ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2004 года по МПК H01B3/44 

Изобретение относится к области электротехники, а именно кабельной техники, и может быть использовано для изготовления изоляции и оболочки различных марок кабелей пониженной горючести, в особенности изоляции и оболочки силовых, контрольных, сигнально-блокировочных и оптических кабелей.

Применяемая в настоящее время в кабелях пониженной горючести поливинилхлоридная изоляция (оболочка) обладает удовлетворительными механическими и диэлектрическими характеристиками, однако имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что в условиях пожара из нее выделяются токсичные, коррозионно-активные газы, приводящие к отравлению людей, а также к выходу из строя дорогостоящей электронной аппаратуры и другого оборудования. Указанный недостаток связан с наличием в составе поливинилхлорида галогена - хлора.

С целью устранения указанного недостатка разработан ряд изоляционных материалов, не содержащих в своем составе галогенов. Такие материалы представляют собой композиции на основе полиолефинов и их сополимеров, содержащие в качестве антипиренов неорганические наполнители. Известна композиция на основе сополимера этилена с винилацетатом, содержащая в качестве антипирена тригидрат оксида алюминия (патент США №3832326, кл. 260-42.29, 1974). Эта композиция при горении не выделяет коррозионно-активных и токсичных газов, однако по горючести она не соответствует требованиям стандарта UL 94 к материалам класса 94V-0. Кроме того, изоляция из указанной композиции недостаточно стойка к термоокислительному старению при контакте с медной жилой или экраном.

Наиболее близкой из числа известных к предлагаемой по технической сущности является электроизоляционная композиция, содержащая (мас.%): сополимер этилена с винилацетатом 28,5-50 и наполнитель, представляющий собой смесь 1:1 тригидрата оксида алюминия и бората цинка - остальное (патент США №4575184, кл. 350/96.23, 1986).

Недостатком этой композиции являются низкие механические характеристики (прочность при разрыве). Кроме того, эта композиция для получения оптимальных свойств требует сшивки путем облучения.

Поставленная задача состояла в разработке электроизоляционной композиции, не выделяющей при горении коррозионно-активных и токсичных газов, сочетающей высокие механические характеристики и негорючесть с улучшенной стойкостью к термоокислительному старению при воздействии ионов меди.

Технический результат достигается тем, что электроизоляционная композиция, содержащая сополимер этилена с винилацетатом, тригидрат оксида алюминия - Аl(ОН)₃, борат цинка, дополнительно содержит новолачную фенолформальдегидную смолу, полиэтиленовый воск или полиэтиленовый воск, модифицированный винилацетатом, полиэтилен высокой плотности, модифицированный малеиновым ангидридом - Полибонд 3009, 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол - Ирганокс 1330 и бензолпропионовой кислоты, 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-,2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид - Ирганокс MD1024 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Тригидрат оксида алюминия 50-70

Фенолформальдегидная

новолачная смола 1-4

Борат цинка 2-5

Полиэтиленовый воск

или полиэтиленовый воск,

модифицированный винилацетатом 2-5

Полиэтилен высокой плотности,

модифицированный малеиновым

ангидридом 2-5

1,3,5-Триметил-2,4,6-

трис(3,5-ди-трет-бутил-

4-гидроксибензил)бензол – Ирганокс

1330 0,05-0,2

бензолпропионовой кислоты,

3,5-бис(1,1-диметилэтил)-

4-гидрокси-,2-[3-[3,5-

бис(1,1-диметиэтил)-4-

гидроксифенил]-1-

оксопропил]гидразид –

Ирганокс MD 1024 0,1-0,5

Сополимер этилена с

винилацетатом Остальное

Предлагаемая композиция содержит известные компоненты.

Используемый сополимер получают сополимеризацией этилена с винилацетатом Сополимер этилена с винилацетатом выпускается отечественной промышленностью (ТУ 6-05-1636-97).

Борат цинка выпускается ГУП “Унихим С ОЗ” по ТУ 113-07-015-91.

Полиэтиленовый воск выпускается по фирмой "Clariant", Германия Тригидрат оксида алюминия производится фирмой "Martinswerk", Германия.

Фенолформальдегидная новолачная смола выпускается ОАО “Карболит”. Ирганокс 1330 и Ирганокс MD 1024 производятся фирмой Ciba, Швейцария.

Композицию согласно изобретению можно перерабатывать на типовом оборудовании, используемом для этих целей в кабельном производстве.

Приводимый ниже пример иллюстрирует, но не ограничивает изобретение.

Пример:

Композиции для лабораторных испытаний изготавливают путем перемешивания компонентов при 120-140°С в течение 10-15 мин.

Из полученных композиций готовят стандартные образцы для испытаний. Состав композиций 1-7 приведен в табл. 1.

Композиции испытывают на горючесть по стандарту UL-94, стойкость к действию меди по методике ТУ 2243-052-05766563-98 и определяют их прочность и относительное удлинение при разрыве по ГОСТ 11262. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Из результатов испытаний видно, что предлагаемая композиция обладает высокой прочностью и относительным удлинением при разрыве и стойкостью к действию ионов меди и по этим показателям превосходит прототип.

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к не содержащим галогенов полимерным композициям для изоляции и оболочек кабелей. Композиция содержит, мас.%: Тригидрат оксида алюминия 50-70, фенолформальдегидная новолачная смола 1-4, борат цинка 2-5, полиэтиленовый воск 2-5, Полибонд 2-5, Ирганокс 1330 0,05-2, Ирганокс MD 1024 0,1-0,5, сополимер этилена с винилацетатом - остальное. Технический результат - улучшение механических характеристик и стойкости к действию ионов меди. 2 табл.

Электроизоляционная композиция, содержащая сополимер этилена с винилацетатом, тригидрат оксида алюминия, борат цинка, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит новолачную фенолформальдегидную смолу, полиэтиленовый воск или полиэтиленовый воск, модифицированный винилацетатом, полиэтилен высокой плотности, модифицированный малеиновым ангидридом - Полибонд 3009, 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол - Ирганокс 1330 и бензолпропионовой кислоты, 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-,2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид - Ирганокс MD 1024 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Тригидрат оксида алюминия 50-70

Фенолформальдегидная новолачная смола 1-4

Борат цинка 2-5

Полиэтиленовый воск

или полиэтиленовый воск, модифицированный

винилацетатом 2-5

Полиэтилен высокой плотности,

Модифицированный малеиновым

ангидридом - Полибонд 3009 2-5

1,3,5-Триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол - Ирганокс 1330 0,05-0,2

бензолпропионовой кислоты,

3,5-бис(1,1-диметилэтил)-

4-гидрокси-,

2-[3-[3,5-бис(1,1 -диметиэтил)-

4-гидроксифенил]-1-

оксопропил]гидразид –

Ирганокс MD 1024 0,1-0,5

Сополимер этилена

с винилацетатом Остальное