ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ
ELECTRICALLY INSULATING COMPOSITION

Изобретение относится к кабельной технике, а именно полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, выделением дыма в условиях горения и тления и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции, внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.
Имеется большое количество публикаций в части повышения пожаробезопасности поливинилхлоридных композиций, где для придания негорючести и снижения дымообразования при горении пластифицированного ПВХ используют в качестве антипиренов-дымоподавителей комбинацию различных наполнителей.
Известна полимерная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор и антипирен-дымоподавитель, включающий трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, карбонат кальция и тригидрат окиси алюминия, аэросил при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
суспензионный поливинилхлорид
100
сложноэфирный пластификатор
45-60
свинцовый стабилизатор
4-7
трехокись сурьмы
6-12
окись цинка
1,5-2,5
борная кислота
0,1-1,0
карбонат кальция
40-80
тригидрат окиси алюминия
20-60
аэросил
3-5,
(авт. св. СССР №1832700, Кл. C08L, 27/06, 1996).
мак
Композиция характеризуется следующими свойствами: КИ 32-33, значение максимальной плотности дыма в условиях горения и тления (Д), в пределах 280-300. Недостатком данной композиции является недостаточно высокий уровень пожаробезопасных свойств.
Наиболее близкой по техническим характеристикам и достигаемому эффекту к предлагаемой рецептуре, является негорючая электроизоляционная композиция с пониженным дымовыделением, используемая для изоляции и защитных оболочек электрических проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности, содержащая, мас.ч.:
суспензионный поливинилхлорид
100
сложноэфирный пластификатор
35-65
свинцовый стабилизатор
2-7
карбонат кальция
5-45
тригидрат окиси алюминия
20-100
трехокись сурьмы
5-9
окись цинка
0,5-8
борат цинка
0,5-8
стеарат кальция
1-3
хлористый кальций
0,1-2
окись кальция
0,1-2
(патент РФ №2272330 кл. Н01В 3/44, 2006).
мак
Композиция характеризуется следующими свойствами: КИ 38-40, значение максимальной плотности дыма в условиях горения (Д), в пределах 180-210. Однако уровень негорючести композиции недостаточно высок.
Задачей изобретения является разработка электроизоляционной композиции, характеризующейся повышенной степенью негорючести и пониженным выделением дыма в условиях горения и тления.
Технический результат достигается тем, что электроизоляционная композиция, включающая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия, трехокись сурьмы, стеарат кальция, окись цинка, борат цинка, отличающуюся тем, что дополнительно содержит бромсодержащий антипирен, борную кислоту, магния гидроксид, дифенилолпропан, смазку при следующем соотношении компонентов, мас.ч:
Суспензионный поливинилхлорид
100
Сложноэфирный пластификатор
40-70
Свинцовый стабилизатор
3-9
Карбонат кальция
20-70
Тригидрат окиси алюминия
или магния гидроксид или их смесь в соотношении 1:1
30-100
Трехокись сурьмы
4-8
Окись цинка
1-5
Стеарат кальция
1-3
Борная кислота
0,1-1,5
Борат цинка
0,5-10
Бромсодержащий антипирен
0,5-20
Дифенилолпропан
0,1-0,5
Смазка
0,1-0,5
24
34
4
4
Предложенная композиция содержит суспензионный ПВХ С-7059М по ГОСТ 14332-78Е. В качестве сложноэфирного пластификатора используются диоктилфталат (ДОФ), диизононилфталат (ДИНФ), диалкилфенилфосфат (ДАФФ), трикрикрезилфосфат (ТКФ), диоктилсебоцинат (ДОС), по ГОСТ 8728-88 или их смеси. Свинцовый стабилизатор: трехосновной сульфат свинца (ТОСС), двухосновной фталат свинца (ДОФТС) по ТУ 6-09-600-76, стеарат свинца по ТУ 6-09-17-320-96 или их смеси. В качестве бромсодержащего антипирена - тетрабромфталатный эфир, имеющий высокие антипирирующие свойства, молекулярный вес: 706,1, содержание брома: 45,1%. Формула: CHBrO
В качестве смазок в заявляемой полимерной композиции могут быть использованы: полиэтиленовый воск с температурой плавления не выше 100°C, окисленный полиэтиленовый воск, стеариновая кислота.
Предлагаемая композиция также может содержать другие целевые добавки, например, диоксид титана, концентраты красителей, сажу в количестве 0,5-3 мас.ч. и др.
Сущность изобретения поясняется следующими примерами.
2
Пример 1. В смеситель, нагретый до 90°C, загружают сухие компоненты: на 100 мас.ч ПВХ С 7059М 100, ТОСС-4, борат цинка - 1, оксид цинка - 2, борную кислоту - 0,5, трехокись сурьмы - 4, стеарат кальция - 1, дифенилол-пропан - 0,5, стеариновую кислоту - 0,1, перемешивают в течение 3-5 мин, вводят ДОФ 40 мас.ч., тетрабромфталатный эфир 10, перемешивают 20-25 мин, затем вводят карбонат кальция 40 мас.ч., магния гидроксид 30 мас.ч., тригидрат окиси алюминия 30 мас.ч. и перемешивают еще 7-10 мин. Полученную порошкообразную смесь охлаждают до комнатной температуры и вальцуют при температуре 155-165°C в течение 5-10 мин. Из вальцованных ПВХ пленок прессуют образцы для испытаний при температуре 160-170°C в течение 3 мин под давлением 120 кгс/см.
макс
Кислородный индекс определяют по ГОСТ 12.1.044-89, максимальную плотность дыма (Д) в условиях горения и тления определяют по ГОСТ 24632-81.
Состав и свойства композиции приведены в таблице.
Примеры 2-14. Способ приготовления аналогичен примеру 1. Состав композиций и свойства приведены в таблице.
Пример 15 - по прототипу.
Таблица 1
Состав и свойства композиции
Примеры по изобретению, состав, мас.ч.
Компоненты
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15 прототип
ПВХ С-70
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
Диоктилфталат
40
50
-
-
-
50
65
30
70
-
-
-
-
-
65
Диизононилфталат
-
-
-
40
70
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Диалкилфенилфосфат
-
-
70
-
-
-
-
10
-
-
-
-
40
-
-
Трикрикрезилфосфат
-
-
-
-
-
10
-
-
-
-
70
25
-
-
-
Диоктилсебоцинат
-
-
-
-
-
-
-
-
-
70
-
35
-
40
-
ТОСС
4
-
3
7
9
-
6
5
-
-
3
-
4
-
5
ДОФТС
-
6
-
-
-
3
-
-
9
3
3
-
-
7
(
Стеарат свинца
-
-
-
-
-
-
-
-
-
3
-
5
3
-
-
Карбонат кальция
40
70
20
50
60
30
35
45
55
50
45
70
64
48
45
Магния гидроксид
30
-
100
60
-
80
-
55
-
45
-
30
-
85
-
Тригидрат окиси алюминия
30
40
-
-
70
-
90
-
100
45
55
-
65
-
10
Трехокись сурьмы
4
5
7
6
8
5,5
6,5
7.5
4,5
5
7
8
4
6
5
Окись цинка
2
3
1
4
3
5
2,5
3,5
1,5
5
2,5
3
4,5
4
8
Борная кислота
0,5
0,1
0,3
1
1,5
0,75
0,2
1,3
1
0,8
1,5
0,6
0,9
1,3
-
Борат цинка
1
6
3
5
8
7
5,5
4,5
0,5
9
5
10
7
4,5
8
Тетрабромфталатный эфир
10
8
20
6
15
2,5
5
11
0,5
7
14
12
9
17
-
Стеарат кальция
1
2
1,5
2,5
1,5
2
3
2,5
3
1
1,5
1
1
2
3
Дифенилолпропан
0,5
0,3
0,5
0,2
0,4
0,4
0,3
0,2
0,5
0,3
0,5
0,5
0,2
0,4
-
Стеариновая кислота
0,1
-
-
0,2
-
0,5
-
0,4
-
0,15
-
0,4
-
0,35
-
Полиэтиленовй воск
-
0,5
-
-
0,5
-
0,3
-
0,1
-
0,15
-
0,35
-
-
CaC<sub>12</sub>
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2
Свойства
Кислородный индекс, %
42
41
43
42
43
41
41
43
42
41
43
42
42
43
40
Максимальная оптическая плотность дыма Д<sub>макс:.</sub> - при горении
138
141
122
144
137
149
145
136
150
146
139
135
136
133
180
- при тлении
95
98
84
99
92
100
97
94
99
95
96
88
92
87