, выбранного из (б1) сополимеров этилена по меньшей мере с одним альфа-олефином С3-С12, имеющих плотность от 0,860 до 0,905 г/см3 и показатель молекулярно-массового распределения (ММР) не более 4, (б2) сополимеров этилена по меньшей мере с одним сложным эфиром, имеющим одну этиленовую ненасыщенность, и (в) от 0,1 до 7 мас.% по меньшей мере одного органического пероксида.

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к полимерным электроизоляционным композициям, предназначенным для применения в конструкциях кабельных изделий, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности и пониженных температур при воздействии дизельного топлива и смазочных масел.

Изобретение может быть использовано при окрашивании изделий из поливинилхлорида. Пигмент содержит по меньшей мере одно неорганическое соединение, выбранное из группы оксидов железа.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2018-12-03 2019-08-15T11:00:06
Наверх