Наполненная электроизоляционная композиция на основе поливинилхлорида Советский патент 1983 года по МПК C08L27/06 C08K9/04 H01B3/44 C09C1/02 C01F11/18 C08L27/06 

00 ОС) Изобретение относится к высоконаполненным поливинилхлоридным ко позициям, которые могут быть испол зованы прежде всего для изоляции и оболочки проводов и кабелей, а также для других изделий, например листов,; пленок,шлангов и т.д. Наполнение поливинилхлорида поз воляет улучшить некоторые эксплуатационные свойства материала на ег основе, а также сэкономить этот по лимер, если наполнитель введен в достаточном количестве. Одной из крупномонтажных и важных областей потребления композици на основе поливинилхлорида (ПВХ) я ляется использование пластифициров ных композиций в кабельной технике Требования, предъявляемые к ПВХ-ком позициям для кабельных изделий - весьма высоки и создание высоконаполненных композиций с достаточно высоким уровнем свойств является з дачей очень сложной и актуальной. Известна наполненная электроизоляционная композиция на основе ПВХ, содержа1 ая в качестве наполнителя 10-г50 мае.ч. карбоната кальцияCl3. Композиция,содержащая на 100 мае ПВХ 50 мае.ч. пластификатора, 4,5 мае.ч. трехосновного сульфата свинца и 20 мае.ч карбоната КЕШЬЦИ имеет удельнае объемное электрическое сопротивление ( Р 70 С 4,8-10 Ом-см, которое значительно хуже при более высоких степенях наполнения. Таким образом, введение карбоната кальция в количестве 20 мае.ч. на 100 мае.ч ПВХ приводит к енижениюр композиции, что ограничивает ее применение для электроизоляционных изделий. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является наполненная электроизоляционная композиция на основе поливинилхлорида, включающая на 100 мае.ч. ПВХ до 30 мае.ч.плаетификатора, 2-50 мае.ч. наполнителя - гидрофобного карбоната кальция и макеимальным размером чаетиц 2 мкм, причем отдельные частицы покрыты оболочкой из етеар ат.а калиция Кроме того, композиция содержит ста лизатор, например оловоорганический или свинцовый, смазку, например сте арат кальция, поглотитель ультрафиолетовых лучей - двуокись титана 2J . Недостатками известной композици являются невозможность получения вы соконаполненной композиции (более 50 мас.ч., низкие термоетабильност и удельное объемное электрическое сопротивление. Целью изобретения является повьв ние степени наполнения, улучшение термостабильности и удельного объемного электрического сопротивления. Поставленная цель достигается тем, что наполненная электроизоляционная композиция на основе поливинилхлорида, включающая пластификатор, свинцовый стабилизатор и наполнительгодрофобный карбонат кальция, модифицированный стеаратом кальция, в качестве наполнителя содержит гидрофобг ный карбонат кальция со средним размером частиц 2-6 мкм, модифицированный 3,5-5,0 мас.% етеарата кальция, при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Поливинилхлорид 100 Пластификатор 50-80 Свинцовый стабилизатор3,0т7,5 Гидрофобный карбонат кальция со средним размером части .2-6 мкм,модифицированный 3,55,0 мае.% етеарата кальция 50-300 Использование в 1сачестве наполнителя гидрофобного карбоната кальция со средним размером частиц 2-6 мкм, модифицированного 3,5-5,0 мае.% етеарата кальция, позволяет получить высоконаполненную композицию (50-300 мае.ч. наполнителя на 100 Мае.ч. ПВХ) с хорошими термоетабильноетью и электроизоляционными свойствами. Пример 1. В1л суспензии карбоната кальция со средним размером чаетиц 2-6 мкм, содержащей 150 г твёрдого вещеетва и нагретой до 80°Сf вводят синтетичеекую жирную кислоту (СЖК) фракции количестве 3,5 г СЖК на 100 г карбоната калиция; смесь выдерживают при перемешивании 30 мин, затем ее подвергают термообработке, для чего нагревают до 92°С и выдерживают при этой температуре в течение 15 мин. Суспензию фильтруют на воронке Бюхнег ра под вакуумом 300 мм рт.ет. в течение 15 мин, а затем полученный продукт подвергают сушке. На основе полученного гидрофобного карбоната кальция, модифицированного 3,5 мас.% етеарата кальция, готовят композицию еледующим образом. 100 мае.ч. 100 мае. ч. гидрофобного (Г/Ф) карбоната кальция, загруженного в средний слой ПВХ, помещают в смеситель, нагретый о ёо-ЮО С, и перемешивают 8-10 мин, Затем через форсунку за ,8-10 мин вводят .предварительно подогретую о /vTO C суспензию 5 мае.ч. трехосовного еульфата евинца (ТОСС) в 50 мае.ч. диоктилсебацината (ДОС). Температуру .поднимают до 100-200°С и перемешивают в течение 10-30 мин. Затем смесь охлаждают при перемешивании и гранулируют при температуре расплава 150-170°С. Образцы для испытан й готовят вальцево-прессовым способом. Определяют термоста«в бильность Ccj) пластиката при 190°С в соответствии с ГОСТ 14041-68 и удельное объемное электрическое сопротивление (p.,u) в соответствии с ГОСТ 6433-71. Свойства наполненной композиции приведены в таблице, tr и наполненной композиции выражены в абсолютных и в относительных единицах, т.е. через отношения Т ируцнаполнен ной композиции кСрИ pQ ненаполненйой (г / ITp , РУ ) . Относительные величины в таблице даны для убедитель ности, так как сравнительные испытания проведены на одних и тех же партиях сырья. Примеры 2- 7(по предлагаемому способу). Наполненные компо зиции; готовят и испытывают аналоги но примеру 1. Состав композиции,ее свойства приведены в таблице. П р им ер ы 8 - 15(по известному способу).. Из приведенных в таблице данных видно, что использование гидрофобного карбоната кальция со средним размером ча9ти 2-6 мкм, модифициро ванного 3,5-5,0 мас.% стеарата кал ция, позволяет достичь степени наполнения электроизоляционных ПВХкомпозиций до 300 мае.ч. на 100 ма ПВХ, повысить термостабильность наполненных электроизоляционньЬс композиций до 135-340 мин,})уДо 1гО10 2 1 5103 Ом-ем при,20°С и до 6«10 -2ЛО Ом-см при . Эти показатели значительно выше, чем по известному способу, где они составляют 55 мин, 1.10Ом-см и 2,10 Ом«см соответственно. Использование гидрофобного карбо ната кальция, но с меньшей или большей степенью модификации, дает пластикат с недостаточной термостабильностью и низкими электроизоляционными свойствами (см. примеры 9-10). Ввведение модифицированного карбоната кальция менее 30 мас.% дает пластикат с низкой термостабильностью и низкими электроизоляционными свойствами (см.пример 11). Композицию, содержащую 400 мае.ч. наполнителя, не удается сформировать в образец (см. пример 12). Достичь тakoй же степени наполнения, как по предлагаемому способу, на немодифицированном карбонате кальция, не удается /см. пример. 13) . Использование, смеси немодифицированного карбоната кальция и стеарата кальция в тех же собтношёниях не позволяет достичь такого же уровня свойств (см.при- меры 14 и 15). Основной областью применение ПВХ-композиций, наполненных гидрофобным карбонатом кальция по предлагаемому способу, является использование их для изоляции и оболочек кабелей. В настоящее время для изЬляции применяется пластикат с содержанием 10 мае. ч. наполнителя на 100 мае.ч. оболочек кабелей применяетея пластикат ОМ-40, ТУ-6-01-2-608-81, содержащий на . . 100 мае.ч. ПВХ 72 мае..ч. ДАФ, 3 мае.ч. ТОСС, 2 мае.ч. стеарата кальция, 1 мае.ч. трехокиси сурьмы, 1 мас.ч. сажи ДГ-100, 0,3 мае.ч. дифенилолпропана, 50 мае.ч. нела (химически осажденного). Указанная композиция имеет термостабильность при 190®С - 250 мин, ру при 1ЧО, 70°С - l.. Предлагаемая композиция по .сравнению с.известной обладае лучшими электроизоляционными свойствами и, кроме того, за счет высокой степени наполнения позволяет экономить дефицитное полимерное сырье.

,2

2jlO

3,

.7 20

НАПОЛНЕННАЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ. ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА, включающая пластифика.тор, свинцовый стабилизатор и наполнитель - гидрофобный карбонат кальция модифицированный стеаратом кальция, от л и чающ ая с я тем, что, с целью повышения степени наполнения, улучшения термостабильности и удельного объемного электрического сопротивления наполненной композиции, она в качестве наполнителя содержит гидрофобный карбонат кальция со средним размером частиц 2 6 мкм, модифицированный 3,5-5,0 мае.% стеарата кальция, при следующем соотношении компонентов, мае.ч: Поливинилхлорид 100 50-80 Пластификатор Свинцовый стаби3,0-7,5 лизатор i Гидрофобный карбонат кальцря со (Л средним размером частиц 2-6 мкм, модифицированный 3,5-5,0 мас.% стеа50-300 5 рата кальция

-17Г..ip« lajiar.

-17Г

1,5 - 2 .lO

-155 -25-1,5 i 10 1,4 . 10

265 1,5 157

/ 2 lO If2 10

-175:

3 vlO , 640

«ммвм

IO -g-

Продолжение таблицы

С аСОj н емоди фи