ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2006 года по МПК H01B3/44 

Изобретение относится к кабельной технике, а именно электроизоляционным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженными горючестью и выделением дыма при горении, предназначенным для изоляции, внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, от которых требуется повышенная пожаробезопасность.

Провода и кабели часто становятся причиной загорания и распространения пламени. В связи с этим к их полимерным составляющим - изоляции, внутренним и наружным оболочкам - традиционно предъявляются высокие требования по негорючести.

Однако в последние десятилетия требования по характеристикам пожаробезопасности и, особенно, по негорючести и снижению выделения дыма постоянно повышаются.

В настоящее время для изоляции и оболочек кабельных изделий общепромышленного назначения применяются ПВХ пластикаты, обладающие определенной степенью негорючести, обеспечивающей нераспространение горения отдельно расположенных проводов и кабелей.

К теме настоящего изобретения наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является электроизоляционная кабельная ПВХ композиция, марки И 40-13А, выпускаемая по ГОСТ 5960-70.

Указанная композиция содержит, мас.ч.: 100 суспензионного ПВХ, 45-48 сложноэфирного пластификатора, 5-6 свинцового стабилизатора, 0,7-1,0 стеарата кальция, 0,1-0,3 дифенилолпропана.

Композиция характеризуется следующими свойствами пожаробезопасности: КИ 23-24% по ГОСТ 21793-76, максимальная плотность дыма при горении 350-450, по ГОСТ 24632-81.

Поставленная задача состояла в разработке композиции, характеризующейся высокой степенью негорючести и пониженным выделением дыма при горении.

Технический результат достигается тем, что электроизоляционная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, стеарат кальция и дифенилолпропан, дополнительно содержит окись цинка, борат цинка, хлористый кальций или окись кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: суспензионный поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 25-75, свинцовый стабилизатор 1-7, стеарат кальция 0,7-3, дифинилолпропан 0,1-0,8, окись цинка 0,5-8, борат цинка 0,5-5, хлористый кальций или окись кальция 0,1-2. Композиция может дополнительно содержать карбонатный наполнитель в количестве, мас.ч.: 5-90, трехокись сурьмы 0,5-9, сажу 1-8.

Предложенная композиция содержит следующие компоненты.

Суспензионная ПВХ смола марки С-70 по ГОСТ 14332-78 Е. В качестве сложноэфирного пластификатора: диоктилфталат (ДОФ), диизооктилфталат (ДИОФ), динонилфталат (ДНФ), диизононилфталат (ДИНФ), диалкилфенилфосфат (ДАФФ) по ГОСТ 8728-88 или их смеси. Свинцовый стабилизатор: трехосновной сульфат свинца (ТОСС), основной карбонат свинца (ОКС), двухосновной фталат свинца (ДОФТС) по ТУ 6-09-600-76. Стеарат кальция (Ст. Са) по ТУ 2634-003-48602470-99, дифенилолпропан (ДФП) по ГОСТ 12138-86, окись цинка (ZnO) по ГОСТ 202-84 (марка БЦО), борат цинка по ТУ 113-07-015-91, хлористый кальций (CaCl₂) по ГОСТ 450-77, окись кальция (СаО) по ГОСТ 8677-76, карбонатный наполнитель - мел (СаСО₃) по ГОСТ 8253-79 или по ТУ 5743-010-00186803-95, трехокись сурьмы (Sb₂O₃) по ТУ 48-14-1-88, сажа по ГОСТ 7885-86.

Также могут быть использованы другие известные химические продукты в эквивалентных количествах.

Кроме перечисленных агентов предлагаемая композиция может содержать другие целевые добавки, например концентраты красителей в количестве 0,5-3 мас.ч., смазки в количестве 0,1-4 мас.ч. и др.

Пример 1. В смеситель, нагретый до 90°С, загружают все сыпучие компоненты: на 100 мас.ч. ПВХ С-70, 2 мас.ч. ТОСС, 0,7 мас.ч. Ст. Са, 0,1 мас.ч. ДФП, 0,5 мас.ч. ZnO, 0,5 мас.ч. бората цинка, 0,1 мас.ч. хлористого кальция, 5 мас.ч. СаСО₃, 0,5 мас.ч. Sb₂O₃, 1 мас.ч. сажи, перемешивают в течение 3-5 мин, вводят 50 мас.ч. ДОФ и перемешивают еще 25 мин.

Полученную порошкообразную смесь охлаждают до комнатной температуры и вальцуют при температуре 155-165°С в течение 4-10 мин. Из вальцованного полотна прессуют образцы для испытаний при температуре 160-170°С в течение 3 мин под давлением 120 кгс/см². Кислородный индекс определяют по ГОСТ 12.1.044-89, максимальную плотность дыма в условиях горения определяют по ГОСТ 24632-81.

Состав и свойства композиции приведены в таблице.

Примеры 2-10 (предлагаемые).

Композиции готовят и испытывают, как указано в примере 1.

Использование компонентов вне заявляемых количеств или их смесей приводит к ухудшению характеристик кабельных композиций.

Состав и свойства ПВХ композиций№№
п/пСостав композиции, мас.чсД_макс - горениеКИ, %12341ПВХ С-7010025027 ДОФ50   ТОСС2   Ст. Са0,7   ДФП0,1   ZnO0,5   Борат цинка0,5   CaCl₂0,1   СаСО₃5   Sb₂O₃0,5   Сажа1  2ПВХ С-7010019029 ДОФ75   ТОСС7   Ст. Са3   ДФП0,8   ZnO8   Борат цинка5   СаО2   СаСО₃90   Sb₂O₃5   Сажа8  Продолжение таблицы12343ПВХС-7010018028 ДОФ50   ТОСС5   Ст. Са1   ДФП0,3   ZnO2,5   Борат цинка2,5   CaCl₂1   СаСО₃50   Sb₂O₃2,5  4ПВХ С-7010020028 ДОФ50   ТОСС5   Ст. Са1   ДФП0,3   ZnO2,5   Борат цинка2,5   CaCl₂1   СаСО₃50  5ПВХ С-7010025027 ДОФ50   ТОСС5   Ст. Са1   ДФП0,3   ZnO2,5   Борат цинка2,5   CaCl₂1  Продолжение таблицы12346ПВХ С-7010020027 ДОФ50   ТОСС6   Ст. Са2   ДФП0,4   ZnO2   Борат цинка4   CaCl₂0,5   СаСО₃20   Сажа3  7ПВХ С-7010019028 ДОФ50   ТОСС6   Ст. Са2   ДФП0,4   ZnO2   Борат цинка4   СаО0,1   СаСО₃40   Sb₂О₃2   Сажа3  8ПВХ С-7010018028 ДОФ50   ТОСС6   Ст. Са2   ДФП0,4   ZnO2   Борат цинка4   CaCl₂0,5   СаСО₃60   Sb₂О₃2   Сажа3  Окончание таблицы12349ПВХ С-7010023029 ДОФ25   ТОСС6   Ст. Са2   ДФП0,4   ZnO2   Борат цинка4   СаО0,5   Sb₂O₃2   Сажа3  10ПВХ С-7010025027 ДОФ60   ТОСС6   Ст. Са2   ДФП0,4   ZnO2   Борат цинка4   CaCl₂0,5   СаСО₃80   Sb₂O₃2   Сажа3  для сравнения (известная)11 350-45023-24

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. Композиция содержит (мас.ч.): суспензионный поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 25-75, свинцовый стабилизатор 1-7, стеарат кальция 0,7-3, дифенилолпропан 0,1-0,8, окись цинка 0,5-8, борат цинка 0,5-5, хлористый кальций 0,1-2 или окись кальция 0,1-2, карбонат кальция 5-90, трехокись сурьмы 0,5-9, сажа 1-8. Техническим результатом изобретения является снижение горючести и дымообразующей способности кабельных изделий общепромышленного назначения, что обеспечивается за счет дополнительного введения в электроизоляционную композицию окиси цинка, бората цинка, хлористого кальция или его окиси. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Электроизоляционная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, стеарат кальция и дифенилолпропан, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит окись цинка, борат цинка, хлористый кальций или окись кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Суспензионный поливинилхлорид100Сложноэфирный пластификатор25-75Свинцовый стабилизатор1-7Стеарат кальция0,7-3Дифенилолпропан0,1-0,8Окись цинка0,5-8Борат цинка0,5-5Хлористый кальций0,1-2Окись кальция0,1-2