DE1141081B

DE1141081B - Process for the production of insulation for electrical cables or lines

Info

Publication number: DE1141081B
Application number: DES58079A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Jost Lemmerich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-04-30
Filing date: 1958-04-30
Publication date: 1962-12-13

Description

Verfahren zur Herstellung von Isolierungen elektrischer Kabel oder Leitungen In neuerer Zeit finden Olefinpolymerisate, wie z. B. Process for the production of insulation of electrical cables or Lines In recent times, olefin polymers such. B.

Polyäthylen, Polyisobutylen oder Polypropylen, Verwendung als Isolierung für elektrische Kabel und Leitungen. Da diese Verbindungen jedoch eine verhältnismäßig niedrige Dauerdurchschlagfestigkeit und eine geringe Glimmbeständigkeit haben, ist ihr Einsatz als Isolierung für Kabel und Leitungen nur möglich, solange die Isolierung nicht hochspannungsfest zu sein braucht.Polyethylene, polyisobutylene or polypropylene, used as insulation for electrical cables and wires. However, since these connections are a relatively have low dielectric strength and low glow resistance is Their use as insulation for cables and lines is only possible as long as the insulation is used does not need to be high voltage resistant.

An sich ist es bekannt, dem im Niederspannungsbereich als Leiterisolierung verwendeten Polyäthylen hochchlorierte organische Verbindungen zuzusetzen, um die Brennbarkeit des Polyäthylens herabzusetzen. It is known per se that in the low-voltage area as conductor insulation Polyethylene used to add highly chlorinated organic compounds to the Reduce the flammability of polyethylene.

Auch Platten für Schalttafeln oder für die Behälterwandungen elektrischer Geräte sind bereits aus Polyäthylen, das mit hochchlorierten organischen Verbindungen gemischt wird, hergestellt worden. Solche Mischungen sind aber infolge ihres polaren Aufbaues und der dadurch bedingten höheren Dielektrizitätskonstante sowie des hohen Verlustwinkels nicht für den Einsatz als hochspannungsfeste Isolierung elektrischer Kabel geeignet, da bekanntlich bei Hochspannungskabeln eine niedrige Dielektrizitätskonstante und ein niedriger Verlustwinkel gefordert werden muß, damit eine Aufheizung des Kabels vermieden und die elektrischen Verluste des Kabels gering gehalten werden.Also plates for electrical panels or for the container walls Devices are already made of polyethylene with highly chlorinated organic compounds is mixed, has been produced. Such mixtures are polar because of their nature Structure and the resulting higher dielectric constant as well as the high Loss angle not for use as high-voltage-proof electrical insulation Cable suitable because it is known that high-voltage cables have a low dielectric constant and a low loss angle must be required so that heating of the Cable avoided and the electrical losses of the cable are kept low.

Zur Schaffung einer hochspannungsfesten Isolierung für Kabel und Leitungen auf der Basis von festen Olefinpolymerisaten ist daher auch bereits vorgeschlagen worden, Olefinpolymerisate, vorzugsweise Polyäthylen, zu verwenden, die einen geringen Gehalt, insbesondere bis zu etwa 20°/o, eines geradkettigen oder verzweigten Paraffinkohlenwasserstoffes mit einem Schmelzpunkt unterhalb 20"C und einem Siedepunkt oberhalb 120"C aufweisen, der auch mit aromatischen Ringen substituiert werden kann. To create high-voltage-resistant insulation for cables and Lines based on solid olefin polymers have therefore already been proposed been to use olefin polymers, preferably polyethylene, which have a low Content, in particular up to about 20%, of a straight-chain or branched paraffin hydrocarbon with a melting point below 20 "C and a boiling point above 120" C, which can also be substituted with aromatic rings.

Die Erfindung geht zur Schaffung einer hochspannungsfesten Isolierung für Kabel und Leitungen auf der Basis von festen Olefinpolymerisaten einen anderen Weg. Gemäß der Erfindung wird als Isolierung eine Masse aus Polyolefinen und geringen Mengen ungesättigter perhalogenierter Kohlenwasserstoffverbindungen mit einem Schmelzpunkt unterhalb 20"C und einem Siedepunkt über 120"C oder Mischungen oder Lösungen derartiger Verbindungen verwendet. The invention is aimed at creating a high-voltage-resistant insulation for cables and wires based on solid olefin polymers another Path. According to the invention, a mass of polyolefins and low is used as insulation Amounts of unsaturated perhalogenated hydrocarbon compounds with a melting point below 20 "C and a boiling point above 120" C or mixtures or solutions of such Connections used.

Für die Durchführung des Erfindungsgedankens eignen sich beispielsweise Hexachlorbutadien oder Hexachlorcyclopentadien oder entsprechende Fluorverbindungen. Diese Verbindungen zeichnen sich durch eine geringe Reaktionsfähigkeit aus, wodurch sich eine für die Zwecke der Erfindung vorteilhafte Bindungsfestigkeit und ein kleines Dipolmoment ergibt. Für die Zwecke der Erfindung kommt ein Zusatz der genannten Stoffe in Mengen von etwa 0,2 bis 1001o in Betracht. Das Einbringen dieser Zusatzstoffe kann vorzugsweise auf der heißen Walze erfolgen. For the implementation of the inventive concept, for example, are suitable Hexachlorobutadiene or hexachlorocyclopentadiene or corresponding fluorine compounds. These compounds are characterized by a low reactivity, as a result of which an advantageous for the purposes of the invention Bond strength and a little Dipole moment results. For the purposes of the invention, there is an addition of the above Substances in amounts of about 0.2 to 1001o into consideration. The introduction of these additives can preferably be done on the hot roller.

Beispiel 1 92,5 Teile Hochdruckpolyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von 30 000 werden mit 7,5 Teilen Hexachlorbutadien auf der heißen Walze bei 160"C 20 Minuten innig gemischt. Die erhaltene Mischung ist nach dem Abkühlen bei Raumtemperatur fest und kann auf dem Spritzautomaten zu Formteilen verspritzt werden. Example 1 92.5 parts of medium molecular weight high pressure polyethylene of 30,000 are mixed with 7.5 parts of hexachlorobutadiene on a hot roller at 160.degree Thoroughly mixed for 20 minutes. The mixture obtained is after cooling at room temperature solid and can be injected into molded parts on the injection molding machine.

Beispiel 2 95,0 Teile Niederdruckpolyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von 100 000 werden mit 5,0 Teilen Perfluorundecen-(l), C1lF22, auf der heißen Walze während etwa einer halben Stunde bei 150"C innig gemischt. Die erhaltene Mischung ist nach dem Abkühlen bei Raumtemperatur fest und kann auf dem Spritzautomaten zu Formteilen verspritzt werden. Example 2 95.0 parts of low pressure polyethylene with a medium Molecular weight of 100,000 with 5.0 parts of perfluorundecene (l), C1lF22, intimately mixed on the hot roller for about half an hour at 150 ° C. The mixture obtained is solid after cooling at room temperature and can on be injected into molded parts using the automatic injection molding machine.

In der nachstehenden Tabelle sind die Langzeitdurchschlagfestigkeit einer Prüfleitung mit einer 1 mm starken Isolierung bei 50 Hz und 20"C sowie die Glimmfestigkeit der Isolierung bei 20°C, 20 kV und 50 Hz im Schrotkugelbad angegeben. Zum Vergleich sind hierbei die Werte einer bekannten Isolierung aus 100 Teilen Hochdruckpolyäthylen, ferner einer Isolierung mit einer geringen Menge Hexachlorbenzol, also eines bei Raumtemperatur festen Zusatzstoffes, sowie einer aus 100 Teilen Hochdruckpolyäthylen und aus 7,5 Teilen 1,SHexachlorbutadien aufgebauten Isolierung gegenübergestellt. Langzeit- Glimm- durchschlag- festigkeit Als Isolierung verwendetes Material festigkeit (kV/mm) (min) 100 Teile Hochdruckpolyäthylen . ... 40 100 100 Teile Hochdruckpolyäthylen und 7,5 Teile Hexa- chlorbenzol (Schmelzpunkt 2800 C)............ 50 1100 100 Teile Hochdruckpolyäthylen und 7,5 Teile I,4Hexa- chlorbutadien (Schmelzpunkt 20°C) . 53 i 2700 The table below shows the long-term dielectric strength of a test line with 1 mm thick insulation at 50 Hz and 20 "C and the glow resistance of the insulation at 20 ° C, 20 kV and 50 Hz in a shot-ball bath. For comparison, the values of a known insulation are given of 100 parts of high pressure polyethylene, also an insulation with a small amount of hexachlorobenzene, i.e. an additive that is solid at room temperature, and an insulation composed of 100 parts of high pressure polyethylene and 7.5 parts of 1, SHexachlorobutadiene. Long-term glow dielectric strength Material used as insulation strength (kV / mm) (min) 100 parts high pressure polyethylene. ... 40 100 100 parts of high-pressure polyethylene and 7.5 parts of hexa- chlorobenzene (melting point 2800 C) ............ 50 1100 100 parts high pressure polyethylene and 7.5 parts I, 4Hexa- chlorobutadiene (melting point 20 ° C). 53 i 2700

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of electrical insulation Cable or services, characterized in that a mass is used as insulation Polyolefins and small amounts of unsaturated perhalogenated hydrocarbon compounds with a melting point below 20 ° C and a boiling point above 120 ° C or mixtures or solutions of such compounds is used.

Publications considered: "British Plastics", 26 (1953), Pp. 19 and 36.