ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ СУСПЕНЗИОННОГО ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА Советский патент 1996 года по МПК C08L27/06 C08K9/04 

Изобретение относится к наполненным поливинилхлоридным (ПВХ) композициям, которые могут быть использованы прежде всего для изоляции проводов и кабелей, а также для других изделий, например листов, пленок, шлангов и т.д.

Целью изобретения является снижение вязкости и числа пробоев, повышение срока службы композиции при сохранении удельного объемного электрического сопротивления и физико-механических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что электроизоляционная композиция на основе суспензионного поливинилхлорида, включающая пластификатор, металлосодержащий стабилизатор и наполнитель модифицированный прокаленный каолин, в качестве наполнителя содержит прокаленный каолин с индексом Хинкли 1,0 1,6, модифицированный 0,25 0,35 мас. полифенилэтоксисилоксановой жидкости, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Суспензионный поливинилхлорид 100
Пластификатор 40 60
Металлсодержащий стабилизатор 1 10
Модифицированный прокаленный каолин 1 20
Композиция содержит ПВХ суспензионный марок ПВХ-С-7058М, ПВХ-С-7059М (ГОСТ 14332-78); в качестве пластификатора диалкилфталат (ДАФ789), ди-(2-этилгексил)фталат (ДОФ), дибутилфталат (ДБФ), ди-(2-этилгексил)себацинат (ДОС) ГОСТ 8728 с изм. 1, тетраоктилпиромеллитат (ТОПМ) ТУ 6-05-11-1-256-80, трикрезилфосфат (ТКФ) ГОСТ 5728-76 с изм. 2, хлоропласт ХП-З00 -ТУ 6-01-18-1384-88; в качестве стабилизатора трехосновный сульфат свинца (TOCO ТУ 6-09-4098-75 с изм. 1 5, двухосновный фталат свинца (ДОФТС) ТУ 6-09-600-76 с изм. 1 4, стеарат кальция (СтСа) ТУ 6-14-722-76, двухосновный стеарат свинца (ДОСС) ТУ 6-09-3928-75 с изм. 5.

Прокаленный каолин с индексом Хинкли 1,0 1,6, модифицированный 0,25 - 0,35 мас. полифенилэтоксисилоксановой жидкости, получают следующим образом. Определяют у каолина индекс Хинкли (3). Каолин с индексом Хинкли 1,0 1,6 в количестве 19,93 19,95 кг обжигают при 700 900^oС. Обожженный каолин измельчают в шаровой мельнице или другом дезинтегрирующем устройстве с добавлением 0,05 0,07 кг полифенилэтоксисилоксановой жидкости (модификаторов марок 113-65 и 113-63 по ТУ 6-02-995-80), что составляет соответственно 0,25
0,35% от массы целевого продукта. Полученный модифицированный каолин имеет следующие свойства: коэффициент диэлектрических потерь 0,18 0,30, абсорбция пластификатора 30 39 см³/100 г, белизна 82,0 92,2%
П р и м е р 1 (по изобретению). 100 мас.ч. ПВХ марки ПВХ С-70 и 1 мас.ч. прокаленного каолина с индексом Хинкли 1,0 модифицированного 0,25 мас. полифенилэтоксисилоксановой жидкости, помещают в смеситель, нагретый до 80 - 100^oС, и перемешивают в течение 8 10 мин. Затем через форсунку за 8 - 10 мин вводят предварительно подогретую до70^oС суспензию 1 мас.ч. ТОСС в 40 мас.ч. ДАФ₇₈₉, поднимают температуру до 100 120^oС и перемешивают 10 30 мин. Затем смесь охлаждают и гранулируют при температуре расплава 150 170^oС.

Образцы для испытаний готовят вальцево-прессовым способом. Определяют относительное удлинение при разрыве до и после старения в течение 7 сут при 100^oС в соответствии с ГОСТ 11262-80, удельное объемное электрическое сопротивление в соответствии с ГОСТ 6433-71, термостабильность при 190^oС в соответствии с ГОСТ 14041-68, вязкость в соответствии с методикой (4).

Расчетный срок службы при 70^oС определяют по методике ускоренного старения, разработанной в НИИ полимеров. Сущность ускоренного метода, используемого для оценки расчетного срока службы пластифицированного ПВХ, состоит в том, что при повышенных температурах определяют время (τ_т), за которое относительное удлинение материала достигает критического значения. За критическое принято значение
K_ε = εt/ε_исх= 0,3
εt относительное удлинение в момент времени t.

ε_исх исходное значение относительного удлинения), что соответствует пределу допустимого изменения эксплуатационных свойств реальных пластифицированных материалов из ПВХ.

Для экспериментальной температуры старения зависимость коэффициента старения K_ε аппроксимируется зависимостью типа
K = 1-C•τ,
где С постоянная, физический смысл которой скорость изменения коэффициента старения;
τ- время старения.

Время достижения критического значения определяют по формуле

Для расчета срока службы композиции при температуре эксплуатации применена следующая зависимость
lgτ_э= lgτ_т+[E(1/T_э-1/T)]/4,57
где Т_э, Т температура эксплуатации и ускоренного старения соответственно;
Е коэффициент температурной зависимости процесса изменения показателя "относительное удлинение при разрыве".

На экструзионной линии "Икегай" (диаметр шнека d 40 мм, длина l 20 d) изготавливают провод с толщиной изоляции 0,2 мм при наложении пластифицированной композиции на медную жилу толщиной 1 мм. Определяют количество пробоев изоляции при напряжении 3 кВ.

Состав и свойства композиции приведены в таблице.

Примеры 2 11 (по изобретению). П р и м е р 12 (для сравнения по прототипу).

Составы и свойства композиций приведены в таблице. Режимы приготовления и испытаний композиций аналогичны примеру 1. ТТТ1 ТТТ2

Сущность: композиция содержит, мас.ч.: ПВХ суспензионный 100, пластификатор 40-60, металлсодержащий стабилизатор 1-10, наполнитель - прокаленный каолин c индексом Хинкли 1,0-1,6, модифицированный 0,25-0,35 маc.% полифенилэтоксисилоксановой жидкости 1-20. 1 табл.

Электроизоляционная композиция на основе суспензионного поливинилхлорида, включающая пластификатор, металлосодержащий стабилизатор и наполнитель
модифицированный прокаленный каолин, отличающаяся тем, что, с целью снижения вязкости и числа пробоев, повышения срока службы композиции при сохранении удельного объемного электрического сопротивления и физико-механических свойств, она в качестве наполнителя содержит прокаленный каолин с индексом Хинкли 1,0 1,6 модифицированный 0,25 0,35 мас. полифенилэтоксисилоксановой жидкости, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Суспензионный поливинилхлорид 100
Пластификатор 40 60
Металлсодержащий стабилизатор 1 10
Модифицированный прокаленный каолин 1 20