электроизоляционная композиция

Формула изобретения

Электроизоляционная полимерная композиция, включающая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор - диоктилфталат, трикрезилфосфат, мел, сажу, стабилизатор - меламин, антипирены - гидроксид магния и полифосфат аммония, дымопоглотитель - хлорированные парафины, смазочный агент - кальция стеарат, антиоксидант - дифенилолпропан и наполнитель - органоглину, представляющую собой продукт модификации монтмориллонита месторождения Герпегеж Кабардино-Балкарской Республики катионнобменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины мочевиной, в количестве 10% от массы монтмориллонита, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:

Суспензионный поливинилхлорид	100
Диоктилфталат	33-35
Меламин	0,5-2
Дифенилолпропан	0,1-0,3
Мел	25-30
Сажа	3-5
Кальция стеарат	1-2
Трикрезилфосфат	7-9
Хлорированные парафины	20-22
Магния гидроксид	24-26
Полифосфат аммония	11-13
Органоглина	3-5

Описание изобретения к патенту

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

В последние годы наблюдается значительный интерес к повышению огнестойкости поливинилхлоридного пластиката, пригодного для использования в качестве изоляции и оболочки. Снижение горючести пластифицированного ПВХ достигают за счет введения в состав композиции антипиренов. Но независимо от высокого значения кислородного индекса пластиката, при горении выделяется значительное количество хлористого водорода, который обладает высокой коррозионной активностью.

Известна электроизоляционная композиция по патенту КНР № 101497724, обладающая низкой горючестью, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, в которой для достижения указанных целей при сохранении высокого уровня технических характеристик используется комбинация антипиренов-дымоподавителей. Однако уровень снижения выделения дыма и хлористого водорода при горении недостаточно высок.

Наиболее близкой потехнической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой, является полимерная композиция по патенту РФ № 2089571 содержащая в мас.ч.: суспензионного ПВХ 100, сложноэфирного пластификатора 55-65, свинцового стабилизатора 4-8, антипирена 80-130, диэфира полипропиленгликоля и синтетическую жирную кислоту или альфа-олефинов 0,1-1.

Композиция характеризуется следующими свойствами: КИ 32-33%, максимальная плотность дыма при горении 310-330 м*кг^-1. Однако уровень пожаробезопасных характеристик недостаточно высок. Кроме того, данная композиция включает в качестве стабилизатора токсичные свинецсодержащие соединения, применение которых не отвечает предъявляемым к кабельной продукции по международным стандартам экологическим требованиям (Директива EC 92/2003).

Поставленная задача состоит в разработке безсвинцовой поливинилхлоридной композиции, характеризующейся высокой степенью негорючести и пониженным выделением дыма при горении.

Технический результат достигается введением в электроизоляционную композицию на основе суспензионного поливинилхлорида, сложноэфирного пластификатора, стабилизатора, антипирена, наполнителя, дополнительно содержит в качестве стабилизатора меламин, в качестве антипирена дополнительно полифосфат аммония, в качестве антиоксиданта дифенилолпропана, смазочного агента - кальция стеарат, в качестве сложноэфирного пластификатора дополнительно - трикрезилфосфат, дымоподавителя - хлорированные парафины и дополнительно в качестве наполнителя - органоглину, представляющую собой продукт модификации монтмориллонита месторождения Герпегеж Кабардино-Балкарской республики катионнобменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины мочевиной, в количестве 10% от массы монтмориллонита, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч:

Суспензионный поливинилхлорид 100

Диоктилфталат 33-35

Меламин 0,5-2

Дифенилолпропан 0,1-0,3

Мел 25-30

Сажа 3-5

Кальция стеарат 1-2

Трикрезилфосфат 7-9

Хлорированные парафины 20-22

Магния гидроксид 24-26

Полифосфат аммония 11-13

Органоглина 3-5

Сусиензионный поливинилхлорид С-70 (ПВХ С-70) по ГОСТ 14332-78; сложноэфирный пластификатор - диоктилфталат (ДОФ), ГОСТ 8728-88 и трикрикрезилфосфат (ТКФ), по ГОСТ 8728-88 или их смеси; стабилизатор - меламин по ГОСТ 7579-76; антиоксидант - дифенилолпропан (ДФП) по ГОСТ 12138-86; антипирен - гидроксид магния по ТУ 1517-002-59074732-2007; наполнитель - мел по ГОСТ 8253-79; смазочный агент - стеарат кальция ТУ 6-09-4233-76; хлорированные парафины ХП - 418 по ТУ 6-01-16-90, полифосфат аммония по ТУ 6-47-15-90, сажу по ГОСТ 7885-86 и органоглину. Причем Органоглина представляет собой продукт модификации монтмориллонита катионнобменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины мочевиной, в количестве 10% от массы монтмориллонита.

При введении в электроизоляционную композицию совместно с органоглиной, дымопоглотителя гидроксида магния и полифосфата аммония, формируется система, выполняющая роль химически активного антипирена.

Следующие примеры характеризуют, но не ограничивают изобретение.

Изготавливают ПВХ-композиции согласно изобретению (пример 1-4). Рецептуры композиции приведены в таблице 1.

Пример

В работающий смеситель последовательно загружают в количествах, предусмотренных рецептурой (табл.1), ПВХ, диоктилфталат, меламиновый стабилизатор, дифенилолпропан, мел, технический углерод, кальция стеарат, трикрезилфосфат, хлорированный парафин, гидроксид магния, полифосфат аммония и органоглину. Полученную порошкообразную смесь засыпают в экструдер и перерабатывают в зонах I-IV, при температуре 146°C, 149°C, 155°C и 160°C соответственно.

Из полученного гранулята изготавливают образцы для испытаний.

Максимальную плотность дыма (Dм) в условиях горения и тления определяют по ГОСТ 24632-81, выделение хлористого водорода - по ГОСТ Р МЭК 60754-1-99, кислородный индекс (КИ) - по ГОСТ 12.1.044.89. Результаты испытаний отображены в таблице 2.

Таблица 1
Состав модифицированной поливинилхлоридной композиции
Наименование компонента композиции	Композиция
	1	2	3	4	5	6
ПВХ	100	100	100	100	100	100
диоктилфталат	33	34	35	35	33	34
меламиновый стабилизатор	0,5	0,5	1	1,5	2	0,5
дифенилолпропан	0,3	0,1	0,3	0,2	0,1	0,3
мел	29	30	28	27	27	26
технический углерод	4	3	5	4	4	4
кальция стеарат	2	1	2	2	2	2
трикрезилфосфат	8	9	7	8	9	7
хлорированные парафины	22	20	21	20	21	22
Гидроксид магния	25	26	24	24	24	24
полифосфат аммония	13	13	11	12	11	12
органоглина	3	5	4	5	5	4

Таблица 2
Свойства модифицированной поливинилхлоридной композиции
Наименование показателя	Композиция
	1	2	3	4	5	6
Дмакс - горение	152	153	150	150	157	160
AHCl, мг/г	124	124	122	121	126	129
КИ, %	32	32	33	34	32	31

Предлагаемая композиция удовлетворяет требованиям по уровню дымообразования в условиях горения и выделения хлористого водорода, равно как по величине кислородного индекса и физико-механическим показателям.