Электроизоляционная композиция
Изобретение относится к области электротехники, а именно кабельной техники, и может быть использовано для изготовления изоляции в различных марках кабелей, в особенности для изоляции гибких кабелей взамен резиновой изоляции. Электроизоляционная композиция содержит, мас. ч., этилен-пропилен-диеновый каучук 100, полипропилен или блок-сополимер пропилена с этиленом 10-100, пероксид 0,2-4, деструктированный полипропилен с показателем текучести расплава 100-3000 г/10 мин, измеренным при температуре 230oС и нагрузке 2,16 кг, 3-10, пропионовой кислоты 3,3' - тиобис-, диоктадециловый эфир 0,2-0,4, бензолпропионовой кислоты 3,5-бис (1,1-диметилэтил(-4-гидрокси-2-[3,5-бис(1,1-диметилэтил) - 4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид 0,2-0,4, бензолпропионовой кислоты 3,5-бис ( 1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-, 2,2-бис[[ 3-[3,5-бис( 1,1 -диметилэтил)-4-гидрокси-фенил]-1 -оксопропокси] метил] -1,3-пропандииловый эфир 0,07-0,15 и три -(2,4-ди- третбутилфенол)фосфит 0,15-0,3. Техническим результатом является улучшение технологических характеристик композиции для изоляции проводов и кабелей, ее эффективная защита от термоокисления и воздействия меди, что повышает качество конечной продукции. 2 табл.
Изобретение относится к области электротехники, а именно кабельной техники, и может быть использовано для изготовления изоляции в различных марках кабелей, в особенности для изоляции гибких кабелей взамен резиновой изоляции. Применяемая в настоящее время резиновая изоляция обладает высокой гибкостью и эластичностью, однако имеет ряд недостатков, основными из которых являются сложность технологического процесса ее наложения и низкая стойкость к старению при повышенных температурах.
Процесс изолирования резиновыми смесями обычно заключается в наложении изоляции с помощью экструдера с последующей вулканизацией, для чего используются линии непрерывной вулканизации. Такой процесс является трудоемким, низкопроизводительным и требует применения специального дорогостоящего оборудования. В настоящее время известны полимерные композиции из термоэластопластов, которые могут перерабатываться на обычном экструзионном оборудовании, не требуя последующей вулканизации, представляющие собой смеси двух компонентов - эластомера и термопласта (патент США N 4454092, кл. 264-349, 1982). Эластомер находится в термопластичной полимерной матрице в качестве своеобразного наполнителя и обеспечивает гибкость и эластичность композиции. Полимерная матрица при нагревании плавится и переходит в вязкотекучее состояние, что обеспечивает возможность формования композиции методами, использующимися для формования термопластичных материалов. Наиболее широко применяются термоэластопласты (ТЭП), в которых в качестве эластомера используются этилен-пропиленовые и этилен-пропилен-диеновые каучуки, а в качестве термопласта - полиолефины, например полипропилен и блоксополимеры пропилена с этиленом. Такие ТЭП изготавливают методом т.н. "динамической вулканизации". Смешение компонентов осуществляют при повышенных температурах: 150-200oC с добавлением сшивающих агентов, обычно органических пероксидов. Процесс смешения сопровождается одновременной сшивкой каучука, тогда как полипропилен или блоксополимеры пропилена с этиленом в данных условиях не сшиваются. Такие композиции могут быть переработаны методами экструзии и литья под давлением в крупногабаритные, толстостенные изделия. Недостатком этих композиций является то, что при экструзии сравнительно тонкостенных изделий, таких как изоляция проводов и кабелей, пленки, возникают трудности, связанные с недостаточной текучестью композиций при температурах переработки. Отсутствие оптимальных технологических свойств приводит к ухудшению качества поверхности, снижению физико-механических и эксплуатационных характеристик изделий и существенному повышению энергозатрат при их производстве. Кроме того, указанные композиции имеют низкую стойкость к старению, особенно при контакте с медью. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и совокупности существенных признаков является композиция, содержащая этилен-пропилен-диеновый каучук, деструктирующийся в присутствии пероксида полиолефин, в частности полипропилен или блоксополимер пропилена с этиленом, пероксид с периодом полураспада 2-20 мин при 170oC и сшивающийся в присутствии пероксида полиолефин, в частности полиэтилен (патент США N 4785045, кл. 524-528, 1988 г.). Недостатком композиции является невысокая технологичность при переработке и, как следствие, некачественная изоляция проводов и кабелей при высоких скоростях экструзии. Кроме того, указанная композиция обладает низкой стойкостью к окислению при контакте с медью и к тепловому старению. Техническим результатом данного изобретения является повышение технологических характеристик композиции для изоляции проводов и кабелей и эффективная защита от термоокисления и воздействия меди, что повышает качество конечной продукции. Технический результат достигается тем, что электроизоляционная композиция, включающая этилен-пропилен-диеновый каучук, полипропилен или блоксополимер пропилена с этиленом и пероксид с периодом полураспада 2-20 мин при температуре 170oC, дополнительно содержит деструктированный полипропилен с показателем текучести расплава (ПТР) 100-3000 г/10 мин, измеренным при температуре 230oC и нагрузке 2,16 кг, и стабилизирующую систему, включающую в себя пропионовой кислоты 3,3'-тиобис-, диоктадециловый эфир, бензолпропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-, 2-[3-[3,5-бис(1,1-диметилэтил)- 4-гидроксифенил] -1-оксопропил] гидразид, бензолпропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси,-2,2-бис[[3-[3,5-бис (1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-фенил] -1-оксопропокси] метил]-1,3- пропандииловый эфир и три-(2,4-ди-третбутилфенол) фосфит при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Этилен-пропилен-диеновый каучук - 100 Полипропилен или блоксополимер пропилена с этиленом - 10-100 Пероксид с периодом полураспада 2-20 мин при температуре 170oC - 0,2-4,0 Деструктированный полипропилен с показателем текучести расплава 100-3000 г/10 мин, измеренным при температуре 230oC и нагрузке 2,16 кг - 3-10 Пропионовой кислоты 3,3'-тиобис-, диоктадециловый эфир - 0,2-0,4 Бензолпропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-,2- [3-[3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид - 0,2-0,4 Бензолпропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-, 2,2-бис[[3-[3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-фенил] -1-оксопропокси] метил]-пропандииловый эфир - 0,07-0,15 Три-(2,4-ди-третбутилфенол)фосфит - 0,15-0,3 Согласно изобретению композиция содержит деструктированный полипропилен. Такой полипропилен получают предварительно путем механохимической деструкции полипропилена с ПТР 0,3-30 г/10 мин в смесителе типа Бенбери или на одно- или двухшнековых экструдерах в присутствии 0,1-3,0 мас.% пероксида при температуре 150-190oC в течение 5-30 мин. После такой обработки ПТР увеличивается до 100-3000 г/10 мин. В композиции используются следующие стабилизаторы. А)
пропионовой кислоты, 3,3'-тиобис-, диоктадециловый эфир,
Мол. вес 683, белый порошок с температурой плавления 63-66oC. Выпускается фирмой Ciba, Швейцария, под торговой маркой Irganox PS-802. Б)

бензолпропионовой кислоты, 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4- гидрокси-,2-[3-[3,5-бис(1,1-диметилэтан)-4-гидроксифенил]-1- оксопропил]гидразид. Мол. вес 553, белый порошок с температурой плавления 224-229oC. Выпускается фирмой Ciba, Швейцария, под торговой маркой Irganox MD 1024. В)

бензолпропионовой кислоты, 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4- гидрокси-,2,2-бис[[3-[3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси- фенил]-1-оксопропокси]метил]-1,3-пропандииловый эфир. Мол. вес 1178, белый порошок с температурой плавления 110-125oC. Выпускается фирмой Ciba, Швейцария, под торговой маркой Irganox 1010. Г)

три-(2,4-ди-третбутилфенол)фосфит. Мол. вес 647, белый порошок с температурой плавления 180-186oC. Выпускается фирмой Ciba, Швейцария, под торговой маркой Irgafos 168. Данная композиция может содержать этилен-пропилен-диеновый каучук, полученный путем сополимеризации этилена, пропилена и диена, например, марок СКЭПТ-30, СКЭПТ-40 или СКЭПТ-50, полипропилен, например, марки 01030 или блоксополимер пропилена с этиленом, например, марки 02035. Каучук СКЭПТ выпускается АО "Башнефтехим" по ТУ 38.103252-92. Полипропилен и блоксополимеры пропилена с этиленом выпускаются АО "Башнефтехим" по ТУ 2211-020-00203521-96. Композицию согласно изобретению можно перерабатывать на типовом оборудовании, используемом для этой цели в кабельном производстве. Приводимый ниже пример иллюстрирует, но не ограничивает изобретение. Пример. Композиции для лабораторных испытаний изготавливают путем смешения компонентов на вальцах при температуре 170oC в течение 10-15 мин. Предварительно с помощью лабораторного смесителя получают деструктированный полипропилен путем смешения полипропилена с ПТР 3,0 с дикумилпероксидом (концентрация 2 мас.%) при температуре 170-180oC в течение 15-20 мин. Снятую с вальцев в виде полотна смесь измельчают с помощью ножевого гранулятора до частиц размером 2-4 мм. Состав композиций 1 - 9 приведен в таблице 1. Результаты испытаний
1. Методика испытаний
1.1 Стойкость композиции к тепловому старению оценивают по изменению физико-механических характеристик (прочность и относительное удлинение при разрыве) после воздействия температуры 136oC в течение 10 суток. Согласно требованиям, предъявляемым к электроизоляционным композициям, этот показатель должен находиться в пределах


Формула изобретения
Этилен-пропилен-диеновый каучук - 100
Полипропилен или блоксополимер пропилена с этиленом - 10 - 100
Пероксид с периодом полураспада 2 - 20 мин при температуре 170 oC - 0,2 - 4
Деструктированный полипропилен с показателем текучести расплава 100 - 3000 г/10 мин, измеренным при температуре 230oC и нагрузке 2,16 кг - 3 - 10
Пропионовой кислоты, 3-3'-тиобис-, диоктадециловый эфир - 0,2 - 0,4
Бензолпропионовой кислоты, 3,5-бис (1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-,2-[3-[3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид - 0,2 - 0,4
Бензолпропионовой кислоты, 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-2,2-бис[[3-[3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-фенил-1-оксопропокси] метил] -1,3пролпандииловый эфир - 0,07 - 0,15
Три-(2,4-ди-третбутилфенол)фосфит - 0,15 - 0,3
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2TK4A Исправление очевидных и технических ошибок в публикациях сведений об изобретениях вбюллетене "Изобретения. Полезные модели"
Номер и год публикации бюллетеня: 4-2004
Код раздела бюллетеня: QB4A
Опубликовано: Лицензиат(ы): ЗАО "Научно-производственная компания "Полимер-Компаунд"
Следует читать: Сублицензиат: ЗАО "Научно-производственная компания "Полимер-Компаунд"
Дата публикации: 10.02.2011
TK4A Исправление очевидных и технических ошибок в публикациях сведений об изобретениях вбюллетене "Изобретения. Полезные модели"
Номер и год публикации бюллетеня: 4-2004
Код раздела бюллетеня: QB4A
Опубликовано: Лицензиат(ы): ЗАО "Научно-производственная компания "Полимер-Компаунд"
Следует читать: Сублицензиат: ЗАО "Научно-производственная компания "Полимер-Компаунд"
Дата публикации: 20.02.2011
PD4A Изменение наименования, фамилии, имени, отчества патентообладателя
(73) Патентообладатель(и):
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный университет» (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Реал Сервис Кейбл Корп. (BS)
Дата публикации: 20.07.2011