CZ370790A3 - Izolační kompozice odolná proti vodnímu stromečkovému efektu - Google Patents

Izolační kompozice odolná proti vodnímu stromečkovému efektu Download PDF

Info

Publication number
CZ370790A3
CZ370790A3 CS903707A CS370790A CZ370790A3 CZ 370790 A3 CZ370790 A3 CZ 370790A3 CS 903707 A CS903707 A CS 903707A CS 370790 A CS370790 A CS 370790A CZ 370790 A3 CZ370790 A3 CZ 370790A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
copolymer
ethylene
insulating composition
copolymers
composition according
Prior art date
Application number
CS903707A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert John Ing. Turbett
Austin Emidio Barnabeo
Eric Paul Marsden
Alfred Ing. Mendelsohn
Jeffrey David Umpleby
Original Assignee
Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc.,
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc., filed Critical Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc.,
Publication of CZ370790A3 publication Critical patent/CZ370790A3/cs
Publication of CZ285069B6 publication Critical patent/CZ285069B6/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators 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
    • H01B3/44Insulators 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions 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
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L43/00Compositions 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
    • C08L43/04Homopolymers or copolymers of monomers containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions 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
    • C08L51/06Compositions 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/202Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2312/00Crosslinking
    • C08L2312/08Crosslinking by silane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Road Signs Or Road Markings (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

JUDr. νδΞΤΕδΚΑ advuWU
120 OO PRAHA 2, Bílkova <'
Izolační kompozice odolná proti vodnímu stromečkovému efektu.
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 polymerní 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, těkavostí nebo ceny.
η
·) Ί
Podstata vynálezu
Úkolem vynálezu je proto 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 řešeni 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.
«ί *
Uvedeným kopolymerem ethylenu je výhodně kopolymer ethylenu o hustotě maximálně 0,920 gramu na centimetr krychlový vyrobený polymerací směsi ethylenu a 4-methyl-l-pentenu v přítomnosti polymeračního katalyzátoru.
Kromě toho je výhodné, jestliže tato izolační kompozice jako kopolymer ethylenu obsahuje kopolymer a ethylenu o hustotě až do asi 920 kg.m , vyrobený polymerací směsi ethylenu a l-oktenu a popřípadě jednoho nebo více jiných alfa-olefinových komonomerů, v přítomnosti polymeračního katalyzátoru.
Výhodně j e 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 monomerní 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 nejvýhodněji jsou vyrobeny v jednom nebo více fluidních ložích.
Výhodné je rovněž jestliže jsou tyto kopolymery jsou zesífovány.
Hustota tohoto kopolymeru je výhodně minimálně 0,88 ή Λ· gramů na krychlový centimetr.
Ve výhodném provedení podle vynálezu podíl části kopolymeru tvořeného 4-methyl-l-pentenovými jednotkami nebo l-oktenovými jednotkami je v rozmezí od 5 % do 50 % vztaženo na hmotnost kopolymeru.
Výše uvedený kopolymer je výhodně 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.
Obecně je možno uvést, že pod pojmem kopolymer se
I v tomto popisu rozumí polymer na bázi dvou nebo více komonomerů. Oba shora uvedené kopolymery, to znamená ethylen/4-methyl-l-pentenový kopolymer ethylen/l-oktenový kopolymer mohou obsahovat další komonomery jako například alfa-olefiny obsahující 3 až 12 uhlíkových atomů nebo dieny. Dieny mohou být 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-l-cyklopenten, a alkylbicyklononadieny, indeny a norboneny.
Ethylidennorbornen je možno uvést jako příklad norbornenu.
Ve výhodném provedení se používá konjugovaných dienů.
Tyto ethylen/4-methyl-l-pentenové nebo l-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 α
930 kg.m“ , připravené běžnou vysokotlakou technologií, (ii) kopolymery ethylenu, v nichž je alespoň jedním ς, η •ι *» η 1 η η ο 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-olefinů obsahujících 3 až 8 atomů uhlíku, (v) ethylen/propylenové kaučuky, (vi) ethylen/propylen/dienové kaučuky, (vii) hydrolyzovatelné roubované polymery vyrobené naroubováním silanu na kterýkoliv polymer z odstavce (i) až (vi) a (viii) kopolymery ethylenu a hydrolyzovatelného silanu
Postup výroby uvedených kopolymerů za vysokého tlaku zmíněná v odstavci (i) je popsán v publikaci1 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.
291 136.
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 až maximálně asi 920 kg.m“^. 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 komonomerů udržovat na nízké úrovni, aby se zabránilo vysokým dielektrickým ztrátám, například na koncentraci nižší než asi 10 %
Μ η ·» hmotnostních, vztaženo na hmotnost směsi.
Ethylen/4-methyl-l-pentenové nebo l-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 jako kokatalyzátor, jako je například triethylhliník nebo triisobutylhliník. Katalytický systém tohoto typu a způsob výroby takového kopolymeru 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 MgCl2 a tetrahydrofuran (THF). Ke vzniklé směsi se přidá chlorid titaničitý TiCl^. 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
Ί'ΊΛΊ 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 k jeho 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 prostorová rychlost plynné fáze odpovídá asi troj - až šestinásobku hodnoty Gmf při prostoročasovém výtěžku asi 70,4 až 100,8 kg.h“.m-^.
Pokud se používá katalytického systému obsahujícího vanad, uvádějí se příslušné komonomery 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 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 rt rt * · Ί A rt α rt rt n rt rt 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 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 z baňky vyjme a uloži se pod dusíkovou atmosféru. Kopolymer ethylenu se vyrábí postupem v plynné fázi v reaktoru s fluidním ložem za následujících pracovních podmínek: molární poměr promotor/kokatalyzátor 1,0, atomový poměr hliník/vanad 40, teplota 70 °C, lineární rychlost plynu 0,46 m.s-^, parciální tlak plynu vyjádřený formou složení : 50 % molárních, molární poměr komonomer/ethylen 0,24, molární poměr vodík/ethylen 0,007 a prostoročasový výtěžek 75,2 kg.h ,m . Triisobutylhliník, jako kokatalyzátor, se přidává v průběhu polymerace. Promotor, kterým je chloroform CHClj, 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).
·* « 9
Množství 4-methyl-l-pentanu nebo l-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 kopolymerů, přičemž nej výhodnější 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-methyl-l-pentenového kopolymerů je maximálně asi 920 kg.m a s výhodou je v rozmezí od asi 880 do asi 920 kg.m^. 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, podmínka E a měří se při teplotě 190 °C, Hustota ethylen/l-oktenového kopolymerů je maximálně asi 920 kg.m α a s výhodou je v rozmezí od asi 880 do asi 920 kg.m . 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.
Různé způsoby přípravy polyethylenu roubovaného silanem a kopolymerů ethylenu a silanů, jakož i četné nenasycené sílaný, 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;
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 ·> η
-I Λ -Ί
- 10 celkovou hmotnost tohoto kopolymerů. Tímto sílaném naroubovaným do kopolymerů může být mimo j iné vinyltrialkoxysilan jako je například vinyltrimethoxysilan nebo vinyltriethoxysilan. Obecně je možno říci, že se může používat jakéhokoliv nenasyceného monomerního sílánu 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)sílánu nebo vinyltriisopropoxysilanu.
Při přípravě polymeru roubovaného sílaném se používá látky pro tvorbu radikálů, iniciátoru či katalyzátoru.
Nej vhodnějšími látkami v tomto směru, které poskytují volné radikály, jsou dikumylperoxid, dilauroylperokid, azobisisobutyronitril, dibenzoylperoxid, terciární butylperoxobenzoát, di(terč-buty1)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 provedeni se používají organické peroxidy. Tyto látky poskytující 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 zesilováni či vytvrzování ethylen/4-methyl-l-pentenových a ethylen/l-oktenových kopolymerů. Hydrolyzovatelný kopolymer roubovaný sílaném se může zesilovat organickým peroxidem nebo vlhkostí v přítomnosti běžného kondenzačního katalyzátoru pro silanoly, jako je dibutylcíndilaurát.
- 11 λ η α
η <·β Α
Λ Λ β *
Λ » Λ Ίΐη η η
Množství organického peroxidu, kterého se používá pro zesilování, 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, zesífovací činidla, látky zachycující halogeny, inhibitory tvorby dýmu, činidla ovlivňující síťování, zpracovatelské přísady, mazadla, změkčovadla s regulátory viskozity.
Dráty a kabely obecně obsahují jeden nebo více kovových vodičů izolovaných polymerní látkou. V kabelu tvoří tyto prvky jádro, které je chráněno další polymerní vrstvou vytvářející plášť kabelu. V některých případech se přídavné ochrany dosahuje tím, že se mezi jádro a plášť vsune 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.
λ » * η *ι 9 •η η 9 9 π ~ -η η τ 9 9 · -·λ9 η
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.
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 VTER). Na základě zkušeností vyplývajících z laboratorního zkoušení materiálů a z urychlených testů na zkoušení kabelů se zjistilo, že hodnota VTGR musí být stejná nebo nižší než asi 10 % standardní hodnoty, aby se dosáhlo užitečného zlepšení vlastností kabelu, tj. životností 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/l-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 kopolymeru ethylen/l-okten, které jsou připraveny postupem z plynné fázi, který je podobný typickým shora uvedeným postupům prováděným za použití katalyzátorů na bázi vanadu. Tyto kopolymery obsahují antioxidant, stearan vápenatý a dikumylperoxid jako rt rt rt rt rt rt zesífovadlo. 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 (g/10 min) 0,73 0,40 1,08 0,28 0,93 0,42 1,2
VTGR (%) 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 q polymeru byla 905 kg.m , index toku taveniny 1,08 gramu/10 minut a hodnota VTGR byla 6,4 %.
Příklady 9 a 10
Podle těchto příkladů byl opakován postup podle příkladu 1, s tím rozdílem, že byl kopolymer připraven v roztokové fázi.
-V ·>
λ > -> *5 η η ο 4 *» η π τι η
Příklad č. 9 10
hustota (kg.m-3) 905 912
index toku taveniny (g/10 minut) 0,9 1,0
VTGR (%) 16,0 8,8
Příklad 11 až 14
V těchto příkladech byl zjišťován vliv hustoty na VTGR u zesilovaného ethylen/4-methyl-l-pentenového kopolymeru vyrobeného za použití katalyzátoru, který byl připraven podobným postupem jako jsou typické postupy pro přípravu katalyzátorů na bázi titanu uvedené shora. Zkušební vzorky
byly vyrobeny stejným způsobem jako hustoty a VTGR j sou uvedeny dále: v příkladu 1. Hodnoty
Příklad č. 11 12 13 14
hustota 895 902 910 917
(kg.m-3)
VTGR (%) 0,1 0,4 0,9 8,2
Dr. i íVííěíOí, VZotečka v.r.
>mvnost: 'Z / cns.
i » t ..i i ť « η o ->
«·
120 00 PRAHA 2, HíffiíQVS^

Claims (11)

PATENTOVÉ NÁROKY
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-methyl-l-pentenu v přítomnosti polymeračního katalyzátoru nebo (b) kopolymer ethylenu o hustotě maximálně 0,920 gramu na krychlový centimetr připravený polymeraci směsi ethylenu a l-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 , vyrobený polymeraci směsi ethylenu a l-oktenu a popřípadě jednoho nebo více jiných
Ί ή Ί *i ο r η 5
W *1 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 monomerní nenasycený silan 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.
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 l-oktenovými jednotkami je v rozmezí od 5 % do 50 % vztaženo na hmotnost kopolymeru.
ι ίί •·) ·ι
ΓΙ
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.
CS903707A 1989-07-26 1990-07-25 Izolační kompozice odolná proti vodnímu stromečkovému efektu CZ285069B6 (cs)

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 true CZ370790A3 (cs) 1999-02-17
CZ285069B6 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) SK370790A3 (cs)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6270856B1 (en) 1991-08-15 2001-08-07 Exxon Mobil Chemical Patents Inc. Electrical cables having polymeric components
US5246783A (en) * 1991-08-15 1993-09-21 Exxon Chemical Patents Inc. Electrical devices comprising polymeric insulating or semiconducting members
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
ATE393016T1 (de) * 2001-03-08 2008-05-15 Biolog Insel Lothar Moll Gmbh Verwendung von ionomeren zur abdichtung von dämmstoffen
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
WO2014052200A1 (en) * 2012-09-27 2014-04-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Vinyl terminated polymers and methods to produce thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
HUT56125A (en) 1991-07-29
AU636900B2 (en) 1993-05-13
EP0410431B1 (en) 1995-05-17
SK280811B6 (sk) 2000-08-14
SK370790A3 (en) 2000-08-14
AU5977290A (en) 1991-01-31
JPH0366736A (ja) 1991-03-22
JPH0819291B2 (ja) 1996-02-28
DE69019429D1 (de) 1995-06-22
NO903298D0 (no) 1990-07-25
ES2071709T3 (es) 1995-07-01
ATE122815T1 (de) 1995-06-15
NO903298L (no) 1991-01-28
CN1078225C (zh) 2002-01-23
EP0410431A1 (en) 1991-01-30
CN1050728A (zh) 1991-04-17
HU904614D0 (en) 1991-01-28
DE69019429T2 (de) 1995-09-14
CZ285069B6 (cs) 1999-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2930854C (en) Moisture-and peroxide-crosslinkable polymeric compositions
EP2310449B1 (en) Flame-retardant electrical cable
EP0352793B1 (en) Tree resistant compositions
AU656298B2 (en) Flame retardant compositions
KR102498786B1 (ko) 에틸렌-알파-올레핀 공중합체-트리알릴 포스페이트 조성물
EP0598344B1 (en) Flame retardant compositions
CZ370790A3 (cs) Izolační kompozice odolná proti vodnímu stromečkovému efektu
EP0340785B1 (en) Stabilization of crosslinked very low density polyethylene (VLDPE)
CA1335217C (en) Tree resistant compositions
CA2022312C (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
JP2571562B2 (ja) 耐水トリ−性絶縁電線
CA3123150C (en) Crosslinking acceleratores for silane-group containing polymer compositions
JPH0314054B2 (cs)
JPS63141212A (ja) 難燃性電線・ケ−ブル

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