ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2013 года по МПК H01B3/18 H01B17/00 C08L83/04 

Изобретение относится к области химии, в частности к полимерным изоляционным композициям, и может использоваться, например, в конструкциях высоковольтных изоляторов в качестве изолирующего элемента.

Известен полиорганосилоксановая композиция, содержащий на 100 мас.ч. полиорганосилоксана 0,2-3,0 мас.ч. полиорганогидридсилоксана, 0,2-1800,0 мас.ч. олигодиметилсилоксана и 0,01-1,00 мас.ч. платинового катализатора, который обеспечивает повышение способности композиции отверждаться в толстых слоях и в замкнутом объеме. (Патент RU №2135535 C1 на изобретение «Полиорганосилоксановая композиция». - МПК⁶: C08L 83/04. - Опубл. 27.08.1999). Недостатком известной композиции является низкая стойкость к воспламенению и распространению горения.

Наиболее близким аналогом заявляемому изобретению является полимерный изолятор, изготовленный из силиконовой резины аддитивной вулканизации, включающий одновременно винил- и водородсодержащие силоксаны и наполнители, сшиваемые под воздействием платинового катализатора и давления при температуре 100-140°C в течение 5-15 мин. Технический результат - снижение энерго- и трудозатрат изготовления полимерного изолятора, повышение эксплуатационной надежности, а также электрической и механической прочности пограничного слоя между электроизоляционным стержнем и изолирующим элементом. (Патент RU №2233492 C2 на изобретение «Полимерный изолятор и способ его изготовления». - МПК⁶: H01B 17/00. - Опубл. 27.07.2004). Данное изобретение принято за прототип.

Недостатком известного полимерного изолятора, принятого за прототип, является низкая стойкость изолирующего элемента к воспламенению, снижающая эксплуатационную надежность высоковольтных полимерных изоляторов.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является получение электроизоляционного материала, сшиваемого под воздействием платинового катализатора и обладающего повышенной стойкостью к воспламенению.

Техническим результатом решения поставленной задачи является повышение эксплуатационной надежности электроизоляционного материала за счет повышения стойкости к воспламенению в условиях возгорания.

Указанный технический результат достигается тем, что, в известном электроизоляционном материале на основе силиконовой резины аддитивной вулканизации, содержащей одновременно винил- и гидридсодержащие силоксаны и наполнители, сшиваемые под воздействием платинового катализатора, согласно предложенному техническому решению,

силиконовая резина дополнительно содержит циансодержащее фосфорорганическое соединение в количестве 40-70 мас.ч. и/или модифицированную гидроокись алюминия в количестве 10-150 мас.ч. на 100 мас.ч. полиорганосилоксана;

силиконовая резина содержит полимеры с блокированными триметилсодержащими силоксановыми звеньями;

силиконовая резина дополнительно может содержать пылевидный кварц в количестве 10-40 мас.ч. на 100 мас.ч. полиорганосилоксана.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного электроизоляционного материала, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствуют условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Сущность заявленного электроизоляционного материала заключается в следующем.

Предложенный электроизоляционный материал, полученный на основе силиконовой резины аддитивной вулканизации, содержит одновременно винил- и гидридсодержащие силоксаны, наполнители, циансодержащее фосфорорганическое соединение и/или модифицированную гидроокись алюминия в количестве 10-150 мас.ч. на 100 мас.ч. полиорганосилоксана, а также полимеры с блокированными триметилсодержащими силоксановыми звеньями, сшиваемые под воздействием платинового катализатора.

В соответствии с изобретением в заявленный электроизоляционный материал содержит следующие соединения, мас.ч.:

Пример 1:

винилсодержащий силоксан - каучук СКТВщ,   ТУ 38.103675-89 - 100; аэросил марки «Орисил-200», ТУ 24.1-31695418-002-2003 - 40-55; гидридсодержащий силоксан - 4-12; циансодержащее фосфорорганическое соединение -   цианурат меламина производства Wellchem, Cas   №37640-57-6 - 40-50;. гидроокись алюминия, Al(OH)₃ - 10-30; пылевидный кварц торговой марки «Сикрон» - 10-20; антиструктурирующая добавка - 5-15; платиновый катализатор - 1·10^-4-5·10^-4.

Пример 2:

винилсодержащий силоксан - каучук СКТВщ,   ТУ 38.103675-89 - 100; аэросил марки «Орисил-200», ТУ 24.1-31695418-002-2003 - 40-55; гидридсодержащий силоксан - 4-12; гидроокись алюминия, Al(OH)₃ - 45-150; антиструктурирующая добавка - 5-15; платиновый катализатор - 1·10^-4-5·10^-4.

Пример 3:

винилсодержащий силоксан - каучук СКТВщ,   ТУ 38.103675-89 - 100; аэросил марки «Орисил-200», ТУ 24.1-31695418-002-2003 - 40-55; гидридсодержащий силоксан - 4-12; циансодержащее фосфорорганическое соединение -   цианурат меламина EXFLAM MCA (Китай) - 50-70; пылевидный кварц торговой марки «Сикрон» - 20-40; антиструктурирующая добавка - 5-15; платиновый катализатор - 1·10^-4-5·10^-4.

Электроизоляционный материал готовят в смесителе, имеющем две Z-образные мешалки, путем последовательного смешения высокомолекулярного силоксанового каучука с антиструктурирующей добавкой и остальными ингредиентами с последующим прогревом до температуры 140-170°C. Платиновый катализатор для отверждения вводится в резиновую смесь на месте ее применения.

Изобретение относится к полимерным изоляционным композициям, которые могут быть использованы, например, в конструкциях высоковольтных изоляторов при изготовлении изолирующих элементов. С целью повышения эксплуатационной надежности электроизоляционного материала за счет повышения стойкости к воспламенению в условиях возгорания электроизоляционный материал, полученный на основе силиконовой резины аддитивной вулканизации, содержит одновременно винил и гидридсодержащие силоксаны, циансодержащее фосфорорганическое соединение в количестве 40-70 мас.ч. и/или модифицированную гидроокись алюминия в количестве 10-150 мас.ч. на 100 мас.ч. полиорганосилоксана, наполнители и полимеры с блокированными триметилсодержащими силоксановыми звеньями, сшиваемые под воздействием платинового катализатора, причем последний вводится в резиновую смесь перед ее использованием. Силиконовая резина может дополнительно содержать пылевидный кварц в количестве 10-40 мас.ч. на 100 мас.ч. полиорганосилоксана. Повышение стойкости электроизоляционного материала к воспламенению в условиях возгорания является техническим результатом изобретения. 2 з.п. ф-лы, 3 пр.

1. Электроизоляционный материал на основе силиконовой резины аддитивной вулканизации, содержащей одновременно винил и гидридсодержащие силоксаны и наполнители, сшиваемые под воздействием платинового катализатора, отличающийся тем, что силиконовая резина дополнительно содержит циансодержащее фосфорорганическое соединение в количестве 40-70 мас.ч. и/или модифицированную гидроокись алюминия в количестве 10-150 мас.ч. на 100 мас.ч. полиорганосилоксана.

2. Электроизоляционный материал по п.1, отличающийся тем, что силиконовая резина содержит полимеры с блокированными триметилсодержащими силоксановыми звеньями.

3. Электроизоляционный материал по п.1, отличающийся тем, что силиконовая резина дополнительно может содержать пылевидный кварц в количестве 10-40 мас.ч. на 100 мас.ч. полиорганосилоксана.