ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

электроизоляционная композиция

Классы МПК:H01B3/44 виниловые смолы; акриловые смолы
C08L27/06 гомополимеры или сополимеры винилхлорида
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "Башпласт" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-10-21
публикация патента:

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности. Электроизоляционная композиция содержит, в мас.ч.: суспензионный поливинилхлорид - 100, сложноэфирный пластификатор 50-70, свинцовый стабилизатор 3-8, эпоксидированное соевое масло 1-4, карбонат кальция 100-500, трехокись сурьмы 5-10, окись цинка 0,5-5, борную кислоту 0,1-1,5, добавку 1,3,5-трис-(2,3-дибромизопропил)-изоцианурат (FR-930) 0,5-10, хлористый цинк 0,01, дифинилолпропан 0,1-0,5, полиэтиленовый воск 0,1-0,5. Техническим результатом изобретения является снижение уровня выделения дыма в условиях горения при сохранении степени негорючести, улучшение текучести расплава полимера, что достигается за счет дополнительного введения в электроизоляционную композицию 1,3,5-трис-(2,3-дибромизопропил)-изоцианурата, эпоксидированного соевого масла, хлористого цинка, борной кислоты и полиэтиленового воска. 1 табл.

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

Провода и кабели часто становятся причиной загорания и распространения пламени. Поэтому к кабельным пластикатам предъявляются высокие требования по негорючести.

В последние годы требования по характеристикам пожаробезопасности повысились, стали также предъявляться требования по снижению дымообразования и выделению коррозионно-активных газов при горении. Поскольку горючесть полимеров и связанная с ней потеря эксплуатационных качеств являются не единственной проблемой. Как правило, жертвы погибают в результате удушья от дыма или от отравления ядовитыми газами. К сожалению, дым, образующийся при горении пластиков, как правило, значительно более густой, чем от обычных материалов, а его компоненты гораздо более ядовиты.

Имеется большое количество публикаций в части снижения пожароопасности различных комбинаций на основе ПВХ. В состав ПВХ-пластиката пониженной горючести, как правило, входят антипирены для уменьшения горючести, дымоподавители, поглотители хлористого водорода для уменьшения выделения коррозионных активных летучих продуктов горения, пластификаторы, наполнители, стабилизаторы.

Известна полимерная композиция на основе суспензионного поливинилхлорида, характеризующаяся меньшей горючестью, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, содержащая, мас.ч:

Суспензионный поливинилхлорид 100
Сложноэфирный пластификатор45-70
Хлорированный парафин и/илиэлектроизоляционная композиция, патент № 2402085
хлорированные электроизоляционная композиция, патент № 2402085 -олефины15-20
Трехосновный сульфат свинца5-7
Стеарат кальция 1-2
Гидрооксид алюминия или гидрооксид магния 45-60
Трехокись сурьмы5-10
Дифенилолпропан 0,1-0,5
Эпоксидная диановая смола 2-4
Сажа0,5-2,0

(патент РФ № 2321090, кл. H01B 3/44, 2006).

Композиция характеризуется довольно низкой горючестью, однако имеет недостаточно низкий уровень выделения дыма при горении.

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому техническому решению является негорючая электроизоляционная композиция с пониженным дымовыделением. Указанная композиция содержит в мас.ч.:

Суспензионный поливинилхлорид 100
Сложноэфирный пластификатор25-75
Свинцовый стабилизатор 1-7
Стеарат кальция0,7-3
Карбонатный наполнитель 5-90
Окись цинка0,5-8
Борат цинка 0,5-5
Хлористый кальций 0,1-2
Окись кальция0,1-2
Дифенилолпропан 0,1-0,8
Трехокись сурьмы 0,5-9

(патент РФ № 2271589, кл. Н01В 3/44, 2006).

Данная композиция характеризуется низкой горючестью (КИ 27-29%), но не обеспечивает достаточной степени снижения дымообразования при горении (максимальная плотность дыма при горении 180-250), а также характеризуется низкой текучестью расплава (ПТР). ПТР при температуре 190°С составляет 31-35 г/10 мин. Переработка композиции высокой степенью наполнения на современных высокоскоростных экструдерах создает в расплаве полимера значительные сдвиговые усилия, в этой связи для предотвращения перегрева его в экструдерах требуется улучшение текучести расплава полимера.

Задачей настоящего изобретения является снижение выделения дыма при горении при сохранении степени негорючести, повышение текучести расплава кабельного пластиката.

Поставленная задача достигается тем, что электроизоляционная полимерная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, карбонатный наполнитель, трехокись сурьмы, окись цинка, свинцовый стабилизатор, дифенилолпропан, дополнительно содержит добавку FR-930 (1,3,5-трис-(2,3-дибромизопропил)-изоцианурат), борную кислоту, эпоксидированное соевое масло, хлористый цинк, полиэтиленовый воск при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Суспензионный поливинилхлорид 100
Сложноэфирный пластификатор50-70
Свинцовый стабилизатор 3-8
Эпоксидированное соевое масло 1-4
Карбонат кальция100-500
Трехокись сурьмы 5-10
Окись цинка0,5-5
Борная кислота 0,1-1,5
Добавка FR-930 электроизоляционная композиция, патент № 2402085
1,3,5-трис-(2,3-дибромизопропил)-изоцианурат 0,5-10
Хлористый цинк0,01
Дифенилолпропан 0,1-0,5
Полиэтиленовый воск 0,1-0,5

В качестве сложноэфирного пластификатора композиция содержит: ди-октилфталат (ДОФ), диизооктилфталат (ДИОФ), диизононилфталат (ДИНФ), диалкилфенилфосфат (ДАФФ), трикрикрезилфосфат (ТКФ), диоктилсебацинат (ДОС), фосфатный пластификатор (ФП) по ГОСТ 8728-88 или их смеси. Свинцовый стабилизатор: трехосновный сульфат свинца (ТОСС), основной карбонат свинца (ОКС), двухосновный фталат свинца (ДОФТС) по ТУ 6-09-600-76, стеарат свинца по ТУ 6-09-17-320-96 или их смеси.

Используемый в качестве антипирена новый компонент добавка FR- 930 (1,3,5-трис-(2,3-дибромизопропил)-изоцианурат) представляет собой белый порошок, общее содержание брома 64,7-66,6%, интервал плавления 102-109°С, плотность при 20°С 2340 кг/м3 (производство фирмы AkzoNobel). Является нетоксичным продуктом.

В заявляемой полимерной композиции используют полиэтиленовый воск с температурой плавления не выше 100°С, ПВХ суспензионная марки С-70 по ГОСТ 14332-78Е.

Кроме перечисленных компонентов, предлагаемая композиция 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.

Пример 1. В смеситель, нагретый до 90°С, загружают сыпучие компоненты, мас.ч.: суспензионный поливинилхлорид 100, ТОСС 8, хлорид цинка 0,01, оксид цинка 4, борную кислоту 0,5, трехокись сурьмы 6, FR-930 4, дифенилолпропан 0,4, перемешивают в течение 3-5 мин, вводят ДОФ 70, эпоксидированное соевое масло 4, перемешивают в течение 20-25 минут, затем вводят карбонат кальция 100, полиэтиленовый воск 0,1 и перемешивают еще 7-10 мин. Полученную порошкообразную смесь охлаждают до комнатной температуры и вальцуют при температуре 155-165°С в течение 5-10 мин. Из вальцованного образца прессуют образцы для испытаний при температуре 160-170°С в течение 3 мин под давлением 120 кгс/см2.

Кислородный индекс определяют по ГОСТ 12.1.044-89, максимальную плотность дыма (Дмакс ) в условиях горения и тления определяют по ГОСТ 24632-81, показатель текучести расплава (ПТР) определяют по ГОСТ 11645-73.

Состав и свойства композиции приведены в таблице.

Примеры 2-13 (предлагаемые).

Композиции готовят и испытывают аналогично примеру 1.

В результате использования компонентов в заявляемых количествах за счет достижения синергического эффекта улучшаются эксплуатационные и технологические показатели кабельного пластиката, а именно снижается дымообразование при горении, повышается показатель текучести расплава.

Использование компонентов вне заявляемых количеств или их смесей приводит к ухудшению характеристик кабельных композиций.

Состав композиции и свойства пластиката
Состав композиции, мас.ч. Примеры по изобретению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 по прототипу
ПВХ С 7059М 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100электроизоляционная композиция, патент № 2402085
Диоктилфталат 70 50 60 55 50 70 60 55 60 65 60 50 70электроизоляционная композиция, патент № 2402085
Трехосновный сульфат свинца 8 5 6 3,5 7 8 7,5 6 3 4 5,5 8 7электроизоляционная композиция, патент № 2402085
Эпоксидированное соевое масло 4 1 1,5 2 3 2,5 4 3 1,5 1 2 1 3электроизоляционная композиция, патент № 2402085
Карбонат кальция 100 110 150 200 300 350 190 220 300 500 180 400 450электроизоляционная композиция, патент № 2402085
Трехокись сурьмы 6 10 5 7 8,5 5,5 6 7,5 9 7,5 8 8,5 6электроизоляционная композиция, патент № 2402085
Окись цинка 4 0,5 0,5 1 1 0,7 5 3,5 2 1,5 3 4 5электроизоляционная композиция, патент № 2402085
Борная кислота 0,5 0,1 0,3 0,2 1 0,4 1,5 0,1 0,25 0,3 0,2 1 0,8электроизоляционная композиция, патент № 2402085
Добавка FR-930 4 10 0,5 1,5 7 5,5 10 3 6 8 4,5 7 9электроизоляционная композиция, патент № 2402085
Хлористый цинк 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01электроизоляционная композиция, патент № 2402085
Дифенилолпропан 0,4 0,1 0,4 0,2 0,3 0,5 0,5 0,1 0,15 0,3 0,4 0,5 0,15электроизоляционная композиция, патент № 2402085
Полиэтиленовый воск 0,1 0,1 0,2 0,4 0,15 0,35 0,5 0,5 0,2 0,25 0,1 0,15 0,4электроизоляционная композиция, патент № 2402085
Свойства композиций
КИ, % 29 30 28 30 28 29 30 30 28 29 30 28 30 27-29
Д макс.-горение 150 160 160 150 165 165 150 150 155 160 150 160 165 180-250
ПТР, г/10 мин, Н-10кгс, Т=190°С 58 61 56 57 51 57 54 55 51 49 53 47 50 31-35

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Электроизоляционная композиция, суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, карбонатный наполнитель, трехокись сурьмы, окись цинка, дифенилолпропан, отличающаяся тем, что дополнительно содержит добавку - 1,3,5-трис-(2,3-дибромизопропил)-изоцианурат (FR-930), борную кислоту, эпоксидированное соевое масло, хлористый цинк, полиэтиленовый воск при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

суспензионный поливинилхлорид 100
сложноэфирный пластификатор50÷70
свинцовый стабилизатор 3÷8
эпоксидированное соевое масло1÷4
карбонат кальция 100÷500
трехокись сурьмы 5÷10
окись цинка 0,5÷5
борная кислота0,1÷1,5
1,3,5-трис-(2,3-дибромизопропил)- электроизоляционная композиция, патент № 2402085
изоцианурат (FR-930)0,5÷10
хлористый цинк 0,01
дифенилолпропан0,1÷0,5
полиэтиленовый воск0,1÷0,5


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2402085

patent-2402085.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс H01B3/44 виниловые смолы; акриловые смолы

Патенты РФ в классе H01B3/44:
полиолефиновая композиция для кабелей среднего, высокого и сверхвысокого напряжений, включающая присадку для стабилизации электрической прочности бензильного типа -  патент 2521056 (27.06.2014)
электроизоляционная полимерная композиция -  патент 2501108 (10.12.2013)
электроизоляционная композиция -  патент 2500048 (27.11.2013)
электропроводящая пероксидносшиваемая композиция -  патент 2500047 (27.11.2013)
электроизоляционная композиция -  патент 2495890 (20.10.2013)
электроизоляционная композиция -  патент 2494125 (27.09.2013)
гетерофазная полипропиленовая смола -  патент 2489457 (10.08.2013)
электроизоляционная композиция -  патент 2483377 (27.05.2013)
способ получения изолированного электрического высоковольтного кабеля постоянного тока (dc), или высоковольтного вывода постоянного тока (dc), или высоковольтного места соединения -  патент 2477539 (10.03.2013)
электроизоляционная композиция -  патент 2477295 (10.03.2013)

Класс C08L27/06 гомополимеры или сополимеры винилхлорида

Патенты РФ в классе C08L27/06:
стабилизирующая для галогенированных полимеров, не содержащая тяжелых металлов -  патент 2528994 (20.09.2014)
способ получения высоконаполненной древесно-полимерной композиции на основе поливинилхлорида -  патент 2527468 (27.08.2014)
способ получения экструзионной окрашенной поливинилхлоридной композиции и экструзионная окрашенная поливинилхлоридная композиция строительного назначения -  патент 2524386 (27.07.2014)
полимерная композиция для кабельного пластика -  патент 2520097 (20.06.2014)
способ изготовления профиля из пвх для оконных и дверных блоков с содержанием ионов серебра, обладающих антибактериальными свойствами -  патент 2508988 (10.03.2014)
способ изготовления профиля из пвх для оконных и дверных блоков с содержанием ионов серебра, обладающих антибактериальными свойствами -  патент 2508197 (27.02.2014)
композиционный полимерный материал для палубных и напольных покрытий -  патент 2507223 (20.02.2014)
4-(2,3-эпоксипропокси)-4'-(2,2-дицианоэтенил)азобензол, проявляющий свойства светотермостабилизатора поливинилхлорида -  патент 2502728 (27.12.2013)
электроизоляционная полимерная композиция -  патент 2501108 (10.12.2013)
поливиниловый спирт в качестве состабилизатора пвх -  патент 2500698 (10.12.2013)


Наверх