электрический провод или кабель, имеющий изоляцию, и способ его изготовления

Формула изобретения

1. Электрический провод или кабель, имеющий изоляцию, содержащую (1) по меньшей мере первый слой материала на основе полиолефина, включающего по меньшей мере 20 мас.% всей композиции материала, карбонилсодержащего полимера, такого, как гомополимер, или сополимер, или тройной сополимер, полимер которого или по меньшей мере один составляющий мономер является сложным эфиром карболовой кислоты, предпочтительно акрилатом или ацетатом, в частности алкилакрилатом, например, метилакрилатом, этилакрилатом, пропилакрилатом или бутилакрилатом, причем указанный мономер составляет по меньшей мере 5 мас.% указанного сополимера или тройного сополимера, а остальная часть указанного сополимера или тройного сополимера предпочтительно является производной олефинового мономера, предпочтительно этилена, причем указанный первый слой находится в контакте с (2) по меньшей мере вторым слоем материала, составляющего по меньшей мере 10 мас.% всей композиции материала, поливинилиденфторида (PVDF) или сополимера на основе винилиденфторида (VDF) с частично или полностью фторированным сомономером, при этом указанные слои (1) и (2), находящиеся в контакте друг с другом, подвергнуты воздействию реакции образования поперечных межмолекулярных связей, достаточной для увеличения прочности сцепления при отслаивании между указанными слоями до величины, составляющей по меньшей мере 5 Н.

2. Электрический провод или кабель, имеющий изоляцию, содержащую (1) по меньшей мере первый слой композиции на основе полиолефина, в которой по меньшей мере 20 мас.%, предпочтительно - по меньшей мере 40 мас.%, предпочтительнее по меньшей мере 60 мас.% и очень предпочтительно по меньшей мере 80 мас.% полимерной части указанной композиции состоит из карбонилсодержащего полимера (гомополимера, или сополимера, или тройного сополимера), полимер которого или по меньшей мере один составляющий мономер является сложным эфиром карболовой кислоты, предпочтительно акрилатом или ацетатом, в частности алкилакрилатом (предпочтительно, метилакрилатом, этилакрилатом, пропилакрилатом или бутилакрилатом), причем указанный мономер составляет по меньшей мере 5 мас.%, предпочтительно - по меньшей мере 9 мас.%, предпочтительнее 15 мас.% указанного сополимера или тройного сополимера, а остальная часть или большая часть указанного сополимера или тройного сополимера предпочтительно является производной олефинового мономера, предпочтительно этилена, причем указанный первый слой находится в контакте с (2) по меньшей мере вторым слоем другой композиции материала, составляющей по меньшей мере 10 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 50 мас.%, предпочтительнее по меньшей мере 90 мас.%, а предпочтительнее всего 100 мас.% второго слоя, поливинилиденфторида (PVDF) или особенно предпочтительно сополимера на основе винилиденфторида (VDF) с частично или полностью фторированным сомономером, предпочтительнее всего сополимера VDF и гексафторпропилена (HFP), при этом указанные слои (1) и (2), находящиеся в контакте друг с другом, подвергнуты воздействию реакции образования поперечных межмолекулярных связей, предпочтительно посредством облучения, более предпочтительно ионизирующим излучением, достаточной для предотвращения расслоения этих двух слоев в течение испытания погружением на один час в ацетон при температуре 23°С или для увеличения прочности сцепления при отслаивании между указанными слоями до величины, составляющей по меньшей мере 5 Н, в соответствии с методом Американского общества по испытанию материалов (ASTM) B1876-95, предпочтительно увеличивая прочность сцепления по меньшей мере на 50%, предпочтительнее по меньшей мере на 100%, особенно предпочтительно по меньшей мере на 500% или 1000% по сравнению с прочностью сцепления при отслаивании слоев без образования поперечных межмолекулярных связей.

3. Провод или кабель по п.1, отличающийся тем, что указанные слои (1) и (2), находящиеся в контакте друг с другом, подвергнуты реакции образования поперечных межмолекулярных связей, предпочтительно посредством облучения, более предпочтительно ионизирующим излучением, достаточной для предотвращения расслоения этих двух слоев в течение испытания погружением на один час в ацетон при температуре 23С.

4. Провод или кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в нем прочность сцепления посредством реакции образования поперечных межмолекулярных связей увеличена по меньшей мере на 50%, предпочтительно по меньшей мере на 100%, а особенно предпочтительно по меньшей мере на 500% или 1000% по сравнению с прочностью сцепления без образования поперечных молекулярных связей.

5. Провод или кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что соответствующие слои приведены в контактное взаимодействие друг с другом до образования поперечных межмолекулярных связей каждого слоя и при температуре, которая выше температуры плавления или размягчения полимерного материала по меньшей мере одного из слоев.

6. Провод или кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что слой на основе поливинилиденфторида содержит сополимер винилиденфторида (VDF) и гексафторпропилена (HFP), причем сополимер составляет большую часть массы, предпочтительно, по существу, всю массу материала в этом слое.

7. Провод или кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что слой на основе поливинилиденфторида содержит сополимер винилиденфторида (VDF) и гексафторпропилена (HFP) с содержанием HFP предпочтительно 8-12 мас.%, а очень предпочтительно 9-11 мас.%.

8. Провод или кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что слой на основе полиолефина содержит смесь полиэтилена и указанного карбонилсодержащего полимера.

9. Провод или кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он содержит внутренний слой указанного материала на основе полиолефина и внешний слой указанного материала на основе поливинилиденфторида.

10. Провод или кабель по п.9, отличающийся тем, что указанный внешний слой экструдирован под давлением на указанный внутренний слой.

11. Провод или кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что реакция образования поперечных межмолекулярных связей осуществлена посредством облучения, предпочтительно ионизирующим излучением.

12. Провод или кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он содержит множество чередующихся слоев материалов, образующих указанные слои (1) и (2).

13. Провод или кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один активатор образования поперечных межмолекулярных связей в материале любого или обоих указанных слоев (1) и (2), предпочтительно только в материале указанного слоя (1).

14. Провод или кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один активатор образования поперечных межмолекулярных связей в материале любого или обоих указанных слоев (1) и (2), являющийся многофункциональным акрилатным или метакрилатным эфиром, предпочтительно триметилпропантриметакрилатом (ТМРТМ).

15. Провод или кабель по п.14, отличающийся тем, что активатор образования поперечных межмолекулярных связей введен только в материал указанного слоя (1).

16. Провод или кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что слой (2) на основе поливинилидена является, по существу, прозрачным, предпочтительно содержащим, по существу, только PVDF или указанный сополимер VDF.

17. Способ изготовления провода или кабеля, выполненного по любому из предыдущих пунктов, предусматривающий получение на электрическом проводнике указанных слоев (1) и (2), находящихся в контакте друг с другом, и проведение реакции образования поперечных межмолекулярных связей на указанных слоях, находящихся в контакте друг с другом.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что соответствующие слои приводят в контактное взаимодействие друг с другом перед образованием поперечных межмолекулярных связей каждого слоя и при температуре, величина которой выше температуры плавления или размягчения полимерного материала по меньшей мере одного из слоев.

19. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что слой (1) экструдируют под давлением на проводник и/или слой (2) экструдируют под давлением на слой (1).

20. Способ по любому из пп.17-19, отличающийся тем, что слои (1) и (2) совместно экструдируют или последовательно экструдируют на провод в одном проходе проводника от исходного экструдера до конечного.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к изоляции для электрического провода или кабеля (далее "провода"), в которой на поверхности раздела между слоем материала на основе полиолефина и слоем материала на основе поливинилиденфторида образована прочная химическая связь. Настоящее изобретение особенно пригодно для применения в многослойной изоляции электрических проводов, делая возможным получение высокоэффективной химической связи между слоями таких материалов, сохраняя в то же самое время допустимый баланс в сложных взаимосвязанных требованиях к другим характеристикам провода, которые являются специальными и отличаются от критериев для других видов изделий, например, профилированных материалов для деталей автомобильного кузова или упаковочных пленок.

Далее будут использованы следующие сокращения.

PJ - основная оболочка;

pro-rad - активатор образования межмолекулярных связей;

ТМРТМ - триметилпропантриметакрилат;

ASTM - Американское общество по испытанию материалов;

PVDF - поливинилиденфторид;

VDF - винилиденфторид;

HFP - гексафторпропилен;

HDPE - полиэтилен высокой плотности;

ЕЕА - сополимер этилена и этилакрилата;

ЕМА - сополимер этилена и метилакрилата;

EVA - сополимер этилена и винилацетата;

ЕА - этилакрилат;

МА - метилакрилат;

VA - винилацетат.

Двухслойная изоляция провода, содержащая полиолефиновый внутренний слой и поливинилиденфторидный (PVDF) внешний слой (основная оболочка или PJ) выпускается на промышленной основе в течение тридцати лет несколькими различными производителями. Все эти изделия имеют пренебрежимо малое сцепление между внутренним полиолефиновым слоем и внешним (PVDF) слоем, которые, следовательно, просто поддаются разделению. Необходимо было принимать во внимание определенные недостатки, возникающие в результате отсутствия такого сцепления, которое ограничивает выносливость конструкции. Например, внешний изоляционный слой может растрескаться и отслоиться от внутреннего слоя, если подвергается воздействию механического напряжения, некоторых текучих сред, контактному взаимодействию с острыми предметами или удару. Наличие двух легко поддающихся разделению изоляционных слоев также оказывает отрицательное влияние на сопротивление изоляции истиранию и усталости при изгибе, а также сопротивлению образованию складок при изгибе (которые могут вызвать трудности при уплотнении провода или при введении в изоляционную втулку или соединитель). При коммерчески приемлемой стоимости и эффективности производства казалось невозможным образование на проводе химической связи слоев двух таких разных классов материалов, как полиолефины и поливинилиденфториды. Кроме того, применение известных технологий образования химических связей может недопустимо повлиять на рабочие характеристики провода. Обычный способ образования химических связей полиолефинов и PVDF основан на использовании материала связующего слоя (например, патент США №5589028), но это дорого и при использовании на проводе может привести к ухудшению других свойств, например, увеличить тепловое старение, и увеличить сложность технологического процесса производства из-за необходимости образования дополнительного слоя. Это может ограничить эффективность в отношении развиваемой прочности химической связи.

В настоящее время в соответствии с настоящим изобретением было установлено, что несходные изоляционные материалы внутреннего слоя на основе полиолефина и PJ на основе поливинилиденфторида могут образовать между собой химическую связь для обеспечения значительного уровня сцепления на электрическом проводе или кабеле; что образование такой химической связи уменьшит или исключит вышеуказанные проблемы выносливости провода; и что такая химическая связь может быть получена, вопреки ожиданию, без недопустимых влияний на сопротивление распространению трещин, стоимость или на общий баланс рабочих характеристик провода.

В изоляции провода или кабеля, соответствующей настоящему изобретению, значительная прочность химической связи неожиданно получена путем комбинации выбранной композиции слоя на основе полиолефина, находящегося в контакте со слоем на основе поливинилиденфторида, и реакции образования поперечных межмолекулярных связей, предпочтительно осуществляемой путем облучения, в частности, ионизирующим излучением.

Настоящее изобретение, соответственно, обеспечивает получение электрического провода, имеющего изоляцию, содержащую

(1) по меньшей мере первый слой материала на основе полиолефина, в котором по меньшей мере 20 мас.%, предпочтительно - по меньшей мере 40 мас.%, предпочтительнее - по меньшей мере 60 мас.% и очень предпочтительно - по меньшей мере 80 мас.% (всей композиции материала) карбонил-содержащего полимера (гомополимера или сополимера или тройного сополимера), имеющего неароматическую основную цепь, причем полимер или по меньшей мере один составляющий мономер является сложным эфиром карболовой кислоты, предпочтительно акрилатом или ацетатом, в частности алкилакрилатом (предпочтительно, метилакрилатом, этилакрилатом, пропилакрилатом или бутилакрилатом), причем указанный мономер сам по себе при использовании составляет по меньшей мере 5 мас.%, предпочтительно - по меньшей мере 9 мас.%, предпочтительнее - 15 мас.% указанного сополимера или тройного сополимера, а остальная часть или большая часть указанного сополимера или тройного сополимера предпочтительно является производной олефинового мономера, предпочтительно этилена; в контакте с

(2) по меньшей мере вторым слоем материала, составляющим по меньшей мере 10 мас.%, предпочтительно - по меньшей мере 50 мас.%, предпочтительнее - по меньшей мере 90 мас.%, а предпочтительнее всего - 100 мас.% второго слоя, поливинилиденфторида (PVDF) или особенно предпочтительно сополимера на основе VDF с частично или полностью фторированным сомономером, предпочтительнее всего сополимера VDF и гексафторпропилена (HFP); в котором указанные слои (1) и (2), находящиеся в контакте друг с другом, были подвергнуты воздействию реакции образования поперечных межмолекулярных связей, предпочтительно посредством облучения, более предпочтительно - ионизирующим излучением, достаточной для увеличения прочности сцепления при отслаивании между указанными слоями до величины, составляющей по меньшей мере 5 Н, предпочтительно увеличивая прочность сцепления по меньшей мере на 50%, предпочтительнее - по меньшей мере на 100%, особенно предпочтительно - по меньшей мере на 500% или 1000% по сравнению с прочностью сцепления при отслаивании слоев без образования поперечных межмолекулярных связей.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения мы обеспечиваем получение электрического провода, имеющего изоляцию, содержащую

(1) по меньшей мере первый слой композиции на основе полиолефина, в которой по меньшей мере 20 мас.%, предпочтительно - по меньшей мере 40 мас.%, предпочтительнее - по меньшей мере 60 мас.% и очень предпочтительно - по меньшей мере 80 мас.% полимерной части указанной композиции состоит из карбонил-содержащего полимера (гомополимера или сополимера или тройного сополимера), полимер которого или по меньшей мере один составляющий мономер является сложным эфиром карболовой кислоты, предпочтительно акрилатом или ацетатом, в частности алкилакрилатом (предпочтительно, метилакрилатом, этилакрилатом, пропилакрилатом или бутилакрилатом), причем указанный мономер сам по себе при использовании составляет по меньшей мере 5 мас.%, предпочтительно - по меньшей мере 9 мас.%, предпочтительнее - 15 мас.% указанного сополимера или тройного сополимера, а остальная часть или большая часть указанного сополимера или тройного сополимера предпочтительно является производной олефинового мономера, предпочтительно этилена; в контакте с

(2) по меньшей мере вторым слоем другой композиции материала, составляющей по меньшей мере 10 мас.%, предпочтительно - по меньшей мере 50 мас.%, предпочтительнее - по меньшей мере 90 мас.%, а предпочтительнее всего - 100 мас.% второго слоя, поливинилиденфторида (PVDF) или особенно предпочтительно сополимера на основе VDF с частично или полностью фторированным сомономером, предпочтительнее всего сополимера VDF и гексафторпропилена (HFP);

в котором указанные слои (1) и (2), находящиеся в контакте друг с другом, были подвергнуты воздействию реакции образования поперечных межмолекулярных связей, предпочтительно посредством облучения, более предпочтительно - ионизирующим излучением, достаточной для предотвращения расслаивания этих двух слоев в течение испытания погружением в ацетон, которое описано ниже, или для увеличения прочности сцепления при отслаивании между указанными слоями, до величины, составляющей по меньшей мере 5 Н, в соответствии с методом ASTM B1876-95, описанным ниже, предпочтительно увеличивая прочность сцепления по меньшей мере на 50%, предпочтительнее - по меньшей мере на 100%, особенно предпочтительно - по меньшей мере на 500% или 1000% по сравнению с прочностью сцепления при отслаивании слоев без образования поперечных межмолекулярных связей.

Предпочтительно, чтобы соответствующие слои были приведены в контактное взаимодействие друг с другом при температуре, находящейся выше температуры плавления или размягчения полимерного материала по меньшей мере одного из слоев для обеспечения максимальной близости их пограничного контакта и, таким образом, по возможности способствуя образованию, активирующих образование, способствующих сцеплению пограничных поперечных межмолекулярных связей в процессе осуществления последующей реакции образования поперечных межмолекулярных связей.

Слой (1) на основе полиолефина помимо полимерной части композиции, требования к которой сформулированы выше, может содержать при необходимости добавки, например, антиоксиданты, пигменты, наполнители, антипирены и так далее, известные сами по себе, предназначенные для придания полимеру требуемых механических, тепловых, электрических и так далее свойств.

Слой (2) на основе поливинилиденфторида также может содержать другие добавки, известные сами по себе, для придания ему требуемых свойств помимо химической связи.

Преимущества получения прочной химической связи в соответствии с настоящим изобретением включают в себя

- сопротивление поверхностного слоя истиранию и изоляция в целом может увеличиться, если он (поверхностный слой) образовал химическую связь с материалом подложки;

- повышенное сопротивление отслаиванию, в частности, если один из слоев поврежден/перфорирован;

- повышенное сопротивление вспучиванию двух слоев при нагреве;

- повышенное сопротивление расслаиванию/сморщиванию/образованию складок между двумя слоями, например, вследствие механического напряжения или воздействия химических веществ, например, растворителей;

- получение пониженного сморщивания при изгибе провода и улучшение вышеуказанных свойств при сохранении адекватного сопротивления распространению надрезов и царапин, причем последнее является неожиданным, поскольку от прочно сцепленных слоев обычно следует ожидать довольно простой передачи надреза или царапины во внешнем слое через него к внутреннему слою.

Прочность химической связи, описываемая в этой заявке, может быть измерена как сопротивление отслаиванию между сцепленными полосами двух указанных материалов. Для такого испытания может быть использован стандартный метод, соответствующий ASTM 1876-95. По этому определению значительная химическая связь может быть связью, для которой сила отслаивания превышает 5 Н, а прочная химическая связь может быть связью, для которой сила отслаивания превышает 10 Н. Удобный способ измерения прочности химической связи между указанными слоями (1) и (2), когда они сформированы на проводе, является размещение образцового провода общей длиной 60 мм в ацетоне (например, в ацетоне сертифицированной частоты в соответствии с Fisher Scientific UK, AR) на глубину ацетона, эквивалентную 70% длины образцового провода, при температуре 23(±3)С на время, равное одному часу. Провода с незначительным сцеплением изоляционных слоев испытывают удлинение основной PVDF оболочки вдоль оси провода, то есть независимо от какого-либо удлинения полиолефинового внутреннего слоя, и/или сморщивание основной оболочки так, что она отслаивается от внутреннего слоя в некоторых местах. Если это имеет место, то вышеупомянутое удлинение основной оболочки, как правило, приводит в результате к образованию "трубки" основной оболочки, проходящей на 1 мм или более за конец среза внутреннего слоя в образцовом проводе, следуя вышеуказанному испытанию. Провода со слоями изоляции, имеющими значительную химическую связь, испытывают совместное удлинение внутреннего слоя и основной оболочки без разделения за края среза проводника вдоль оси провода и/или совместное сморщивание внутреннего слоя и оболочки, без расслаивания. Какое-либо такое совместное сморщивание внутреннего слоя и основной оболочки может быть отлично от сморщивания основной оболочки только при исследовании поперечного сечения складок под микроскопом.

Способы изготовления провода могут предусматривать какой-либо технологический процесс, который побуждает тесное контактное взаимодействие между вышеупомянутыми слоями (1) и (2). Примеры включают покрытие одного материала на предварительно подготовленный слой другого, экструзию в два или множество каналов для образования изоляционных слоев, содержащих, соответственно, один или другой из вышеупомянутых двух классов материала. Материал (1) на основе олефина является предпочтительным для внутреннего слоя, а материал (2) на основе PVDF - предпочтительным для внешнего слоя на проводе. Слои, полученные из двух различных материалов, могут быть совместно экструдированы, последовательно экструдированы, экструдированы в процессе множества проходов или покрыты с помощью других средств. Для образования одного или более слоев могут быть использованы известные способы нанесения изоляции проводов, например, экструзия трубчатой фильерной вытяжкой, но для получения оптимального сцепления второго и последующих изоляционных слоев, наносимых на предварительно образованный подслой, предпочтительным является экструзия под давлением.

Изоляцию на проводе подвергают воздействию реакции образования поперечных межмолекулярных связей, в которую могут быть вовлечены химические реагенты, например, пероксиды, но предпочтительно осуществляют посредством облучения, в частности из источника ионизирующего излучения, способного побуждать образование свободных радикалов и, таким образом, поперечных межмолекулярных связей в полимерах, причем некоторые поперечные межмолекулярные связи должны быть предпочтительно образованы в области поверхности раздела между двумя материалами. По этой причине желательно проникновение излучения в материал по меньшей мере до поверхности раздела, хотя необязательно существенно, если, например, подвижность иона или радикала дает возможность молекулярным реакциям продолжаться на поверхности раздела или вблизи поверхности раздела после процесса облучения. Например, источником излучения может быть радиоизотоп, или источник рентгеновского излучения или возможно источник неионизирующего излучения, генерирующий радикалы, например, источник ультрафиолетового излучения, но предпочтительным является электронный луч, более предпочтительно электронный луч, обеспечивающий дозу лучевого излучения в материал, составляющую более 2 Мрад, предпочтительно - по меньшей мере 5 Мрад, предпочтительнее - по меньшей мере 10 Мрад, а очень предпочтительно - по меньшей мере 15 Мрад.

Было обнаружено, что увеличение прочности пограничной химической связи, может быть получено посредством введения некоторых добавок. Добавки предпочтительно включают в себя активатор образования поперечных межмолекулярных связей в материале на основе полиолефина и/или в материале на основе PVDF. Могут быть использованы материалы, образующие поперечные межмолекулярные связи, предпочтительно материалы на основе метакрилата/акрилата и очень предпочтительно материалы типа триметилпропантриметакрилата (ТМРТМ) в материале на основе полиолефина и/или в материале на основе PVDF.

Результаты экспериментов

Все результаты, которые приведены в таблицах, были получены в процессе испытаний прессованных пластинок из двух материалов, полученных с помощью стандартных технологий обработки полимеров, известных самих по себе. Пластинки прижимали друг к другу под давлением для сцепления их лицевыми поверхностями и полученный узел облучали, как показано. Пластинки были использованы более для демонстрационных целей, чем для получения изоляции на проводах, вследствие относительной простоты измерения прочности химической связи на пластинках. Ниже приведены условия проведения экспериментов.

Размеры пластинки: 1501500,85 мм.

Температура прессования: 200С.

Время прессования: 2 минуты подогрева, одна минута прессования.

Давление прессования: усилие 20-40 тонн, прикладываемое к металлической пластине размером 300300 мм.

Условия охлаждения: две минуты между водоохлаждаемыми металлическими пластинами размером 300300 мм под давлением, указанным выше.

Пример воздействия дозы облучения на прочность химической связи. получаемой между соответствующими материалами, на основе полиолефина и на основе PVDF

Пример влияния процентного содержания сомономера в материале сополимера этилена на прочность химической связи соответствующего материала на основе PVDF после образования поперечных межмолекулярных связей под воздействием электронного луча

Пример влияния процентного содержания сополимера в полиолефиновой полимерной композиции на прочность химической связи с соответствующим материалом на основе PVDF после образования поперечных межмолекулярных связей под воздействием электронного луча

Пример влияния типа материала на основе PVDF на прочность химической связи с соответствующим материалом на основе полиолефина после образования поперечных межмолекулярных связей под воздействием электронного луча

Пример влияния введения pro-rad в олефиновый материал на прочность химической связи с соответствующим материалом на основе PVDF после образования поперечных межмолекулярных связей под воздействием электронного луча

Примеры конструкции провода

Был получен следующий провод, в котором изоляция состояла из двух полимерных слоев, химически связанных вместе в соответствии с настоящим изобретением.

Внутренний слой изоляции (то есть слой, который ближе расположен к проводнику провода) был получен из материала на основе полиолефина, состоящего главным образом из (а) сополимера этилена и этилакрилата (ЕЕА), содержащего 15 мас.% этилакрилата (ЕА) и (б) полиэтилена высокой плотности (HDPE) в массовом соотношении приблизительно 8:2 сополимер:полиэтилен высокой плотности (HDPE), с обычными другими добавками, представленными в меньших частях, включающих в себя активаторы образования поперечных межмолекулярных связей, стабилизаторы, антиоксиданты, пигменты и ускорители процесса на общем уровне 24 мас.%. Этот слой был экструдирован под давлением на металлический проводник.

Внешний слой изоляции, состоящий главным образом из сополимера поливинилиденфторида и гексафторпропилена (PVDF/HFP), содержащего 10 мас.% гексафторпропилена (HFP), который в этом примере содержит активатор образования поперечных молекулярных связей и другие известные добавки, например, пигменты, пластификаторы, стабилизаторы, антиоксиданты и ускорители процесса, в обычных пропорциях, составляющие в общем 7,5 мас.%. Этот внешний слой был экструдирован под давлением в отдельной технологической операции на предварительно образованный внутренний слой. Затем этот покрытый продукт был пропущен через электронный луч и получил дозу облучения, составляющую 20 Мрад.

Во втором примере провод был получен так, как это описано выше, причем активатором образования поперечных межмолекулярных связей во внутреннем слое был триметилпропантриметакрилат (ТМРТМ) в количестве 4 мас.%, а внешний слой изоляции состоял только из сополимера поливинилиденфторида и гексафторпропилена (PVDF/HFP), содержащего 10 мас.% гексафторпропилена (HFP). Затем этот покрытый продукт был пропущен через электронный луч и получил дозу облучения, составляющую 20 Мрад. Этот провод подвергали испытанию погружением в ацетон, результаты которого подтвердили то, что изоляционные слои имели между собой значительную химическую связь.

В третьем примере провод, имеющий такую же конструкцию, что и во втором примере, был получен посредством последовательной экструзии под давлением внутреннего и внешнего изоляционных слоев. Затем этот покрытый продукт был пропущен через электронный луч и получил дозу облучения, составляющую 20 Мрад. Этот провод подвергали испытанию погружением в ацетон, результаты которого подтвердили то, что изоляционные слои имели между собой значительную химическую связь.

Демонстрация улучшенных рабочих характеристик проводов, полученных так. как описано со ссылкой на второй пример, относительно стандартного провода, выпускаемого на промышленной основе.

Провод (обозначенный как провод А) вышеописанной конструкции, полученный в соответствии с описанным технологическим процессом, сравнивали с проводом (обозначенным как провод В), выпускаемым на промышленной основе и являющимся лидером на рынке проводов, имеющим двухслойную полиолефин/поливинилиденфторидную изоляцию и такие же размеры, что и провод А, в процессе испытаний на выносливость проводов, соответствующих суровым условиям эксплуатации и окружающей среды в процессе применения. В процессе испытаний были получены следующие результаты.

Пример улучшения сопротивления абразивному истиранию при скоблении

Метод: Оборудование - стандартный аппарат для испытания провода истиранием при скоблении, размер провода - 0,75 мм² (площадь поперечного сечения проводника), плоский нож шириной 3,5 мм, удерживаемый перпендикулярно проводу, скругленные края на каждой стороне имели радиус 0,05 мм, прикладываемая нагрузка составляла 1,8 кг, длина хода составляла 10 см при 55 циклов в минуту.

Пример улучшения сопротивления удару в холодном состоянии

Метод: размер провода - 6 мм² (площадь поперечного сечения проводника), ударная масса 800 г, высота падения - 275 мм на опорную поверхность, площадь опорной поверхности, ударяющей по проводу, размерами 7 мм 2 мм, расширяющаяся до 3,4 мм под углом 45 с каждой стороны, окружающая температура 5С. Визуальное выявление распространения растрескивания изоляции.

Пример улучшения сопротивления воздействию растворителя

Метод: размер провода - 0,75 мм², длина провода - 60 мм, длина погружения в ацетон - 75% длины провода, время погружения - 1 час, температура 23С.