Композиция на основе полиэтилена Советский патент 1976 года по МПК C08L23/06 

(54) КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА

1

Изобретение относится к области переработки и эксплуатации изделий из композиций на основе полиэтилена и можег найти применение при изготовлении электрической изоляции, в частности, для проводов и кабелей.

Известны композипли на основе полиэтилена низкой и высокой плотности для кабель ной промышленности.

Изделия из указанных композиций длительно эксплуатируются при 80 С и разрушаются при кратковременных повышениях температуры. Так, время разрушения кабельной изоляции из этих композиций при радиальной толщине изоляции OjS мм составляет 0,13 часа при 20О С. Переработку этих композиций в изделия, в частности, методом экстру- 3HHj ведут при 130-17О С, причем даже кратковременное повышение температуры в процессе переработки приводит к резкому снижению физике-механических свойств изделий.

Для уменьшения окисления при переработке и кратковременном повышении температуры в процессе эксплуатации в полиэтилен вводят в качестве термостабилизатора

амины l, например, смесь дифенил-оС--наф тиламина с дифенил- Tt -фенилендиамином в соотношении 1:2,

При этом время охр5пчиван1ш при 200 С КОМПОЗИЦИЙ5 содержащих 2,5-3,0 вес, ч. смеси аминов на 10О вес. ч пояиэтипена низкой ПЛОТНОСТИ; повышается до 0,3 часа,

Известно, что ззедение структурообразовтелей повышает свойсгва полимеров 2.

Наиболее эффективными при введенчи в композиции на основе полиэтилена низкой плотности и смеси амкноз яктяются ,, и белая сажа марки У С-170,

Однако введение структурообразователей не способствует значителы-юму повышеншо работоспособности композиций при повышенных температурах.

Цель изобретения повышение термэстабильности композиции на основе полиэтилена, содержаш.ий смесь а -:инов и структуреобразователь.,

Для достижения указанной цели в игвестHJTO композицию дополнительно вводят продукт селективной перколяционной очистки нефти (ГОСТ 8463.-57) при следующем содержании композиции на 10О вес.ч, полиэтилена, вес. ч. :

Дифенил-оС-нафтиламин0,8-1

Ди фенил- п-фенилендиамин1,

Структурообразователь0,5-0,6 Продукт селективной перколяционной очистки нефти0,4-0,7

В качестве полимерной основы композиция содержит полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) и полиэтилен высокой плотности (ПЭВП).

Продукт селективной перколяционной очистки нефти (кабельное масло) является вьгсоковольтным изоляционным маслом, имеет вязкость при 20 С, равную 800 ест, и температуру вспышки 180-190°С.

Физико-механические свойства композиций на основе

ПЭНП

Как следует из табл, 1, введение в композиции кабельного масла значительно повышает относительное удлинение при разрыве ч несколько повышает разрушаюш.ее напряженке при растяжении,

Оценку работоспособности композиций, содержащих кабельное масло, при кратковременном повышении температуры производят по времени охрупчивания при 200 С,

Испытания проводят на образцах, изготов

В качестве структурообразователя композиция содержит преимущественно ee.Tjto сажу, например, марки УС-170, и Д Пример 1. Изготовлены на вачьцех при 130 С 6 композиций, содержащих 3,0 вес, ч. смеси аминов и 0,5 вес, ч. на 100 вес, ч, ПЭНП,

В эти композиции вводйгт кабельное маоло в количестве 0,- ,0,5 и 0,7 вес, ч, Одновременно изготоыены 3 композиции, которые содержат вместе 0,5 вес. ч. белой сажи марки УС-170,

В табл, 1 приведены физико-механические свойства полученных композиций. Для сравнения приведены свойства кo шoзиций, содержащих 1ОО вес. ч, ПЭНП, 2,5 вес. ч, смеси аминов и 0,5 вес. ч, структурообразоваа еля.

Таблица 1

ленных из композиций, содержащих 0,5 вес. ч, кабельного масла и соотБетственно по 0,5 вес, ч. и УС-17О. Испытуемые образцы (лопатки) помещают в воздушный термостат с температурой 2ОО С и периодически определяют их физико-механические свойства.

Результаты испытаний приведены в табл. 2 Для сравнения даны свойства известных композиций, не содержащих кабе7 ьное маачо. Как следует из табл. 2, время охрупчива ния при 200 С композиций, содержащих кабельное масло, составляет 5 час т. е. увеличивается по сравнению с известными композициями в 10 раз. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к кабельным изделиям с изоляцией на основе ПЭНП, р изоляции должно быть не менее 100%, а 5р - не менее 60 кгс/см . Таким образом как видно из табл. 2, работоспособность предложенных композиций при 2ОО С составляет 4 часа. Предложенные композиции могут быть применены для изолирования кабельных изделий, для которых допускается длительная эксплуатация при температуре выше 80 С.

Физико механические свойства композиций на основе ПЭВП

О

0,4 0,5 0,6 0,7 Как следует из табл, 3, введение в ком позиции кабельного масла значительно повышает относительное удлинение при разры ве и несколько повыщает разрушающее напряжение при растяжении. Оценку работоспособности композиций, содержащих кабельное масло при кратковременном повыщении температурь, проводят по времени охрупчивания при 200 С, Испытания проводят на образцах, изго товленных из композиций, содержащих 5

Таблица -3

150 150 163 168 165 88 Применение этих композиций позволит использовать указанное изделие дри кратковременном повышении температуры до 2ОО С и воздействии на них радиационного излучения. Пример 2. Изготовляют на вальцах при 140 С 4 композиции, содержащие 2,5 вес. ч, смеси аминов и 0,5 вес. ч. белой сажи УС-170 на 100 вес. ч. ПЭВП. В эти композиции вводят кабельное в количестве 0,4 0,5.; О,6 и 0,7 вес. ч. В табл. 3 приведены физико-механические свойства полученных композиций. Для сравнения даны свойства композиции, содержащей 2,5 вес. ч. смеси аминов и 0,5вес,ч, белойсажи УС-17О. 0,5 вес, Чв кабельного масла и вес, ч белой сажи УО-170. Испытуемые образцы (лопатш) помещают в воздушный термостат с температурой 200 С и периодически определяют их фи« зико-механические свойства, Результаты испытаний приведены втабла4. Для сравнения даны свойства известной композициНе не содержащей кабельного масла

а я

S

е о s

h

s

3

о

.

g,

H

с

с

«

Ю

тН

CM

Ю CD

О CO CM

CD 0)

CO (N

CO O)

О

to CM

о

Си

о

CD CM

Ю О

тН

О со OJ

о

CM

00

со

о со

Ю CD iH тЧ

о

О (33 CD

NJ

CD

О ГтН

Как следует из таблс 4, время охрупчивания при 2ОО С композиции, содержащей кабельное масло, составляет 5 naCj т. е. увеличивается по сравнению с прототипом в 1О раз, В соответствии с тpeбoвaния ffl пpeдъяв.ляeмы ш к кабельным изделиям с изоляцией на основе ПЭВП, fp изоляции должно быть не менее 100%, а (Jp не ме нее 60 кгс/см . Таким образом, работоспособность предложенной композиции при 20О С составляет более 4 чае. Как пок зали испытания, предложенные ко пози11Ии обладают такясе и стойкостью к воздействию радиац;п1: время охрупчивания при 200 С изделий, облученных до по .ЮщЕннэй дэзы 1 00 Мрад, составляет 5 час, т. е. не снижается по сравнению о врем.е1-;ем охрупчивания для необлученных изделий, Пред11.ол енные композиции могут быть примене.чъ для изолирования кабельных издели ;,для которых в настоящее время д пускается длительная эксплуатация при тем ратуре не выше 80 С, Применение sTirix композиций позволит использовать изделие с изоляцией из этих композиций при кратковременном повышени температуры до 200 С и воздействии рад ции.

529188

Формула

и 3 о б

р е т е н и я Композиция на основе полиэтилена, сс ержащая структурообразователь и стабилиатор, дифенил-dL-нафтиламин и дифенил-п---фенилендиамин, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостабильнооти композиции, она дополнительно содержит продукт селективной перколяционной очистки нефти с вязкостью при 20 С 800 ост и тек;пературой вспышки 180-190 С при сл( д аощем соотношении компонентов (в вес. ч,) Полиэтилен Структурообразователь 0,5-0,6 0,8-1 Дифенил- ot -нафтиламин Дифенил- И - фенилендиамин 1,6-2 Продукт селективной пер0,4-0,7 коляционной очистки нефти Источники информации, пвинятые вс мание при экспертизе: 1. И. Фойгт, Стабилизация синтетических полимеров против действия света и тепла, Л., Химия, 1972, стр. 358 ;2. Механика полимеров, 1965 г,, сстр. 5 (прототип).