Полимерная композиция
с.еюз советских
Сецнапнстнчесннк
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ оо81?033
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 29. 06. 79 (21) 2783049/23-05 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет
Опубликовано 30.03,81., Бюллетень Н9 12 (51)М. Кл .
С 08 23/04
С 08 К 5/10
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 678.742. .2.04(088 ° 8) Дата опубликования описания 300381!
Ю.И.Фирсов, И.Л.Гоенко, Т.Л.Зиневич и Г.П.Продан (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
- Изобретение относится к полимерным композициям на основе полиэтилена, способным сшиваться в сверхвысокочастотном электромагнитном поле (СВЧ-электромагнитном поле),.применяемым в электротехнической промышленности для изоляции проводов и кабелей и в других иэделиях электротехнического назначения.
Известны композиции на основе полиэтилена, в которые для придания способности к нагреву в СВЧ-электромагнитном поле введены различные наполнители: металлический порошок (11, сажа (2 1, повышающие величину диэлек- 15 тричвских потерь в электромагнитном поле с частотой 2000-3000 МГц.
При сшивании полиэтилена органическими перекисями в СВЧ-электромагнитном поле достигается быстрый равномерный прогрев по всему объему сшиваемого иэделия, исключающий появление недовулканизованных и перевулканизованных областей.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является полимерная композиция на основе полиэтилена, содержащая углеродную сажу (5-40, вес.%), .органическую перекись (2 вес;%) и антиоксидант (0,3-0,5 вес.%) (3). Эффективный диэлектрический нагрев данной композиции достигается при содержании углеродной сажи 30 вес.% и более.
Однако введение значительного количества сажи снижает электроизоляционные и эластические свойства композиции (табл.2, примеры 1,2).
Цель Изобретения — улучшение электроизоляционных и эластичных свойств композиции, способной к сшивке в
СВЧ-электромагнитном поЛе.
Для достижения указанной цели полимерная композиция, содержащая полиэтилен, углеродную сажу, сшивающий агент перекисного типа и стабилизатор, дополнительно содержит сополимер этилена с винилацетатом (C3BA) с содержанием винилацетата 15-35 вес.% или хлорированный полиэтилен с содержанием хлора 35-45 вес.% и олигоэфиракрилат, выбранный из группы, включающей три(оксиэтиленгликоль)димет. — ." акрилат (ТГМ-З), метакрилдиэтиленгликольфталат (МДФ-1), метакрилгликольфталат (МГФ-1), при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Полиэтилен 49,7-67,7
Углеродная сажа 10-20
817033 4
Сополимер этилена с винилацетатом или хлорированный полиэтилен 10-35
Сшивающий агент 1-2,5
Олигоэфиракрилат 1-2,5 5
Стабилизатор Остальное
В качестве электропроводящего наполнителя применяют углеродные сажи
ПМ-70, ПМ-50 и др.
В качестве сшивающего агента используют перекись дикумила, 1,3-ди(третбутилпероксииэопропил)бензол (Перкадокс 14П) и другие органические перекиси, применяемые для сшивки полиолефинов.
В качестве антиоксиданта применяI ют й,N-ди-P-нафтил-.п-фенилендиамин (диафен НН), диметил-бис-(п.-фениламино-фенокси)-силан(продукт С-1) и дре
Пример ы 1-2. B расплав поли-20 этилена на микровальцах при 130-140 С вводят антиоксидант, углеродную сажу и вальцуют при непрерывном подрезании полотна в течение 20-25 мин. В конце смешения при 115-120 С вводят р органическую перекись и продолжают смешение еще 2-3 мин.
Пример ы 3-4. В расплав полиэтилена на микровальцах при
130-140 С вводят олигоэфиракрилат З,ъ (пример 3) или полярный полимер (пример 4), антиоксидант, углеродную. сажу и вальцуют при непрерывном подрезании полотна в течение. 20-25 мин.
В конце смешения при 115-120 С вводят органическую перекись и продолжают смешение еще 2-3 мин.
Пример ы 5-17. В расплав полиэтилена на микровальцах при 130140 С вводят полярный полимер (сополимер этилена с винилацетатом или 40 хлорированный полиэтилен), олигоэфиракрилат, антиоксидант, углеродную сажу и вальцуют при непрерывном подрезании полотна в течение 2025 мин. В конце смешения при 115- 4
120 С вводят органическую перекись и продолжают смешение еще.2-3 мин.
Образцы для испытаний готовят из вальцованного полотна прессованием (без сшивки ) при следующем режиме: температура 120 С, удельное давление
40 кгс/см, время 5 мин.
Сшивку композиций, отпрессованных по указанному режиму, проводят в электромагнитном поле частотой 20003000 МГц или прессованием при следующем режиме: температура 170 С, удель-
2 ное давление 40 кгс/см, время 30 мин.
Рецептуры композиций приведены в табл.1, свойства композиций в табл.2.
Разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве определяют по ГОСТ 11262-76 на лопатках типа А на разрывной машине PNH-60 при скорости перемещения подвижного зажима 500-50 мм/мин.
Степень сшивки (гель-фракцию) определяют методом селективной экстракции несшитой части полимера растворителями, такими как ксилол или декалин, при температуре кипения растворителя.
Тангенс угла диэлектрических по-. терь и диэлектрическую проницаемость при частоте 2450 МГц и 20 С определяют по ГОСТ 10404-63.
Удельное объемное электросопротивление определяют по ГОСТ 20214-74 на образцах размером 100<10<1 мм.
Электрическую прочность при переменном напряжении с частотой 50 Гц определяют по ГОСТ 6433-3-7 в трансформаторном масле на образцах диаметром 100 и толщиной 1 мм.
Из сравнения физико-механических и электрических свойств предлагаемых композиций с контрольными (табл.2) следует, что частичная замена углеродной сажи на смесь полярного полимера и олигоэфиракрилата существенно повышает удельное объемное электросопротивление и электрическую прочность без заметного изменения тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости. Это обеспечивает эффективный диэлектрический нагрев при сшивании композиций в СВЧ-электромагнитном поле и повышает относительное удлинение прн разрыве в 1,5-2 раза.
С0 с о аА с
»Ч
° 1
an с
CO с
Ю с
СЧ
Ю с
»Ч
»А с
an o
Ф »
»»Ъ с
1»Ч
Ю с
»Ч
»А с
» (Ъ с
D D с с (1»Ч 1) » (»
D с
Ю с.4
%»
»"Ъ с
Ю ь
»Ч
an с
an o
»-»
lA Ю с с
»Ч
С с
Ю
ЧЪ
»(Ъ с
»»Ъ с
LA т-»
% »
»
Ю с с
C(» »Ч аА с
D Ю с с
1 ( (l
I (I
»О с ь аА с т-»
CO с
Ю а с
Ю с
О» аА с
»Ч
»»Ъ с ь
Ю с
tA <Ч ((»
»л с
tA с
Ю с
» Ч
Ю с
»Ч 1 аА
М
Ю Ю
»((Ъ ь с
»Ч аА с о, D
»Ч
» (Ъ э х
1:(1 ° х о
1КО
»»» о х х
Ю Ю аА Щ
1 1 Р3
В 6 ((В l5
817033
1 о
О Ф Ф»»»» и хФ v
>в Ю 1 Э баххх й
1ХЬь а»»Е О»4 М Ц ю
I) Р
Ю с
»Ч 1, i!
I (li
817033 б33, н х о ах о нех
34 Х ео8
tt3 3f b
1 э а е 3
t".о -у х х х аеom
4Z3 X
lA, с
4 со о
«» (Ч сЧ с о о а сЧ сЧ «ч
an aA с с с3 СЧ О сч сч сч
0Ъ с о о
«3 « 4
1О1 ЕЕ! ооо е! х а
1 Цо
X o c!
f33 х
1» с (4б
«
Ю 343 г» о . о аА .«4 с
СЧ 4«3 «.4
a3f
» ф
Ю
4 с
«1
1сб
«Ю
«.»
О
6 -., 1
Ю
«» «3б
I \
«»
Ч- 14, «о о о
«1 «1 «4
Ch «-1 ф
Ч- «3
r о о
«-1 «-4 б
«3 t
34б
«Ю
«1 б
«-1
М +
«о ю б» \»
«
«-»
an t
lA W бO сс. O г» an С«) с с с с с с с с
an 333 . «3 э Зс3 3л Зс3 ж
«3б
СЧ О с с с
fA fA lA о с с
lA lA
Сб) «3 Сб ) с с с
lA lA fA о о
Е с3
1 о о
«1 «4
lA «4 с. с сч сч
I 1 охх х ц.а е н !
» Ф Х
Х3:Э
34! 4 Ц
Е»>э м
f о о ю р
«-4 «-1
М а»
Ю Ю
«-1 «-4 б Ф («3 с с сЧ 3
Сч
1 о
«"4 1
lA «-1 с сч . сч
34
1 f о о
«4 «-1
44 .C4 !
Ю О
«-1
I О «3 с с сЧ сЧ
Х бс3 х а х е он ео
И с4
Ю
«1
Фб 44
1 1 о о
«-1 «-4
iA «3 . с с сч сч
3С3 ГЗ с с с с сч сч
col мое
ttf O X
) 1 е
Р 3с Х Ц эхо
fd t«4 4
I хо х о хоЕ хэ э ах
1 I Э
333 3С Х ехо
ФЦ4И
34 Е ftt
333 I Я
Д б33 и 3 3
R R. а
» Н СЧ Н с! Н о о о
Х Х 34 ф в о» сч
« 4 «4 «.4 «1
3Ч
1
ftj
1 н., х 1
Ц
1
1
I х 1 а е н е
Х М
Q fd Ì
3;ХХ воо хеа (Ьб И с
И х
Х (33 а
I б33 э
Гч
1 ffP. с ц е
И3 ою ха ц х е а н и иэ ож н э ох
lA 34Ъ lA 3С3 с с с с о со ф ф ф ф ф ф ф co co ф ф ф ф ф
lA 3С) с с
1 an В tn «3 С 1 СЧ H 1 1 N at fA 4 С 3 p) 3 СЧ с ф ф ф. co ф ф co ф ф ф ф ф ф ф ф
О О О 3С3 О. О О О О О 333 Ю Ю 3С3 О О О с ъ «3 ф сч о сч сп с 1 nt fn tn o R сч 33) «3б
<Ч СЧ сЪ 3 3 3 «3 41 . 3 1 3 «3 3 3 «3 3
О О О Е О О О 3С3 О О О О О О О
\D lA с1 «а 3 «3 «3 «3 «3 «3 «3 «3 3 «3 . 3 «3 сч,3 со î î w а е an о 4A о с"3 со 33 съ о
3» 333 t Л
О 33 3С3 ф t W Î П В 3 О 3С3 ф
CO CO CO t t t t CO t t t t CO 3
«» «-1 «.4 «.4 бС» «-4 «-1 «-1 «.4 «.4 «4 «4 4 4
817033
Формула изобретения
1. Патент CIQA М 3393287, кл.264-27, опублик. 1968 °
2. Патент США В 3551199, кл. 117-227, опублик.1970.
Составитель А. Кулакова
РедактоР В. ПетРаш ТехРеД A. 8ä MHeö КоРРектоРО. Билак
Заказ 1228/31 Тираж 530 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная.4
Полимерная композиция, содержащая полиэтилен углеродную сажу, .-оживающий агент перекисного типа и стабилизатор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения электроизоляционных и эластичных свойств, она дополнительно содержит сополимер этилена с винилацетатом с содержани-. ем винилацетата 15-35 вес.В или хлорированный полиэтилен с содержанием ® хлора 35-45 вес.Ъ и олигоэфиракрилат, выбранный из группы, включающей три оксиэтиленгликоль)диметакрилат, метакрилдиэтиленгликольфталат,при следующем соотношении компонентов, вес.Ф 15
Полиэтилен 49,7-67,7
Углеродная сажа 10 -20.
Сополимер этилена с винилацетатом или хлорированный полиэтилен 10-35
Сшивающий агент 1" 2, 5
Олигоэфиракрилат 1-2,5
Стабилизатор Остальное
Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе
3. Фирсов Ю.И. Продон Г.П. Наполненные композиции полиэтилена для сшивки. — "Пластические массы", 1978, В 4, с.53 (прототип).
