ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2013 года по МПК C08L27/06 H01B3/44 C08K3/22 C08K3/26 C08K3/04 C08K5/02 C08K5/103 C08K5/3492 C08K13/02 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к кабельной технике и, в частности, к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженными горючестью, выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.

В последние годы наблюдается значительный интерес к повышению огнестойкости поливинилхлоридного пластиката, пригодного для использования в качестве изоляции и оболочки. Снижение горючести пластифицированного ПВХ достигают за счет введения в состав композиции антипиренов. Но независимо от высокого значения кислородного индекса пластиката, при горении выделяется значительное количество хлористого водорода, который обладает высокой коррозионной активностью.

Известна электроизоляционная композиция по патенту КНР №101497724, обладающая низкой горючестью, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, в которой для достижения указанных целей при сохранении высокого уровня технических характеристик используется комбинация антипиренов-дымоподавителей. Однако уровень снижения выделения дыма и хлористого водорода при горении недостаточно высок.

Наиболее близкой потехнической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой, является полимерная композиция по патенту РФ №2089571 содержащая в мас.ч.: суспензионного ПВХ 100, сложноэфирного пластификатора 55-65, свинцового стабилизатора 4-8, антипирена 80-130, диэфира полипропиленгликоля и синтетическую жирную кислоту или альфа-олефинов 0,1-1.

Композиция характеризуется следующими свойствами: КИ 32-33%, максимальная плотность дыма при горении 310-330 м*кг^-1. Однако уровень пожаробезопасных характеристик недостаточно высок. Кроме того, данная композиция включает в качестве стабилизатора токсичные свинецсодержащие соединения, применение которых не отвечает предъявляемым к кабельной продукции по международным стандартам экологическим требованиям (Директива EC 92/2003).

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

Технический результат достигается введением в электроизоляционную композицию на основе суспензионного поливинилхлорида, сложноэфирного пластификатора, стабилизатора, антипирена, наполнителя, дополнительно содержит в качестве стабилизатора меламин, в качестве антипирена дополнительно полифосфат аммония, в качестве антиоксиданта дифенилолпропана, смазочного агента - кальция стеарат, в качестве сложноэфирного пластификатора дополнительно - трикрезилфосфат, дымоподавителя - хлорированные парафины и дополнительно в качестве наполнителя - органоглину, представляющую собой продукт модификации монтмориллонита месторождения Герпегеж Кабардино-Балкарской республики катионнобменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины мочевиной, в количестве 10% от массы монтмориллонита, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч:

Суспензионный поливинилхлорид 100

Диоктилфталат 33-35

Меламин 0,5-2

Дифенилолпропан 0,1-0,3

Мел 25-30

Сажа 3-5

Кальция стеарат 1-2

Трикрезилфосфат 7-9

Хлорированные парафины 20-22

Магния гидроксид 24-26

Полифосфат аммония 11-13

Органоглина 3-5

Сусиензионный поливинилхлорид С-70 (ПВХ С-70) по ГОСТ 14332-78; сложноэфирный пластификатор - диоктилфталат (ДОФ), ГОСТ 8728-88 и трикрикрезилфосфат (ТКФ), по ГОСТ 8728-88 или их смеси; стабилизатор - меламин по ГОСТ 7579-76; антиоксидант - дифенилолпропан (ДФП) по ГОСТ 12138-86; антипирен - гидроксид магния по ТУ 1517-002-59074732-2007; наполнитель - мел по ГОСТ 8253-79; смазочный агент - стеарат кальция ТУ 6-09-4233-76; хлорированные парафины ХП - 418 по ТУ 6-01-16-90, полифосфат аммония по ТУ 6-47-15-90, сажу по ГОСТ 7885-86 и органоглину. Причем Органоглина представляет собой продукт модификации монтмориллонита катионнобменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины мочевиной, в количестве 10% от массы монтмориллонита.

При введении в электроизоляционную композицию совместно с органоглиной, дымопоглотителя гидроксида магния и полифосфата аммония, формируется система, выполняющая роль химически активного антипирена.

Следующие примеры характеризуют, но не ограничивают изобретение.

Изготавливают ПВХ-композиции согласно изобретению (пример 1-4). Рецептуры композиции приведены в таблице 1.

Пример

В работающий смеситель последовательно загружают в количествах, предусмотренных рецептурой (табл.1), ПВХ, диоктилфталат, меламиновый стабилизатор, дифенилолпропан, мел, технический углерод, кальция стеарат, трикрезилфосфат, хлорированный парафин, гидроксид магния, полифосфат аммония и органоглину. Полученную порошкообразную смесь засыпают в экструдер и перерабатывают в зонах I-IV, при температуре 146°C, 149°C, 155°C и 160°C соответственно.

Из полученного гранулята изготавливают образцы для испытаний.

Максимальную плотность дыма (Dм) в условиях горения и тления определяют по ГОСТ 24632-81, выделение хлористого водорода - по ГОСТ Р МЭК 60754-1-99, кислородный индекс (КИ) - по ГОСТ 12.1.044.89. Результаты испытаний отображены в таблице 2.

Таблица 1 Состав модифицированной поливинилхлоридной композиции Наименование компонента композиции Композиция 1 2 3 4 5 6 ПВХ 100 100 100 100 100 100 диоктилфталат 33 34 35 35 33 34 меламиновый стабилизатор 0,5 0,5 1 1,5 2 0,5 дифенилолпропан 0,3 0,1 0,3 0,2 0,1 0,3 мел 29 30 28 27 27 26 технический углерод 4 3 5 4 4 4 кальция стеарат 2 1 2 2 2 2 трикрезилфосфат 8 9 7 8 9 7 хлорированные парафины 22 20 21 20 21 22 Гидроксид магния 25 26 24 24 24 24 полифосфат аммония 13 13 11 12 11 12 органоглина 3 5 4 5 5 4

Таблица 2 Свойства модифицированной поливинилхлоридной композиции Наименование показателя Композиция 1 2 3 4 5 6 Д_макс - горение 152 153 150 150 157 160 A_HCl, мг/г 124 124 122 121 126 129 КИ, % 32 32 33 34 32 31

Предлагаемая композиция удовлетворяет требованиям по уровню дымообразования в условиях горения и выделения хлористого водорода, равно как по величине кислородного индекса и физико-механическим показателям.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к кабельной технике и, в частности, к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженными горючестью, выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов. Электроизоляционная композиция содержит суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор - диоктилфталат, трикрезилфосфат, мел, сажу, стабилизатор - меламин, антипирены - гидроксид магния и полифосфат аммония, дымопоглотитель - хлорированные парафины, смазочный агент - кальция стеарат, антиоксидант - дифенилолпропан и наполнитель - органоглину, представляющую собой продукт модификации монтмориллонита месторождения Герпегеж Кабардино-Балкарской республики катионнобменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины мочевиной, в количестве 10% от массы монтмориллонита. Технический результат изобретения состоит в получении композиции, характеризующейся высокой степенью негорючести и пониженным выделением дыма при горении. 2 табл.

Электроизоляционная полимерная композиция, включающая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор - диоктилфталат, трикрезилфосфат, мел, сажу, стабилизатор - меламин, антипирены - гидроксид магния и полифосфат аммония, дымопоглотитель - хлорированные парафины, смазочный агент - кальция стеарат, антиоксидант - дифенилолпропан и наполнитель - органоглину, представляющую собой продукт модификации монтмориллонита месторождения Герпегеж Кабардино-Балкарской Республики катионнобменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины мочевиной, в количестве 10% от массы монтмориллонита, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:
Суспензионный поливинилхлорид 100 Диоктилфталат 33-35 Меламин 0,5-2 Дифенилолпропан 0,1-0,3 Мел 25-30 Сажа 3-5 Кальция стеарат 1-2 Трикрезилфосфат 7-9 Хлорированные парафины 20-22 Магния гидроксид 24-26 Полифосфат аммония 11-13 Органоглина 3-5