CZ285069B6 - Izolační kompozice odolná proti vodnímu stromečkovému efektu - Google Patents
Izolační kompozice odolná proti vodnímu stromečkovému efektu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ285069B6 CZ285069B6 CS903707A CS370790A CZ285069B6 CZ 285069 B6 CZ285069 B6 CZ 285069B6 CS 903707 A CS903707 A CS 903707A CS 370790 A CS370790 A CS 370790A CZ 285069 B6 CZ285069 B6 CZ 285069B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- copolymer
- ethylene
- insulating composition
- density
- composition according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
- C08L23/0807—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
- C08L23/0815—Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L43/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium or a metal; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L43/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L51/06—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
- C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2312/00—Crosslinking
- C08L2312/08—Crosslinking by silane
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Road Signs Or Road Markings (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Izolační kompozice odolná proti vodnímu stromečkovému efektu, která obsahuje /a/ kopolymer ethylenu o hustotě maximálně 0,920 g/cm.sup.3.n., připravený polymerací směsi ethylenu a 4-methyl-1-pentenu v přítomnosti polymeračního katalyzátoru nebo /b/ kopolymeru ethylenu o hustotě maximálně 0,920 g/cm.sup.3.n. připravený polymerací směsi ethylenu a 1-oktenu v přítomnosti polymeračního katalyzátoru nebo /c/ kopolymer ethylenu podle odstavce /a/ nebo /b/ roubovaný hydrolyzovatenou vinylsilanovou sloučeninou, přičemž polymerační katalyzátor zahrnuje /A/ hořčík, titan, halogen a elektronový donor spolu s jednou nebo více sloučeninami obsahujícími hliník, nebo /B/ vanad, halogen a elektronový donor spolu s jednou nebo více sloučeninami obsahujícími hliník a halogenovanou alkanovou sloučeninu.
ŕ
Description
Oblast techniky
Vynález se týká izolační kompozice odolné proti vodnímu stromečkovému efektu, která se hodí pro izolaci proti nízkému až vysokému napětí.
Dosavadní stav techniky
Silnoproudé kabely izolované extrudovaným dielektrikem jsou známé tím, že mají v případech, kdy jsou instalovány pod zemí, kde je vysoká pravděpodobnost styku s vodou, sníženou životnost. Zkrácení životnosti se vysvětluje tvorbou vodních stromečků, které vznikají, jestliže se na organickou polymemí látku nechá dlouhodobě působit elektrické pole v přítomnosti vody v kapalné nebo parní formě. Celkový výsledek se projeví poklesem dielektrické pevnosti izolace.
Pro zvýšení odolnosti organických izolačních hmot proti degradaci způsobené vodním stromečkovým efektem bylo navrženo mnoho řešení. Tak například bylo navrženo přidávat k polyethylenu (1) polární kopolymer, jako kopolymer ethylenu a vinylacetátu, (2) stabilizátor napětí, jako je například dodekanol a (3) plnivo, například jíl. Všechna tato řešení mají určité nedostatky, jako je například zvýšení dielektrické ztráty, to znamená účiníku, těkavosti nebo ceny.
Podstata vynálezu
Úkolem vynálezu je vyvinout kompozitní hmotu vhodnou pro izolaci proti nízkému až vysokému napětí, k níž by pro zajištění odolnosti proti vodnímu stromečkovému efektu nebylo nutno přidávat modifikační přísady jako jsou polární kopolymery stabilizátory napětí nebo plniva a která by se proto vyznačovala žádoucími elektrickými vlastnostmi charakteristickými pro čistý polyethylen, jako je například nízký disipativní faktor.
Další cíle vynálezu a výhody tohoto řešení budou zřejmé z následujícího popisu.
Předmětem vynálezu je izolační kompozice odolná proti vodnímu stromečkovému efektu, jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje (a) kopolymer ethylenu o hustotě maximálně 0,920 gramu na krychlový centimetr, připravený polymerací směsi ethylenu a 4-methyl-l-pentenu v přítomnosti polymeračního katalyzátoru nebo (b) kopolymer ethylenu o hustotě maximálně 0,920 gramu na krychlový centimetr připravený polymerací směsi ethylenu a 1-oktenu v přítomnosti polymeračního katalyzátoru nebo (c) kopolymer ethylenu podle odstavce (a) nebo (b) roubovaný hydrolyzovatelnou vinylsilanovou sloučeninou, přičemž polymerační katalyzátor zahrnuje (A) hořčík, titan, halogen a elektronový donor spolu s jednou nebo více sloučeninami obsahujícími hliník nebo (B) vanad, halogen a elektronový donor spolu s jednou nebo více sloučeninami obsahujícími hliník a halogenovanou alkanovou sloučeninu.
- 1 CZ 285069 B6
Uvedeným kopolymerem ethylenu je výhodně kopolymer ethylenu o hustotě maximálně 0,920 gramu na centimetr krychlový vyrobený polymerací směsi ethylenu a 4-methyI-l-pentenu v přítomnosti polymeračního katalyzátoru.
Kromě toho je výhodné, jestliže tato izolační kompozice jako kopolymer ethylenu obsahuje kopolymer ethylenu o hustotě až do asi 920 kg.m’3, vyrobený polymerací směsi ethylenu a 1oktenu a popřípadě jednoho nebo více jiných alfa-olefinových komonomerů, v přítomnosti polymeračního katalyzátoru.
Výhodně je rovněž uvedeným ethylenovým kopolymerem kopolymer podle odstavce (a) nebo (b) roubovaný hydrolyzovatelnou vinylsilanovou sloučeninou.
Podle předmětného vynálezu je rovněž výhodná izolační kompozice podle výše uvedeného odstavce (a) nebo (b), která navíc obsahuje monomemí nenasycený silan obsahující alespoň jednu hydrolyzovatelnou skupinu a volný radikálový iniciátor.
Uvedené kopolymery v izolační kompozici podle vynálezu jsou výhodně vyrobeny postupem v plynné fázi, přičemž nej výhodněji jsou vyrobeny v jednom nebo více fluidních ložích.
Výhodné je rovněž jestliže jsou tyto kopolymery jsou zesíťovány.
Hustota tohoto kopolymeru je výhodně minimálně 0,88 gramů na krychlový centimetr.
Ve výhodném provedení podle vynálezu podíl části kopolymeru tvořeného 4-methyl-lpentenovými jednotkami nebo 1-oktenovými jednotkami je v rozmezí od 5 % do 50 % vztaženo na hmotnost kopolymeru.
Výše uvedený kopolymer je výhodně na bázi alespoň jednoho dalšího komonomerů, kterým je alfa-olefin obsahující 3 až 12 atomů uhlíku, nebo dien obsahující 5 až 25 atomů uhlíku, přičemž podíl kopolymeru na bázi dalšího komonomerů je maximálně 15 % hmotnostních, vztaženo na kopolymer.
Obecně je možno uvést, že pod pojmem kopolymer se v tomto popisu rozumí polymer na bázi dvou nebo více komonomerů. Oba shora uvedené kopolymery, to znamená ethylen/4-methyl-lpentenový kopolymer a ethylen/l-oktenový kopolymer, mohou obsahovat další komonomery jako například alfa-olefmy, obsahující 3 až 12 uhlíkových atomů, nebo dieny. Dieny mohou byt konjugované nebo nekonjugované a mohou obsahovat 5 až 25 uhlíkových atomů jako například 1,4-pentadien, 1,4-hexadien, 1,5-hexadien, dicyklopentadien, 4-vinylcyklohexen, 1-vinyl-lcyklopenten, a alkylbicyklononadieny, indeny a norboneny. Ethylidennorbomen je možno uvést jako příklad norbomenu. Ve výhodném provedení se používá konjugovaných dienů.
Tyto ethylen/4-methyl-l-pentenové nebo 1-oktenové kopolymery se s výhodou mohou mísit s alespoň jednou z následujících složek zvolených ze souboru zahrnujícího (i) polyethyleny s hustotou v rozmezí asi od 910 do 930 kg.m'3, připravené běžnou vysokotlakou technologií, (ii) kopolymery ethylenu, v nichž je alespoň jedním komonomerem vinyl kyselina, ester vinylové kyseliny nebo vinylester organické kyseliny, (iii) ethylenové terpolymery na bázi alespoň dvou komonomerů uvedených v odstavci (ii) a (viii), (iv) ethylenové terpolymery na bázi alfa-olefínů obsahujících 3 až 8 atomů uhlíku,
-2CZ 285069 B6 (v) ethylen/propylenové kaučuky, (vi) ethylen/propylen/dienové kaučuky, (vii) hydrolyzovatelné roubované polymery vyrobené naroubováním sílánu na kterýkoliv polymer z odstavce (i) až (vi) a (viii) kopolymery ethylenu a hydrolyzovatelného silanu.
Postup výroby uvedených kopolymerů za vysokého tlaku zmíněný v odstavci (i) je popsán v publikaci Introduction to Polymer Chemistry, Stille, Wiley and Sons, New York, 1982, str. 149 až 153. Kopolymer ethylenu a hydrolyzovatelného silanu se může připravit způsobem popsaným v patentu Spojených států amerických č. 3 225 018 a uvedený terpolymer způsobem popsaným v patentu Spojených států amerických č. 4 291136.
Vysokotlaké polymery uvedené v odstavci (i), které se mísí se základním ethylen/alfa-olefinovým kopolymerem se výhodně používají jako dodatečně přidávané látky, aby se dosáhlo průměrné hustoty směsi maximálně asi 920 kg.m'3. Hmotnostní poměr základního kopolymerů k přidanému kopolymerů je obvykle v rozmezí od asi 3:1 do asi 1:3. V případě, že se ve směsi používá polárních kopolymerů, jako kopolymerů ethylen/vinylacetát nebo ethylen/ethylakrylát, měla by se koncentrace polárního komonomeru udržovat na nízké úrovni, aby se zabránilo vysokým dielektrickým ztrátám, například na koncentraci nižší než asi 10% hmotnostních, vztaženo na hmotnost směsi.
Ethylen/4-methyl-l-pentenové nebo 1-oktenové kopolymery se vyrábějí za použití katalytického systému, který obsahuje buď titan, nebo vanad.
V případě použití katalytického systému obsahujícího titan se příslušné komonomery uvádějí do styku s katalytickým systémem obsahujícím prekurzor katalyzátoru zahrnující hořčík titan a halogen a sloučeninu která je elektronovým donorem (elektrondonorová sloučenina) a s jednou nebo více sloučeninami hliníku, které slouží jak kokatalyzátor, jako je například triethylhliník nebo triisobutylhliník. Katalytický systém tohoto typu a způsob výroby takového kopolymerů jsou popsány v patentu Spojených států amerických č. 4 302 565.
Kopolymer vyráběný v přítomnosti katalyzátoru obsahujícího titan se může připravit takto:
Do baňky vybavené mechanickým míchadlem se umístí bezvodý chlorid hořečnatý MgCF a tetrahydrofuran (THF). Ke vzniklé směsi se přidá chlorid titaničitý T1CI4. Potom se k roztoku přidá porézní dehydratovaný oxid křemičitý a směs se promíchá. Potom se získaná směs vysuší na suchý sypký prášek, který má velikost částic odpovídající velikosti částic oxidu křemičitého. Do mísící nádrže se uvede požadovaná navážka napuštěného prekurzoru a aktivátoru, například triethylhliníku a přidá se dostatečné množství bezvodého alifatického uhlovodíkového ředidla jako je například isopentan aby vznikl suspenzní systém. Aktivátor a prekurzor se používá v takových množstvích, aby se získal částečně aktivovaný prekurzor, v němž je poměr Al/Ti až 10:1. Složky suspenzního systému se promísí a výsledná suspenze se usuší. Výsledný katalyzátor je ve formě částečně aktivované prekurzorové kompozice, která je impregnována v pórech oxidu křemičitého. Tato částečně aktivovaná prekurzorová kompozice se vstřikuje do polymeračního reaktoru, kde dochází kjeho úplné aktivaci. Aktivační sloučenina se přidává do polymeračního reaktoru v takovém množství, aby se poměr Al/Ti v reaktoru udržel na hodnotě od asi 10:1 do asi 400:1. Ethylen se potom kopolymeruje s 4-methyl-l-pentenem, ve výhodném provedení v plynné fázi ve fluidizovaném loži. Po dosažení rovnováhy se v reakci v reakčním systému s fluidním ložem pokračuje po dobu 1 hodiny při teplotě 85 °C, za tlaku 2,07 MPa, přičemž
-3 CZ 285069 B6 prostorová rychlost plynné fáze odpovídá asi troj až šestinásobku hodnoty Gmf při prostoročasovém výtěžku asi 70,4 až 100,8 kg.h'1.m'3.
Pokud se používá katalytického systému obsahujícího vanad, uvádějí se příslušné komonomery 5 přednostně do styku s nosičovým katalytickým systémem obsahujícím prekurzor katalyzátoru obsahující halogenid vanaditý, elektrondonorovou sloučeninu a hydrokarbylaluminiumhalogenid, spolu s hydrokarbylhlinitým kokatalyzátorem a promotorem, kterým je halogensubstituovaný nižší alkan obsahující 1 až 7 atomů uhlíku. Katalytický systém tohoto typu a způsob výroby takového kopolymeru je popsán v evropské patentové přihlášce EP 0 120 501 publikované ío 3. října 1984.
Kopolymer vyráběný v přítomnosti katalytického systému obsahujícího vanad se může připravovat takto:
Do baňky obsahující bezvodý tetrahydrofuran se předloží chlorid vanaditý VC13. Směs se míchá tak dlouho, dokud se chlorid vanaditý nerozpustí. Ke vzniklému roztoku se přidá dehydratovaný oxid křemičitý a v míchání se pokračuje. Baňka se odvětrá a roztok se vysuší až do stadia, kdy má zbytek charakter kaše. Impregnovaný oxid křemičitý je tvořen sypkou pevnou látkou obsahující 0,25 mol vanadu v 1 gramu. Pevná látka se vyjme z baňky a skladuje pod atmosférou 20 dusíku. Potom se následujícím postupem zavede modifikátor. Do baňky obsahující bezvodý isopentan se přidá shora popsaný impregnovaný oxid křemičitý. Ke vzniklé směsi se za míchání přidá diethylaluminiumchlorid jako modifikátor v bezvodém hexanu. Modifikátoru se používá v množství postačujícím pro dosažení poměru 1,7 mol modifikátoru na mol tetrahydrofuranu. Směs se zahřívá tak dlouho, dokud nevznikne sypký prášek. Potom se vanadový prekurzor 25 z baňky vyjme a uloží se pod dusíkovou atmosféru. Kopolymer ethylenu se vyrábí postupem v plynné fázi v reaktoru s fluidním ložem za následujících pracovních podmínek: molámí poměr promotor/kokatalyzátor 1,0, atomový poměr hliník/vanad 40, teplota 70 °C, lineární rychlost plynu 0,46 m.s1, parciální tlak plynu vyjádřený formou složení: 50 % molámích, molámí poměr komonomer/ethylen 0,24, molámí poměr vodík/ethylen 0,007 a prostoročasový výtěžek 30 75,2 kg.h^.m'3. Triisobutylhliník, jako kokatalyzátor, se přidává v průběhu polymerace.
Promotor, kterým je chloroform CHC13, se přidává ve formě roztoku v isopentanu o koncentraci 5 % hmotnostních. Polymerace se provádí déle než 1 hodinu od dosažení rovnováhy za přetlaku asi 2,07 MPa.
Polymeraci v plynné fázi, zejména pokud se provádí v jednom nebo více fluidních ložích, se sice dává přednost, ale kopolymery se mohou připravovat i běžně používanou polymeraci v roztoku, jako je postup popsaný v publikaci Introduction to Polymer Chemistry (viz shora uvedená citace).
Množství 4-methyl-l-pentanu nebo 1-oktenu, v případě, že jsou tyto komonomery hlavními komonomery používanými spolu s ethylenem, je přednostně v rozmezí od asi 5 do asi 50 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost kopolymeru, přičemž nejvýhodnější rozmezí je od asi 15 do asi 40 % hmotnostních. Množství ethylenu je výhodně vyšší než asi 50 % hmotnostních a s výhodou je vyšší než 60 % hmotnostních. Pokud se používá přídavných komonomerů, bývá jejich množství výhodně v rozmezí od asi 1 do asi 15 % hmotnostních.
Hustota ethylen/4-methyi-l-pentenového kopolymeru je maximálně asi 920 kg.m3 a s výhodou je v rozmezí od asi 880 do asi 920 kg.m3. Index toku taveniny je s výhodou v rozmezí od asi 0,5 do asi 10 gramů/10 minut. Tento index toku taveniny se stanovuje podle normy ASTM D-1238, 50 podmínka E a měří se při teplotě 190 °C. Hustota ethylen/l-oktenového kopolymeru je maximálně asi 920 kg.m3 a s výhodou je v rozmezí od asi 880 do asi 920 kg.m3. Index toku taveniny je výhodně v rozmezí od asi 0,5 do asi 20 gramů/10 minut a nejvýhodněji je v rozmezí od asi 0,5 do asi 10 gramů/10 minut.
-4CZ 285069 B6
Různé způsoby přípravy polyethylenu roubovaného sílaném a kopolymerů ethylenu a silanů, jakož i četné nenasycené silany, vhodné pro použití při přípravě těchto polymerů, které obsahují hydrolyzovatelné skupiny, jako jsou alkoxyskupiny, oxyarylové skupiny, oxyalifatické skupiny a halogeny, jsou uvedeny v patentech Spojených států amerických č. 3 075 948; 3 225 018;
4 412 042; 4 413 066; 4 574 133 a 4 593 071. V silanem roubovaném kopolymerů je množství inkorporovaného silanového monomeru nejvýhodněji v množství od asi 0,5 do asi 10% hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost tohoto kopolymerů. Tímto silanem naroubovaným do kopolymerů může být mimo jiné vinyltrialkoxysilan jako je například vinyltrimethoxysilan nebo vinyltriethoxysilan. Obecně je možno říci, že se může používat jakéhokoliv nenasyceného 10 monomemího si lanu obsahujícího alespoň jednu hydrolyzovatelnou skupinu. Jestliže je cílem dosažení pomalejšího vytvrzování vodou nebo lepší stálosti při skladování, je možno použít vinyltriisobutoxysilanu, vinyl-tris-(2-ethylhexoxy)silanu nebo vinyltriisopropoxysilanu.
Při přípravě polymeru roubovaného silanem se používá látky pro tvorbu radikálů, iniciátoru či 15 katalyzátoru. Nejvhodnějšími látkami v tomto směru, které poskytují volné radikály, jsou dikumylperoxid, dilauroylperoxid, azobisisobutyronitril, dibenzoylperoxid, terciární butylperoxobenzoát, di(terc-butyl)peroxid, kumenhydroperoxid, 2,5-dimethyl-2,5-di(terc-butylperoxo) hexin, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxo)hexan, terciární butylhydroperoxid a isopropylperoxokarbonát. Ve výhodném provedení se používají organické peroxidy. Tyto látky poskytující 20 volné radikály se používají v množství od asi 0,01 do asi 5% hmotnostních, vztaženo na hmotnost použitého kopolymerů. Podle ještě výhodnějšího provedení se používá množství od asi 0,01 do asi 0,1 % hmotnostního.
Organických peroxidů se také používá pro zesíťování či vytvrzování ethylen/4-methyl-l25 pentenových a ethylen/1-oktenových kopolymerů. Hydrolyzovatelný kopolymer roubovaný silanem se může zesíťovat organickým peroxidem nebo vlhkostí v přítomnosti běžného kondenzačního katalyzátoru pro silanoly, jako je dibutylcíndilaurát. Množství organického peroxidu, kterého se používá pro zesíťování, se pohybuje v rozmezí od asi 0,5 do asi 5 % hmotnostních vztaženo na hmotnost kopolymerů.
K izolačním hmotám podle vynálezu se mohou přidávat různé běžně používané přísady. Jako typické přísady je možno uvést antioxidanty, absorbéry ultrafialového záření, antistatická činidla, pigmenty, plniva, kluzná činidla, retardéry hoření, stabilizátory, zesíťovací činidla, látky zachycující halogeny, inhibitory tvorby dýmu, činidla ovlivňující síťování, zpracovatelské 35 přísady, mazadla, nebo změkčovadla s regulátory viskozity.
Dráty a kabely obecně obsahují jeden nebo více kovových vodičů izolovaných polymemí látkou.
V kabelu tvoří tyto prvky jádro, které je chráněno další polymemí vrstvou vytvářející plášť kabelu. V některých případech se přídavné ochrany dosahuje tím, že se mezi jádro a plášť vsune 40 další obal. Izolační kompozice podle předmětného vynálezu se obvykle používá pro tvorbu izolační vrstvy nebo vrstvy pro tvorbu pláště.
Na elektrický vodič se nanáší tato kompozice povlékáním nebo vytlačováním. Po usazení hydrolyzovatelné hmoty na místo na drátu nebo kabelu se obvykle hmota zesíťuje.
Citované patenty, patentové přihlášky a publikace zde slouží jako odkazové materiály, které jsou součástí tohoto popisu.
Příklady provedení vynálezu
Izolační kompozice podle předmětného vynálezu a postup její přípravy budou v dalším blíže vysvětleny s pomocí následujících konkrétních příkladů provedení. Tyto příklady jsou ovšem pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah tohoto vynálezu v žádném ohledu.
-5CZ 285069 B6
Příklady 1 až 7
Odolnost izolačních hmot proti vodnímu stromečkovému efektu se stanovuje metodou popsanou v patentu Spojených států amerických č. 4 144 202. Při tomto měření se získá hodnota charakterizující odolnost proti vodnímu stromečkovému efektu u standardního polyethylenového izolačního materiálu. Měřená hodnota se označuje termínem rychlost růstu vodního stromu (water tree growth rate neboli WTER). Na základě zkušeností vyplývajících z laboratorního zkoušení materiálů a z urychlených testů na zkoušení kabelů se zjistilo, že hodnota WTGR musí být stejná nebo nižší než asi 10% standardní hodnoty, aby se dosáhlo užitečného zlepšení vlastností kabelu, tj. životnosti kabelu za provozu, během něhož je kabel ve styku s vodou.
Kompozice z příkladů 1 až 3 a 5 až 7 jsou na bázi kopolymerů ethylen/1-okten, které byly připraveny postupem v plynné fázi, podobným jako jsou obvykle prováděné postupy za použití katalyzátorů na bázi titanu. Hmoty z příkladů 4 a 6 jsou také na bázi na kopolymerů ethylen/1okten, a jsou připraveny postupem v plynné fázi, který je podobný typickým shora uvedeným postupům prováděným za použiti katalyzátorů na bázi vanadu. Tyto kopolymery obsahují antioxidant, stearan vápenatý a dikumylperoxid jako zesíťovadlo. Všechny vzorky jsou vyrobeny lisováním a jejich zesíťování, to znamená vytvrzování bylo provedeno v lisu. Před zkoušením se na vzorky po dobu 7 dnů působilo vakuem při teplotě 80 °C. Použité parametry a získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce.
| Příklad č. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| hustota (kg.m’3) | 899,5 | 901,8 | 905,0 | 906,0 | 910,5 | 911,0 | 916,5 |
| index toku taveniny | 0,73 | 0,40 | 1,08 | 0,28 | 0,93 | 0,42 | 1,2 |
| (g/10 min) | |||||||
| WTGR (%) | 0,20 | 0,05 | 3,0 | 0,60 | 0,2 | 3,5 | 3,9 |
Příklad 8
V tomto příkladu byl opakován postup příkladu 3, s tím rozdílem, že nebylo provedeno zesítění. Hustota polymeru byla 905 kg.m'3, index toku taveniny 1,08 gramu/10 minut a hodnota WTGR byla 6,4 %.
Příklady 9 a 10
Podle těchto příkladů byl opakován postup podle příkladu 1, stím rozdílem, že byl kopolymer připraven v roztokové fázi.
| Příklad č. | 9 | 10 |
| hustota (kg.m’3) | 905 | 912 |
| index toku taveniny (g/10 minut) | 0,9 | 1,0 |
| WTGR (%) | 16,0 | 8,8 |
Příklad 11 až 14
V těchto příkladech byl zjišťován vliv hustoty na WTGR u zesíťovaného ethylen/4-methyl-lpentenového kopolymerů vyrobeného za použití katalyzátoru, který byl připraven podobným postupem jako jsou typické postupy pro přípravu katalyzátorů na bázi titanu uvedené shora.
-6CZ 285069 B6
Zkušební vzorky byly vyrobeny stejným způsobem jako v příkladu 1. Hodnoty hustoty a WTGR jsou uvedeny dále.
| Příklad č. | 11 | 12 | 13 | 14 |
| hustota (kg.m'3) | 895 | 902 | 910 | 917 |
| WTGR (%) | 0,1 | 0,4 | 0,9 | 8,2 |
Claims (11)
1. Izolační kompozice odolná proti vodnímu stromečkovému efektu, vyznačující se tím, že obsahuje (a) kopolymer ethylenu o hustotě maximálně 0,920 gramu na krychlový centimetr, připravený polymeraci směsi ethylenu a 4-methyI-l-pentenu v přítomnosti polymeračního katalyzátoru nebo (b) kopolymer ethylenu o hustotě maximálně 0,920 gramu na krychlový centimetr připravený polymeraci směsi ethylenu a 1-oktenu v přítomnosti polymeračního katalyzátoru nebo (c) kopolymer ethylenu podle odstavce (a) nebo (b) roubovaný hydrolyzovatelnou vinylsilanovou sloučeninou, přičemž polymerační katalyzátor zahrnuje (A) hořčík, titan, halogen a elektronový donor spolu s jednou nebo více sloučeninami obsahujícími hliník nebo (B) vanad, halogen a elektronový donor spolu s jednou nebo více sloučeninami obsahujícími hliník a halogenovanou alkanovou sloučeninu.
2. Izolační kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedeným kopolymerem ethylenu je kopolymer ethylenu o hustotě maximálně 0,920 gramu na centimetr krychlový vyrobený polymeraci směsi ethylenu a 4-methyl-l-pentenu v přítomnosti polymeračního katalyzátoru.
3. Izolační kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako kopolymer ethylenu obsahuje kopolymer ethylenu o hustotě až do 920 kg.m'3, vyrobený polymeraci směsi ethylenu a 1-oktenu a popřípadě jednoho nebo více jiných alfa-olefinových komonomerů, v přítomnosti polymeračního katalyzátoru.
4. Izolační kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že ethylenovým kopolymerem je kopolymer podle odstavce (a) nebo (b) roubovaný hydrolyzovatelnou vinylsilanovou sloučeninou.
5. Izolační kompozice podle nároku 1 odstavce (a) nebo (b), vyznačující se tím, že navíc obsahuje monomemí nenasycený sílán obsahující alespoň jednu hydrolyzovatelnou skupinu a volný radikálový iniciátor.
6. Izolační kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že kopolymery jsou vyrobeny postupem v plynné fázi.
-7CZ 285069 B6
7. Izolační kompozice podle nároku 6, vyznačující se tím, že kopolymery jsou vyrobeny v jednom nebo více fluidních ložích.
8. Izolační kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že kopolymery jsou zesíťovány.
9. Izolační kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že hustota kopolymeru je minimálně 0,88 gramů na krychlový centimetr.
10. Izolační kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že podíl části kopolymeru tvořeného 4-methyl-l-pentenovými jednotkami nebo 1-oktenovými jednotkami je v rozmezí od 5 % do 50 % vztaženo na hmotnost kopolymeru.
11. Izolační kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že kopolymer je na bázi alespoň jednoho dalšího komonomeru, kterým je alfa-olefin obsahující 3 až 12 atomů uhlíku nebo dien obsahující 5 až 25 atomů uhlíku, přičemž podíl kopolymeru na bázi dalšího komonomeru je maximálně 15 % hmotnostních, vztaženo na kopolymer.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US38570289A | 1989-07-26 | 1989-07-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ370790A3 CZ370790A3 (cs) | 1999-02-17 |
| CZ285069B6 true CZ285069B6 (cs) | 1999-05-12 |
Family
ID=23522507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS903707A CZ285069B6 (cs) | 1989-07-26 | 1990-07-25 | Izolační kompozice odolná proti vodnímu stromečkovému efektu |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0410431B1 (cs) |
| JP (1) | JPH0819291B2 (cs) |
| CN (1) | CN1078225C (cs) |
| AT (1) | ATE122815T1 (cs) |
| AU (1) | AU636900B2 (cs) |
| CZ (1) | CZ285069B6 (cs) |
| DE (1) | DE69019429T2 (cs) |
| ES (1) | ES2071709T3 (cs) |
| HU (1) | HUT56125A (cs) |
| NO (1) | NO903298L (cs) |
| SK (1) | SK280811B6 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ302492B6 (cs) * | 2001-03-08 | 2011-06-15 | Biologische Insel Lothar Moll Gmbh & Co. Kg | Použití ionomeru k utesnení izolacních hmot |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5246783A (en) * | 1991-08-15 | 1993-09-21 | Exxon Chemical Patents Inc. | Electrical devices comprising polymeric insulating or semiconducting members |
| US6270856B1 (en) | 1991-08-15 | 2001-08-07 | Exxon Mobil Chemical Patents Inc. | Electrical cables having polymeric components |
| US5492760A (en) * | 1994-12-05 | 1996-02-20 | At Plastics Inc. | Water tree resistant, moisture curable insulation composition for power cables |
| US5731082A (en) * | 1996-06-24 | 1998-03-24 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Tree resistant cable |
| CN100347792C (zh) * | 2005-02-24 | 2007-11-07 | 无锡江南电缆有限公司 | 轨道交通用阻燃电力电缆及制备方法 |
| CN100370556C (zh) * | 2005-12-01 | 2008-02-20 | 上海交通大学 | 不饱和羧酸盐改性的抗水树绝缘材料及制备方法 |
| CN101104713B (zh) * | 2006-07-12 | 2010-09-08 | 上海电缆研究所 | 抗水树的聚烯烃电绝缘组合物 |
| CN104428326A (zh) * | 2012-09-27 | 2015-03-18 | 埃克森美孚化学专利公司 | 乙烯基封端聚合物及其制造方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4302565A (en) * | 1978-03-31 | 1981-11-24 | Union Carbide Corporation | Impregnated polymerization catalyst, process for preparing, and use for ethylene copolymerization |
| JPS5558210A (en) * | 1978-10-26 | 1980-04-30 | Nippon Oil Co Ltd | Production of copolymer |
| US4379759A (en) * | 1979-02-16 | 1983-04-12 | Union Carbide Corporation | Impregnated polymerization catalyst, process for preparing, and use for ethylene copolymerization |
| JPS5999613A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-08 | 住友電気工業株式会社 | 架橋ポリエチレンケ−ブル |
| IL71356A (en) * | 1983-03-29 | 1987-07-31 | Union Carbide Corp | Process for producing polyethylene,a supported vanadium catalyst precursor therefor and a catalyst composition containing said supported precursor |
| US4508842A (en) * | 1983-03-29 | 1985-04-02 | Union Carbide Corporation | Ethylene polymerization using supported vanadium catalyst |
| JP2571562B2 (ja) * | 1986-10-02 | 1997-01-16 | 日立電線株式会社 | 耐水トリ−性絶縁電線 |
| DE3816397A1 (de) * | 1988-05-13 | 1989-11-23 | Basf Ag | Elektrische kabel, die isolierungen auf basis von ehtylenpolymerisaten mit hoher widerstandsfaehigkeit gegenueber der bildung von wasserbaeumchen enthalten |
-
1990
- 1990-07-25 CZ CS903707A patent/CZ285069B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1990-07-25 AT AT90114288T patent/ATE122815T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-07-25 SK SK3707-90A patent/SK280811B6/sk unknown
- 1990-07-25 CN CN90106964.7A patent/CN1078225C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-25 NO NO90903298A patent/NO903298L/no unknown
- 1990-07-25 DE DE69019429T patent/DE69019429T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-25 EP EP90114288A patent/EP0410431B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-25 HU HU904614A patent/HUT56125A/hu unknown
- 1990-07-25 AU AU59772/90A patent/AU636900B2/en not_active Ceased
- 1990-07-25 ES ES90114288T patent/ES2071709T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-25 JP JP2195112A patent/JPH0819291B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ302492B6 (cs) * | 2001-03-08 | 2011-06-15 | Biologische Insel Lothar Moll Gmbh & Co. Kg | Použití ionomeru k utesnení izolacních hmot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK370790A3 (en) | 2000-08-14 |
| CN1078225C (zh) | 2002-01-23 |
| CZ370790A3 (cs) | 1999-02-17 |
| HUT56125A (en) | 1991-07-29 |
| HU904614D0 (en) | 1991-01-28 |
| EP0410431B1 (en) | 1995-05-17 |
| AU636900B2 (en) | 1993-05-13 |
| SK280811B6 (sk) | 2000-08-14 |
| JPH0366736A (ja) | 1991-03-22 |
| NO903298D0 (no) | 1990-07-25 |
| NO903298L (no) | 1991-01-28 |
| AU5977290A (en) | 1991-01-31 |
| DE69019429D1 (de) | 1995-06-22 |
| CN1050728A (zh) | 1991-04-17 |
| EP0410431A1 (en) | 1991-01-30 |
| ES2071709T3 (es) | 1995-07-01 |
| JPH0819291B2 (ja) | 1996-02-28 |
| DE69019429T2 (de) | 1995-09-14 |
| ATE122815T1 (de) | 1995-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2930854C (en) | Moisture-and peroxide-crosslinkable polymeric compositions | |
| EP2310449B1 (en) | Flame-retardant electrical cable | |
| AU656298B2 (en) | Flame retardant compositions | |
| US5262467A (en) | Flame retardant compositions | |
| KR102498786B1 (ko) | 에틸렌-알파-올레핀 공중합체-트리알릴 포스페이트 조성물 | |
| KR20190017813A (ko) | 실란 그라프트된 폴리올레핀 엘라스토머 및 무할로겐 난연제를 포함하는 습기-경화성 조성물 | |
| JP2606742B2 (ja) | 耐ウォ−タ−トリ−性組成物 | |
| CZ285069B6 (cs) | Izolační kompozice odolná proti vodnímu stromečkovému efektu | |
| EP0340785B1 (en) | Stabilization of crosslinked very low density polyethylene (VLDPE) | |
| JPH03149242A (ja) | 熱可塑性オレフィン | |
| CA1335217C (en) | Tree resistant compositions | |
| JP3959575B2 (ja) | シラン変性直鎖状ポリエチレンを被覆し、水架橋させてなる電力ケーブルの製造方法 | |
| CA2022312C (en) | Tree resistant compositions | |
| JPH0314054B2 (cs) | ||
| EP3670588B1 (en) | Crosslinking acceleratores for silane-group containing polymer compositions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20020725 |