DE1816846B2

DE1816846B2 - Haertbare masse fuer elektrische isolationen

Info

Publication number: DE1816846B2
Application number: DE19681816846
Authority: DE
Inventors: Joseph Elwood Westport; Martens Stanton Curry New Haven; Conn. Betts (V.StA.)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1967-12-26
Filing date: 1968-12-24
Publication date: 1976-11-11
Also published as: DE1816846A1; GB1222290A; SE359303B; JPS5130105B1; ES360349A1; FR1595002A

Description

is einzige Isolationsschicht, die aus chlorsulfoniertem

Polyäthylen als Grundpolymerem besteht. Die elektrischen Eigenschaften, insbesondere die Isolationsbeständigkeit, sind jedoch gegenüber dem obigen

Die Erfindung bezieht sich auf eine härtbare Masse Kabel mit der Zweischichtenisolation schlechter,

für elektrische Isolationen, bestehend aus Polyvinyl- 45 Darüber hinaus ist das chlorsulfonierte Polyäthylen

chlorid, einem chlorierten Polyolefin, einem Stabili- relativ teuer, und die auf dieser Verbindung aufge-

sator für die chlorhaltigen Polymerisate und einem bauten Massen wären demgemäß sehr kostspielig.

Härtungsmittel. Um nun die meisten oder alle gewünschten Eigen-

Polyvinylchlorid weist viele wünschenswerte Eigen- schäften des Polyvinylchlorids ausnutzen zu können

schäften auf, die es für bearbeitete oder geformte Er- 50 und darüber hinaus gewisse Nachteile desselben ein-

zeugnisse brauchbar machen. Diese wünschenswerten schließlich der Verarbeitbarkeit zu beheben, wurde

Eigenschaften umfassen z. B. mechanische Festigkeit, bereits vorgeschlagen, das Polyvinylchlorid mit einem

Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Feuer anderen Polymeren, wie Polyäthylen, oder chloriertem

sowie eine Anzahl guter elektrischer Eigenschaften Polyäthylen zusammenzumischen oder zu verschnei-

und schließlich als weiteren Vorteil, daß es relativ 55 den. Gewisse Mischungen, wie Polyvinylchlorid und

billig ist. Polyvinylchlorid ist jedoch unnachgiebig, Polyäthylen, sind unverträglich, und eine geringe Menge

und es mangelt ihm an Flexibilität, insbesondere bei einer dritten Komponente kann zugegeben werden,

niedrigen Temperaturen. Weiterhin wohnt dem Poly- um dieselben verträglich zu machen. Diese bekannten

vinylchlorid eine Thermoplastizität inne, auf Grund polymeren Mischungen sind jedoch gewöhnlich ther-

deren es bei erhöhten Temperaturen, insbesondere 60 moplastisch und weisen nicht die geeigneten Eigen-

über 121⁰C, erweicht und sich deformiert, und es schäften auf, um sie als Isolation für Drähte und Kabel,

fließt bereits übermäßig bei einer Temperatur von insbesondere als Lokomotivkabel, wie sie vorstehend

15O⁰C und darüber. Ein weiterer Nachteil besteht beschrieben sind, zu benutzen,

darin, daß das Polymere eine hohe Viskosität aufweist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher,

und daher ohne die Verwendung gewisser Weich- 65 eine härtbare Masse der eingangs genannten Art zu

macher schwierig zu mischen und zu verarbeiten ist. schaffen, die leicht mit herkömmlichen Mitteln ver-

Die Verwendung solcher Weichmacher wird jedoch arbeitbar ist und die nach dem Härten überlegene

dadurch eingeschränkt, daß gewisse Arten die elek- elektrische und physikalische Eigenschaften aufweist

„nd die insbesondere als Isolation für Lokomotiv- Polyvinylchlorid weist zahlreiche *^üf^che"^swertJ

Sbel brauenbar ist. physikalische und elektnsche Eigenschaften auf una

Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Er- verbessert weiterhin die Festigkeit und die ,Schmtt-

findung dadurch gelöst, daß die härtbare Masse der beständigkeit der geharteten Masse Das chlorierte

eingangs genannten Art Polyvinylchlorid und das 5 Polyäthylen verbessert gewisse physikalische Eigen-

SoSSe Polyolefin im Verhältnis von etwa 3 : 1 schäften des gehärteten Produktes, wie^die_Fexbihut

bis 1 : 3 und zusätzlich ein Äthylenpolymerisat in bei tiefen Temperaturen und die Dehnbarkeit, ge

Ser Menge von 2 bis 10 Gew,%, bezogen auf das messen bei Raumtemperatur. Wenn weniger Poly-

Sesamtgewicht der Polymeren, enthält. vinylchlorid verwendet wird als angegeben ,st de

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält io gehärtete Masse weich und weist eine *™*Ρ™%*

die Masse 4,4'-Thio-bis(6-tert.-butyl-m-kresol) als Verminderung oder einen Verlust an Fesügkeit auf

^Oxydationsmittel, und falls gewünscht, kann der und ist aus diesem Grunde ur die mosten Anwen-

Mas« noch Triallylcyanurat einverleibt sein, um die düngen als Isolationsmaterial wenig brauchbai^oder

Vernetzung zu vergrößern. Für die Herstellung der wenig vielseitig verwendbar. Wenn andererse.fcwe-

MassTkönnen die Polymeren in einem Banbury- x₅ niger als die vorgeschlagene Menge an ch onertem

Eher innig miteinander vermischt werden. Der Polyäthylen verwendet wird, ist die gehartete: Masse

stSlLto, wird dann der polymeren Mischung züge- außerordentlich hart und weist eme ehr niedrige

setzt, und das Mischen wird bei erhöhter Temperatur Dehnbarkeit auf die die Masse *^l *™ ^me™ftⁿ

^gesetzt. Der Mischung wird dann ein geeignetes Temperaturen, be.sp.elswe.se.η derNahe von-40 C

Härtungsmittel, zweckmäßig ein tertiäres Peroxyd a. praktisch unbrauchbar macht. Zusatzl ch sjnd beide

und andere Zusätze, wie das Antioxydationsmittel, chlorierten ^^^¹?¹¹¹^^^"_am flamm-

das Pigment, das Coagens usw. einverleibt. Die Masse damit daia bei, daß d«e Masse insBe,amt "J"™

wtrd aSuießend verarbeitet und durch Strangpressen hemmend ist, und weiterhin f/jf.^"^⁰^

Tter Ausbildung einer Isolationsschicht auf einen gegenüber Chemikalien, Jeudiügtot J^

Leiter aufgebracht und dann unter Bildung einer a₅ ständig. Für viele Anwendungen ist es wunschenswert

hSegehärteten oder vernetzten Isolation ausgehärtet. oder wesentlich, daß der isoUer e Drah oder das

^eiÄÄirS_ra;Ä .Kab_Cl, die „ach- Swat SS oJw.VC folgend und in den beigefügten Ansprüchen benutzt 40 bis 50 Gew.. % aufweis werden, stellen synonyme Bezeichnungen dar und _3S variieren in Abhängigkeit

mmwä

kann ein in Suspension polymeri- 4<> ^^ά/'\^ΙΖ^!Τ^^ üfe nach

s 5SSK eäSSSS

id und copolymens.erbaren Monomeren wie ^^J^^^SrSükatai Flammtest, wie

meres oder Copolymeres der niederen alpha-Olefine,

beschrieben ist, sei doch ausdrücklich bemerkt daß

das Verhältnis ™,schen Polyvinylchlorid und ch o- mcren, Λ:s^ Athyjen Äthylenpoly

dergestalt, daß das Polyäthylen die Viskosität (die trächtigt sowohl die elektrischen Eigenschaften be

Plastizität) der polymeren Masse erniedrigt und als sonders den Isolationswiderstand, als auch die Tie

Schmiermittel wirkt Eine der härtbaren Masse ein- temperatureigenschaften, dh. zum Beispiel J»e Kalt

verleibte geeignete Menge an Polyäthylen variiert von biegefähigkeit oder die Flexioilrtat der erfindungs

etwa 2 bis 10 Gew-% - bezogen auf den gesamten 3 gemäßen Masse, und es ist weiterhin relativ teuer. E

Polymerengehalt - und liegt vorzugsweise bei etwa wurde gefunden, daß bei aen erfindungsgemaßei

4 bis 8 Gew.-%. Wenn weniger als 2% Polyäthylen Massen nur eine geringe Menge Triallylcyanurat er

verwendet werden, scheint kein Vorteil aus der Ver- forderlich ist, um die Vernetzung zu vergrößern se

Wendung des Polyäthylens als Verfahrenshilfsmittel daß dadurch die Nachteile die normalerweise mit de

zu resultieren, während andererseits bei Überschreiten to Verwendung von Triallylcyanurat verbunden sind

des vorstehend angegebenen Maximums eine nach- überwunden werden.

teilige Beeinflussung der gesuchten physikalischen Weitere Bestandteile, die zweckmäßig in der Mass.

Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der durch vorhanden sind und mit der polymeren Mischun]

Dieselöl verursachten übermäßigen Quellung, ein- zusammengemischt werden, umfassen beisp.elswe.s«

treten kann. 15 ein Schmiermittel, wie ein mikrokristallines Wach

In die härtbare Masse wird während der Misch- oder Calciumstearat, um zu verhindern, daß du

operation ein geeignetes Stabilisierungsmittel gegeben Masse während der Verarbeitung festklebt, und ein,

um ein Vernetzen der Polymeren durch Neutrali- geringe Menge eines Pigments oder Farbstoffes, wi«

sierung jeglicher gebildeten freien Säure sicherzu- beispielsweise Ruß. Falls gewünscht, können aucl

stellen und dadurch eine kettenartige Reaktion, die ao nichtbrennbare Zusätze, wie Antimonoxyd, der Mass<

zu einer Zerstörung der Polymeren führen würde, zu einverleibt werden.

verhindern. Solche Stabilisierungsmittel umfassen Während der Mischoperation wird der Miscbuni

z. B. Bleioxyd oder Bleiglätte, tribasisches Bleisilikat- ein geeignetes Härtungsmittel einverleibt. In einei

sulfat, dibasisches Bleiphthalat, basisches Bleisilikat typischen Mischoperation, beispielsweise auf eir.ei

und Magnesiumoxyd. Die Menge des verwendeten 25 2-Walzen-Kautschukmüh!e oder in einem Banbury

Stabilisierungsmittels hängt von der Menge des an- Mischer, werden zunächst die polymeren Materialien

wesenden chlorierten Polymeren ab. Im allgemeinen dann der Stabilisator und die weiteren Zusätze, wu

beläuft sie sich auf etwa 5 bis 40 Teile, bezogen auf Antioxydationsmittel, Pigment usw., und zuletzt dai

100 Teile der Polvmerenmischung, und vorzugsweise Häitungsmittel zugegeben. Die Mischoperation wire

auf etwa 10 bis 35 Teile. Niedrigere Mengen als die 30 in einem Temperaturbereich durchgeführt, der hoc!

vorstehenden reichen im allgemeinen nicht aus, um genug ist, um die Mischung für die Verarbeitung aus

die gewünschte Vernetzung zu gewährleisten, während reichend plastisch zu machen, der jedoch unter dei

sich in der Regel die Verwendung größerer Mengen Reaktionstemperatur oder Zersetzungstemperatur de:

nicht auszahlt und unwirtschaftlich ist. Härtungsmittels liegt, so daß das Härtungsmittel siel

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird 35 nicht zersetzt und dadurch eine zumindest teilweisi ein geeignetes Antioxydationsmittel der härtbaren oder eine anfängliche Härtung der polymeren Mass« Masse einverleibt, um die Hitzealterungseigenschaften während des normalen Mischzyklus verursacht. Da; der gehärteten Masse zu verbessern. Zu diesem Zweck bei diesem Verfahren verwendete Härtungsmittel is werden etwa 0,1 bis 2 Gew.-Teile pro 100 Teile der zweckmäßig ein organisches Peroxyd, beispielsweise Polvmeren und vorzugsweise etwa 0,2 bis 1 Teil des 40 ein tertiäres Peroxyd, und durch zumindest eine Einhei 4,4'-Thio-bisf6-tert.-butyl-m-kresol) der härtbaren der nachfolgenden Strukturformel gekennzeichnet:
Masse zugesetzt. Der gewöhnliche Zersetzungsmechanismus für Polyvinylchlorid und chloriertes Polyäthylen besteht nicht in der Oxydation, und aus diesem C C
Grunde war die Verwendung eires Antioxydations- 45 | |

mittels nicht notwendigerweise vorherzusehen. In der q q q q q q

Tat sind auch gewisse Antioxydantien, die ganz allge- ι ι
mein in polymeren Massen verwendet werden, für ' _c
diese Masse nicht als Antioxydationsmittel geeignet.
So ergibt beispielsweise polymerisiertes 1,2-Dihydro- 5°
2,2,4-trimethylchinolin und ein handelsübliches Reaktionsprodukt aus Diphenylamin und Aceton bei welches sich bei einer Temperatur über etwa 135°C erhöhter Temperatur wenig oder gar keine Ver- zersetzt. Die Verwendung dieser Peroxydhärtungs besserung der Hitzealterungseigenschaften. Auf der mittel zur Vernetzung der Polymeren, beispielsweis« anderen Seite zeigt 4,4'-Thio-bis(b-tert.-butyl-m-kresol) 55 von Polyäthylenverbindungen, ist ausführlich in der eine wesentliche Verbesserung der thermischen Alte- US-PS 30 79 370, 28 88 424, 30 86 966 und 32 14 42; rung bei erhöhten Temperaturen, wie beispielsweise beschrieben,
bei einer Temperatur von 136⁰C. Das am meisten verwendete und bevorzugte Här

Falls gewünscht, kann eine geringe Menge Triallyl- tungsmittel ist das Di-x-cumylperoxyd. Andere brauch

cyanurat in der Größenordnung von 0,25 bis 3 Gew.- 60 bare Härtungsmittel umfassen die tertiären Diper

Teile pro 100 Teile Polymer und vorzugsweise 0,4 bis oxyde, wie 2,5-Dimethyl-2,5(t-butylperoxy)-hexan unc

1 Gew.-Teile der härtbaren Masse als Coagenz oder 2,5 - Dimethyl-2,5(t-butyl-peroxy)hexin-3 und der

Coreaktionsbestandteil zur Vergrößerung der Ver- gleichen Diperoxyverbindungen.

netzung einverleibt werden. Obgleich bekannt ist, Der Anteil des verwendeten Peroxydhärtungsmittel:

daß Triallylcyanurat die Vernetzung von polymeren 65 hängt weitgehend von den im gehärteten Produk

Massen verbessert, so liegt doch die normalerweise gewünschten mechanischen Eigenschaften, beispiels

verwendete Menge im Bereich von etwa 5 bis 40 Gew.- weise der Warmzugfestigkeit, ab. Ein Bereich vor

Teilen. Diese große Menge an Triallylcyanurat beein- etwa 0,5 bis 10 Gew.-Teile Peroxyd pro 100 Teil«

Polymer genügt den meisten Anforderungen, und die Die zusammengemischte Masse wurde auf einen

gewöhnliche Menge liegt in der Größenordnung von mehrdrähtigen verzinnten Kupferleiter Nr. 14 AWG 2 bis 4 Teilen Peroxyd. In einem typischen Herstel- mit einer Wanddicke von 0,78 mm gepreßt und lungs verfahren, bei dem ein tertiäres Peroxyd als in einer Dampfkammer bei etwa 17 kg/cm¹ Härtungsmittel verwendet wird, wird das Zusammen- 5 gehärtet.

mischen bei einer Temperatur von etwa 93 bis 135°C Dieses Produkt erwies sich besonders als Lokon.otiv-

durchgeführt. Wenn das Zusammenmischen bei einer Kabel geeignet und wurde im Vergleich mit den wesentlich höheren Temperatur erfolgt, zersetzt sich beiden im Handel erhältlichen Lokomotiv-Kabeln, das Peroxyd und bewirkt dadurch eine vorzeitige die nachfolgend als Standard A und Standard B Härtung von wenigstens einem Teil des Polymeren. io bezeichnet werden, getestet. Standard A ist eine Als Folge ist die Masse schwierig zu verarbeiten, und Zwei-Schichten-Konstruktion mit einer nominalen das Endprodukt weist eine unregelmäßige oder rauhe Isolationswanddicke von 1,57 mm auf einem mehr-Oberfläche auf. Die erhaltene Mischung wird an- drähtigen Leiter Nr. 14 AWG (die erste Styrolschließend weiterverarbeitet, indem sie zu einem Iso- butadienisolation hatte eine Wanddicke von 1,17 mm, lationsüberzug für Drähte oder Kabel extrudiert wird. 15 und der. Poly(2-Chlorbutadien)-Überzug hatte eine Der hergestellte Überzug wird dann nach der üblichen Dicke von 0,4 mm). Dieses Standardkabel entsprach Dampfhärtung bei etwa 16 bis 18 kg/cm¹ gehärtet. der »Association of American Railroads Specification Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Masse Nr. 581.3«. Standard B entsprach der »Association of enthält eine besondere bevorzugte Polymerenmischung American Railroads Specification Nr. 589« und veretwa gleiche Gewichtsteile Polyvinylchlorid und »o wendete eine chemisch vernetzte chlorsulfonierte chloriertes Polyäthylen sowie etwa 5 Gew.-Teile Polyäthylenisolation mit einer nominalen Wanddicke Polyäthylen. Das gehärtete Produkt aus diesem von 1,19 mm, die ebenfalls über einen mehrdrähtigen Rezept, das, wie vorstehend beschrieben, zusammen- Leiter Nr. 14 AWG gepreßt war und in einer Dampfgemischt war, weist viele wünschenswerte physikalische kammer bei einem Druck von etwa 17 kg/cm¹ gehärtet und elektrische Eigenschaften auf. So besitzt die »5 worden war.

gehärtete Masse z. B. die Zugfestigkeit und Zähigkeit Proben der erfindungsgemäßen Masse sowie der

des Polyvinylchlorids, sie ist genügend flammhemmend, beiden Standards wurden geprüft. Die Testresultate um den vertikalen Flammentest, wie er von den sind in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt und Underwriter Laboratorien festgesetzt ist, zu bestehen, zeigen, daß das Produkt der vorliegenden Erfindung sie widersteht Chemikalien und Feuchtigkeit, und sie 30 in verschiedener Hinsicht den herkömmlichen Hanweist, was besonders wesentlich ist, verbesserte delsprodukten überlegen ist. Die I.P.C.E.A.-Prü-Flexibilität auf, die darin besteht, daß das gehärtete fungen sind in der I.P.C.E.A.-Veröffentlichung Produkt bei Temperaturen von -4O⁰C, d. h. unter den Nr. S-19-81 beschrieben. Gewisse Tests konnten mit Bedingungen, wie sie im A.S.T.M.-Kaltbiegetest der Masse des Standards A nicht durchgeführt D-746 festgelegt sind, noch flexibel ist. Zusätzlich 35 werden.

weist die gehärtete Masse einen hohen Isolations- Die Zugfestigkeit, die Dehnbarkeit sowie alle

widerstand insbesondere bei hohen Temperaturen, Alterungstests mit Ausnahme des Luftofentests konneine hohe Durchschlagfestigkeit und eine relativ ten mit dem Standard A, einer zusammenniedrige spezifische Dielektrizitätskonstante auf. Diese gesetzten Struktur, nicht durchgeführt wer-Eigenschaften und weitere Vorteile der Erfindung sind 4° den.

in den nachfolgenden Beispielen aufgeführt. Bei dem ölimmersionstest wurde eine Probe von

25 cm des Kabels 7 Tage lang in Dieselöl von 70° C getaucht. Dann wurde die prozentuale Veränderung Beispiel 1 des Durchmessers gemessen.

45 Die Prüfung auf Durchschlagfestigkeit wurde im

Auf herkömmliche Weise wurde in einem Banbury- wesentlichen wie in der A. S.T. M.-Vorschrift D 149 Mischer eine Isolationsmasse nach dem folgenden beschrieben durchgeführt, die lediglich dahingehend Rezept zusammengemischt: abgeändert wurde, daß Proben von 3 m Länge ver

wendet wurden, die an jedem Ende auf eine Länge 50 von 2,5 cm von der Isolierung befreit waren. Eine

Bestandteil Gew.-Teile Probe wurde in Wasser von Raumtemperatur getaucht, und es wurde eine Spannung mit Werten von Polyvinylchlorid 500 bis 1000 Volt pro Sekunde angelegt, bis ein Durch-

(mit 56 Gew.-% Chlor) 50 ^lag stattfand.

Chloriertes Polyäthylen 55 Der vorstehende Test zeigte, daß das erfindungs-

(Mooney-Viskosität ML ρ 100⁰C gemäße Produkt den beiden im Handel erhältlichen

(1 +4 Min.) von 45,36 Gew.-% Chlor) 50 Kabeln, die für Lokomotivkabel benutzt wurden, in

™. a re»„un;_M»«,\ 1«: ^den meisten Fällen fiberlegen und in allen anderen

Bleioxid (Stabilisator) 15 _FiIkn _xaaiaaeA vergleichbar war. So ist z. B. die Polyäthylen (Dichte 0,918) 5 60 Isolationsmasse der vorliegenden Erfindung relativ Ryß 5 beständig gegenüber Dieselöl und weist auch bei sehr

niedrigen Temperaturen Flexibilität auf. Zusätzlich

Mikrokristallines Wachs sind die elektrischen Eigenschaften dieses Produktes

(Schmelzpunkt 57°Q 1 aHen anderen überlegen. In gleicher Weise bedeutsam

Di-ot-cumylperoxid (90% aktiv) 2,5 65 ist die Tatsache, daß die Wandstärke der Kabel- T -.nwu«..«^ η < isolation gemäß der vorliegenden Erfindung nur »/■ Tnauykyanurat 0,5 bis V, derjenigen beträgt, die bei den beiden anderen

4.4'-Thio-bis-(6-tert.-butyl-m-kresol) 0,25 Kabeln benutzt wird.

Tabelle I Physikalische und elektrische Eigenschaften der Proben

10

Neues Produkt Standard A

Standard B

Ursprüngliche physikalische Eigenschaften (A.S.T.M. D 412-66)

Zugfestigkeit, kg/cm* Dehnbarkeit, %

Physikalische Eigenschaften bei 15O⁰C (A.S.T.M. D 412-66)

Zugfestigkeit, kg/cm¹ Dehnbarkeit, % Vertikaler Flammentest (I. P. C. E. A. 6.19.6)

Ozontest (I. P. C. E. A. 68), Konzentration 0,03 %, 6 mm Durchmesser des Kernes

239 225

21 210

Anforderungen erfüllt

kein Aufbrechen nach 20 Std.

X X

Anfo:d:rungen erfüllt

Aufbrechen nach einer halben Std.

156 555

21 150

Anforderungen erfüllt

kein Aufbrecher nach 20 Std.

ölimmersionstest (prozentuale Veränderung +14,5 des Durchmessers)

Alterungstests im Luftofen, I. P. C. E. A. (6.4.14.3), 7 Tage bei ρ 121⁰C

% der ursprünglichen Festigkeit % der ursprünglichen Dehnbarkeit

Luftbombe P-P-CE-A. 6.4.14.4), 42 Std. bei 127⁰C

% der ursprünglichen Festigkeit % der ursprünglichen Dehnbarkeit

Sauerstoffbombe (I. P. C. E. A. 6.4.14.2) 7 Tage bei 8O⁰C

% der ursprünglichen Festigkeit % der ursprünglichen Dehnbarkeit

ölimmersionstest (I. P. C. E. A. 6.4.14.5), ASTM Nr. 2 öl, 18 Std. bei 121⁰C % der ursprünglichen Festigkeit % der ursprünglichen Dehnbarkeit

Brüchigkeitstemperatur bei Schlag —45°C

(ASTM D 746-64T)

Durchschlagfestigkeit Durchschlag in Kilovolt 29 kV

Volt/0,025 rom 915

Spezifische Dielektrizitätskonstante 5,5

(LP.C.E.A. 6.9.2.4.), 24 Std. Ux Wasser von 75° C

Prozentuale Veränderung

1 bis 14 Tage in Wasser von 75° C +0,55

7 bis 14 Tage in Wasser von 75°C +1,10

Isolationswiderstand (LP.CE.A. 6.23), 7760

16 Std. bei 15,6° C (Megohm/305 m)

Isolationswiderstands-Konstante 27 760

+31

+9

103 71	bricht beim Biegen bricht beim Biegen	89,5 70,5
98 83	X X	87 81
101 89	X X	98 97
96 82	X X	100 89

kV 410

+2,59 -0,71

010

300

-14⁰C

32,5 kV 715

10

-43,2 -26,3

3290

9030

*) Styrol4»iito^Mi»di^meri«at und Boly^-ChtarbuUdioi batten, wenn sie separat iemessen wurden, Brüchig

«türen von -32° C bzw. —33"C

1,920	1,130	1,380
700	430	430
20	18,1	13,15
1070	51	50

11 ' 12

B e i s D i e 1 2 ^sP.'^e' * ^au^ ^e'^nen mehrdrähtigen verzinnten Kupfer-

^p leiter Nr. 6 AWG aufgepreßt und ausgehärtet. In der

Beim Messen gewisser physikalischer Eigenschaften nachfolgenden Tabelle Il sind die Ergebnisse dieser

eines Drahtes oder Kabels ergibt die Verwendung einer Eigenschaften im Vergleich mit dem Standard A und

größeren Leiterabmessung bessere Aussageergebnisse. 5 dem Standard B (ebenfalls auf einerti Nr. 6 AWG-

Aus diesem Grunde wurde die Masse gemäß Bei- Kupferleiter) dargestellt. Tabelle II Physikalische Eigenschaften

Test Neues Produkt Standard A Standard B

Eindringtiefe in mm 0,38 1,09 1,37

Beständigkeit gegen Zerdrücken (Druck in kg, der erforderlich ist, um einen Kurzschluß zu erzeugen)

im unbehandelten Zustand

nach 7tägiger Behandlung in Dieselöl bei einer

Temperatur von 70⁰C Einschneidtest

Kurzschlußreibung bei einem Gewicht von 1,36 kg Erforderliche Umdrehungen, um e'en Leiter bloßzulegen

Bei dem Eindringtest wurde ein Stab von 1 mm Die Testergebnisse dieses Beispiels zeigen die ÜberDurchmesser quer zu dem Kabel angeordnet und ein legenheit des erfindungsgemäßen Produktes und zeigen Gewicht von 2,268 kg 4 Minuten lang bei Raumtempe- weiterhin, daß dieses Produkt besonders als Isolation ratur auf dem Stab angeordnet Die Eindringtiefe 35 für Lokomotivkabcl, bei denen es schweren Oberwurde mit einem Randall-Stickney-Meßgerät be- flächenbeanspruchungen standhalten muß, geeignet ist. stimmt.

Der Zerdrücktest (Beständigkeit gegenüber Zer- Beispiel 3 drücken) wurde im wesentlichen in der Weise ausgeführt, wie es in den Richtlinien der Underwriter 4° Um die vorteilhafte Wirkung eines Athylenpoly-Laboratorien Subject 493 (Proposed Standard for merisats als Verfahrenshilfsmittel zu zeigen, wurdei Underground Feeder Cable, Type UF vom 28. März die folgenden Massen nach den in Tabelle III aufge 1967) beschrieben ist Dieser Test wurde lediglich führten Rezepten zusammengemischt: dahingehend modifiziert, daß zwei Platten von 5 cm verwendet wurden. Das Versagen wurde dadurch an- 45 Tabelle HI gezeigt, daß ein durch den Leiter hindurchgehender t>_ezeDte

elektrischer Stromkreis geschlossen und ein Nieder- ^p

spannungssummer angeregt wurde. . CDEF

Der Schneidtest wurde fan wesentlichen nach den Vorschriften der Underwriter Laboratorien Subject «ο .

758 »Tentative Outline of the Investigation of Thermo- Polyvinylchlorid*) 50 50 50 50

plastic — Insulated Appliance and Hook-up Wire« Chloriertes Polyäthylen*) 50 50 50 50

S? 1-¹V⁰¹JY" \?⁶³,^a11S8SL^Dif^^{r 1}^* m^!? Dibasisches Bleiphthalat 10 10 10 10

lediglich dahingehend modifiziert, daß era Block- ^stabilisator!

Winkel von 60° mit einer flachen 0,254-mm-Ecke 55 v«aouisai j

verwendet wurde und der Versuch in einer Instron- Di-a-cumylperoxid 2^ 2,5 2,5 2,

Testmaschine durchgeführt wurde. (98% aktiv)

Der Kurzschluß-Reibtest wurde im wesentlichen Polyäthylen (Dichte 0,918) — 10 — — nach den Vorschriften MIL-C-2194 D (Navy) Para- ^{J J}.

graph 4.7.17 durchgeführt, der jedoch dahingehend fc Aftylen-vinytacetat-MBch- — — 10 — modifiziert wurde, daß eine Metalltrommel von polymeres (17teöGew.-^ 28 cm Durchmesser mit 12 Abriebwerkzeugen aus Vmylacetat,Scnmelzinae*2,5) quadratischen Stahlstäben von 6^3 mm, die so auge- Äthylen-propylencopolymeres — — — 10 ordnet waren, dafl die Ecken der Stäbe auf der äußeren (40 bis 46 Gew.-% Äthylen) «npnmeiagen,DenuTOWuroe.i^^i8W"™t- »» Mooney-ViskositätML121^eC 96 71 63 74

anem Winkel von 90° in bezug auf de Drahtprobe _,. * _Q,-. ,

angeordnet, und es fanden engefähr 15 Schwingungen *■* « ^τ '

mo Minute Statt T Die tfekie Art, wfe sie in Beispiel lbemtztwmde.

13 ^U 14

Es -wände festgesttüt, ά&& öas AifejiieBpoiivEarnsEi, Tabeik IV
wikiaes je den XetsBcbca D, E Bod F "> 'er» 'rasas Rezept;

mTisuz, dae Jlooney-MiioKJäi der laitixsrtz Misse ~ ~~

herabsetzte.. D«t äa vcs aesStaaasg. be- die Masse ^{G H}

einem BaabBry-Misc&ri oder ajrf ciiSK W'alze ^w- : PohT:syk-Mor;<:·; 50 50

za madjesL Chioriertes Polvätivkn·) 50 50

B c ι $ ρ ί t * 4 Po-hiihy;>fn < D/cais 0.9IS) 5

η Ky ö« verteubafte »'f^fSJ^^ MikrcL-r^-.;»« Waciis i 1

iss Asu-oridzüonsniJiifi Nacfc ien ic der -icfeicIfK:- " _^ " _ , ,

öen T2beflel\' aafgrfafcrtea Rezepies -Auries die /^ ^V

'DiEcaoeu Massen zasasiHijicngriBisciii: *; ~

Der LDftdestcst warde to Rächer Wea aasge- -ä.4'-Thicb:^6-:m.-bui>!- 0 D.I25

fibit. *ic er von I. PX. E.A. fea^ete ----rde- i.st, Ώ-kresoi.i

a:it der Aussähest. cisJ der Te« - Tare ia.~£ be: Luftoieaalien:agstest >6 6c

I36X aasfeföiin werde. Am der Tabcik :.:■: erl:-cii- il.PX.E.A. 6.4.14.3),

3dl· daß die Misses H aod L dsc da.* AEUOJC-daifojis- s··= *_s det ursp-r JngUcben

mittel enthalten, verbesserte HrtzeaherucEseiEerxschzi- Dehnung

tea £sf«Ci9ea. *.■ Ow sJwci» An, »ie sä m Bejsp<d 1 besatz: wsroc

Claims

Irischen Eigenschaften der Masse beeinträchtigen, am Patentansprüche: auffälligsten den Isolationswiderstand und die spezifische Dielektrizitätskonstante; und von anderen ist

1. Härtbare Masse fat elektrische Isolationen, bekannt, daß sie die thermoplastischen Fließeigenbestehcnd aus Polyvinylchlorid, einem chlorierten 5 schäften wesentlich vergrößern.

Polyolefin, einem Stabilisator für die chlorhaltigen Viele Anwendungen erfordern die Verwendung von Polymerisate und einem Härtungsmittel, da- Polymer-Massen, die die gewünschten Eigenschaften durch gekennzeichnet, daß die Masse des Polyvinylchlorids aufweisen, die jedoch nichts-Polyvinylchlorid und das chlorierte Polyolefin im destoweniger verarbeitbar sind, so daß die Masse in Verhältnis von etwa 3 : 1 bis 1 : 3 enthält und io geeigneter Weise zusammengemischt und zu den zusätzlich ein Äthylenpolymerisat in einer Menge gewünschten Formen verarbeitet werden kann. So von 2 bis 10Gew.-%, bezogen auf das Gesamt- müssen z.B. die Kabel für Lokomotiv- und Autogewicht der Polymeren, enthält. zubehör (die allgemein als Lokomotivkabel bezeichnet

2. Härtbare Masse nach Anspruch 1, dadurch werden) nicht nur gute elektrische und mechanische gekennzeichnet, daß das Äthylenpolymerisat Poly- 15 Eigenschaften wegen der hohen Ströme und der äthylen oder ein Copolymeres von Äthylen und starken Oberflächenbeanspruchung aufweisen, sie Vinylacetat ist. müssen auch zusätzlich gegenüber Chemikalien (ein-

3. Härtbare Masse nach Anspruch 1 oder 2, da- schließlich Dieselöl) und gegenüber Feuer beständig durch gekennzeichnet, daß das chlorierte Polyolefin sein. Solche Lokomotivkabel müssen jedoch auch ein chloriertes Polyäthylen ist. a° flexibel sein, und sie müssen weiterhin, insbesondere

4. Härtbare Masse nach einem der Ansprüche 1 im Hinblick auf die Tatsache, daß die Kabel auch teilbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtungs- weise der Atmosphäre ausgesetzt werden, niedrigen mittel ein tertiäres Peroxid ist, welches in einer Temperaturen standhalten.

Menge von etwa 0,5 bis 4 Gew.-Teilen pro 100 Teile Um ein Lokomotivkabel mit geeigneten Eigen-

der Polymerbestandteile vorliegt. as schäften zu erhalten, weist ein im Handel erhältliches

5. Härtbare Masse nach einem der vorhergehen- Kabel eine Zweischichtenisolation auf mit einer ersten den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Isolationsschicht aus einer Styrol/Butadien-Mischetwa 0,1 bis 2 Gew.-Teile 4,4'-Thio-b;8'6-tert.- polymer-Formmasse, die von einer separaten Schicht butyl-m-kresol) pro 100 Teile der Polymerbestand- aus handelsüblichem Poly(2-Chlorbutadien) umgeben teile aufweist. 30 ist. Dieser Zweischichtenaufbau ist kostspielig her-

6. Härtbare Masse nach einem der vorher- zustellen. Darüber hinaus ist der Kabeldurchmesser gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß groß, und das Kabel beansprucht aus diesem Grunde sie etwa 0,25 bis 2 Gew.-Teile Triallylcyanurat pro übermäßig viel Platz in der Lokomotive oder im 100 Teile der Polymerbestandteile aufweist. Auto. Die Temperatur, bis zu der die Eigenschaften

7. Verwendung der härtbaren Masse nach den 35 dieses Kabels über einen längeren Zeitraum beibe-Ansprüchen 1 bis 6 zur Herstellung eines elektri- halten werden, beträgt nur 75° C. Dies kann für sehen Kabels aus einem Leiter und eine« diesen Lokomotivkabelanwendungen nicht als ausreichend Leitei umschließenden Isolationsschicht. angesehen werden. Ein anderes Kabel, das im Gewebe

als Lokomotivkabel verwendet wird, enthält eine