DE2607516C3

DE2607516C3 - Verfahren zur Herstellung einer geschichteten Isolation für elektrische Kabel durch Strangpressen, bei dem mindestens eine Kunststoffschicht entsteht, die ein mit Silan modifiziertes verknüpftes Polyolefin enthält

Info

Publication number: DE2607516C3
Application number: DE2607516A
Authority: DE
Inventors: Petrus Adrianus Cornelis Den Hoorn Bentvelsen; Roelof Delft Frankena
Original assignee: Nkf Kabel Bv Delft (niederlande)
Current assignee: Nkf Kabel Bv Delft (niederlande)
Priority date: 1975-03-07
Filing date: 1976-02-25
Publication date: 1978-08-10
Also published as: IT1056891B; GB1530687A; ZA761053B; BR7601322A; FR2303358B1; AR210111A1; DE2607516B2; NL163658B; BE839274A; NL7502714A; TR19025A; NL163658C; FR2303358A1; DE2607516A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer geschichteten Isolation für elektrische Kabel durch Strangpressen, bei dem mindestens eine der entstehenden, zur Kabelkonstruktion gehörigen Kunststoffschichten wenigstens zum Teil aus einem verknüpften, mit Silan modifizierten Polyolefin besteht, wobei das mit Silan modifizierte Polyolefin im niehtverknüpften Zustand eingesetzt und danach dadurch verknüpft wird, daß es in Gegenwart eines Katalysators mit Wasser in Berührung gebracht wird.

Unter »zur Kabelkonstruktion gehörigen Kunststoffschichten« sind in diesem Zusammenhang sowohl Leiterisolierungen als auch andere Isoliermäntel des Kabels zu verstehen. Das Verknüpfen von Polyolefinen, bei dem die Polyolefine in einem ersten Schritt mit einem Silan modifiziert und dann mit Wasser oder Wasserdampf in Gegenwart eines Katalysators kontaktiert werden, ist z. B. aus der GB-PS 12 86 460 bekannt Nach dieser Patentschrift wird ein Polyolefin, insbesondere Polyäthylen, mit einem Silan, wie Vinyltrimethoxysilan oder einem anderen geeigneten Silan, in Gegenwart z.B. eines Peroxids, wie Dicumyl-peroxid, zur Reaktion gebracht Das Reaktionsprodukt kann dadurch verknüpft werden, daß es in Gegenwart eines sogenannten Silanolkondensationskatalysators mit Wasser in flüssigem oder dampfförmigen Zustand in Kontakt gebracht wird. Die Feuchtigkeit der Luft kann für diesen Zweck bereits genügend sein. Ein Beispiel für einen derartigen Kondensationskatalysator ist Dibutylzinndilaurat. Nach der GB-PS kann der Katalysator in Mischung mit einem nichtmodifizierten Polyolefin kurz vor dem Gebrauch mit einem modifizierten Polyolefin gemischt werden.

Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß bei

der verhältnismäßig hohen Temperatur, auf der sieh das mit Silan modifizierte Polyolefin befindet, beim Strangpressen unter dem Einfluß der Luftfeuchtigkeit bereits eine gewisse Verknüpfung stattfindet. Bei einer

Unterbrechung des Strangpreßvorgangs findet diese Verknüpfung auch in der Strangpreßmaschine statt, wodurch sich die Möglichkeit einer Verstopfung ergibt Dabei ist zu bedenken, daß das Reinigen einer verstopften Strangpreßmaschine viel Zeit beansprucht und eine Unterbrechung des Herstellungsvorgangs bedeutet

In der NL-PS 7214 883 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem das mit Silan modifizierte Polyolefin nach der Formgebung mit einer wässerigen Dispersion oder Lösung des Kondensationskatalysators in Kontakt gebracht wird.

Bei Anwendung dieses Verfahrens muß das mit einer Schicht aus mit Silan modifiziertem Polyolefin versehene Kabel in der genannten Dispersion gehalten werden, bis die Verknüpfung vollständig stattgefunden hat, bevor folgende Schichten angebracht werden können. Dadurch wird die Herstellungsgeschwindigkeit beeinträchtigt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art so auszubauen, daß die Verknüpfung im Kabel selbst stattfindet und dadurch die Herstellungsgeschwindigkeit beträchtlich gesteigert werden kann.
Nach der Erfindung -wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Katalysator in einer anderen Schicht als derjenigen Schicht untergebracht wird, die das mit Silan modifizierte Polyolefin enthält

Die andere Schicht als die Schicht die das mit Silan modifizierte Polyolefin enthält, kann aus einer funktionell zur Kabelkonstruktion gehörigen Schicht oder aus einer speziellen Katalysatorschicht bestehen. Unter »funktionell zur Kabelkonstruktion gehörigen Schicht« sind in diesem Zusammenhang z. B. schwach leitende Schichten, wie Leiter- und Aderschirme, Füllmassen und Mäntel, zu verstehen. Bei Anwendung dieser Ausführungsform wird der Katalysator mit dem Material gemischt, aus dem die betreffenden Schichten hergestellt werden.
Es ist auch möglich und vorteilhaft, den Katalysator in einer dünnen Schicht, gegebenenfalls mit einem Bindemittel gemischt, auf zum Kabel gehörigen Konstruktionsteilen, wie Leitern und Adern, anzubringen, z. B. dadurch, daß diese Teile in ein Gemisch von Katalysator und Bindemittel oder in eine Dispersion des Katalysators in einem flüchtigen Lösungsmittel eingetaucht oder damit besprüht werden.

Vorzugsweise wird der Katalysator in einer Schicht untergebracht, die an die Schicht grenzt, die das mit Sitan modifizierte Polyolefin enthält Nachdem die Schicht, die mit Silan modifiziertes Polyolefin enthält, und die den Katalysator enthaltenden Schichten angebracht sind, wird das Kabel einer wasserdampfhaltigen Atmosphäre ausgesetzt Zur Beschleunigung der Verknüpfungsreaktion kann die Temperatur der Atmosphäre erhöht oder das Kabel z. B. dielektrisch oder hochfrequent eirhitzt werden. Günstige Ergebnisse werden mit Mengen zwischen 0,01 und 1 Gew.-% des Katalysators, auf die Menge zu verknüpfenden Polymers bezogen, erzielt.

In der Praxis wurde gefunden, daß die Verknüpfungsreaktion bei dem Verfahren nach der Erfindung nicht verhindert wird, wenn auf den zu verknüpfenden Schichten weitere Schichten, Panzer und andere nicht

wasserdampfdichte Schichten angebracht sind. Es ist also z, B, möglich, die Verknöpfung durchzufahren, indem das Kabel während der Anbringung dieser weiteren Schichten oder erst nach seiner vollständigen Fertigstellung einer feuchten Atmosphäre, gegebenen· falls bei einer Temperatur oberhalb 2O⁰C, ausgesetzt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert

Die Figur zeigt einen Querschnitt durch ein Niederspannungskabel. Sie zeigt im Schnitt eine Ader, die aus einem Leiter 1 besteht und mit einer Isolierschicht 2 versehen ist Zwischen dem Leiter 1 und der Isoliei schicht 2 befindet sich eine dünne Schicht 3 aus einem Material, das die Haftung der Isolierschicht 2 an dem Leiter 1 verringert und dadurch die Entfernung der Isolierschicht 2 von dem Leiter 1 erleichtert

Der Leiter 1 besteht aus einem üblichen Material, wie Kupfer, und die Isolierschicht aus einem Gemisch eines nichtmodifizierten und eines modifizierten Polyolefins, wie Polyäthylen, z.B. in einem Gewichtsverhältnis zwischen 1 :3 und 1 :4.

Die Zwischenschicht 3 besteht gewöhnlich aus einer ölartigen Substanz, wie z.B. einem hochviikosen paraffinartigen Kohlenwasserstoff oder Kohlenwasser- 2s Stoffgemisch.

in einer praktischen Ansföhrungsform bestand die Zwischenschicht 3 aus einer dünnen Schicht aus Dibutylzinndilaurat in einer derartigen Menge, daß die Menge an Dibutylzinndilaurat 0,05 Gew,-%, auf das Gewicht der lederschicht 2 bezogen, betrug. Die Isolierschicht bestand aus einem Gemisch von 25 Gew,-% Polyäthylen und 75 Gew,-% mit Silan modifiziertem Polyäthylen. Bei einer Dicke der Isolierschicht von 1,6 mm stellte sich heraus, daß das modifizierte Polyäthylen bei einer Temperatur von 20⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 60% in 20 Tagen völlig verknüpft war. Es stellte sich heraus, daß bei einer Temperatur von 100⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 30% diese Verknüpfung 12 Stunden erforderte. Eine dünne Schicht aus Dibutylzinndilaurat verhindert außerdem die Haftung der Isolierschicht 2 an dem Leiter 1.

Das Verfahren nach der Erfindung kann bei allen Kabeltypen verwendet werden, in denen mit Silan modifiziertes Polyolefin, wie mit Silan modifiziertes Polyäthylen, verwendet wird oder werden kann. Dazu gehören z.B. Energiekabel, Datenüber-iragungs- und Fernsprechkabel, Schnüre usw.

Das Verfahren kann dabei sowohl für Ader-Isolierungen als auch für andere Umhüllungen, wie Mäntel aus mit Silan modifiziertem Polyolefin verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung einer geschichteten Isolation for elektrische Kabel durch Strangpressen, be} dem mindestens eine der entstehenden, zur Kabelkonstruktion gehörigen Kunststoffschichten wenigstens mm Teil aus einem verknöpften, mit Silan modifizierten Polyolefin besteht, wobei das mit Silan modifizierte Polyolefin im niehtverknüpften Zustand eingesetzt und danach dadurch verknüpft wird, daß es in Gegenwart eines Katalysators mit Wasser in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in einer anderen als derjenigen Schicht untergebracht wird, die das mit Silan modifizierte Polyolefin enthält

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in einer Schicht untergebracht wird, die an die Schicht grenzt, die das mit Silan modifizierte Polyolefin enthält

3. Verfahren nach Anspruch! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ernergiekabel der Katalysator in «en Leiterschirm, den Aderschirm oder in beide Schirme gemischt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in eine Füllschicht gemischt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator als solcher oder mit einem Bindemittel in Form einer dünnen Schicht im Kabel angebracht wird.