DE3014771A1

DE3014771A1 - Verfahren zur herstellung von stabilisierten vernetzten formteilen

Info

Publication number: DE3014771A1
Application number: DE19803014771
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 4330 Mülheim Mayer; Johann Dipl.-Chem. 3502 Vellmar Wartusch
Original assignee: AEG Telefunken Kabelwerke AG; Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Kabel Rheydt AG; Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1980-04-17
Filing date: 1980-04-17
Publication date: 1981-10-15
Also published as: DE3014771C2

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung von stabilisierten vernetzten Formteilen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von stabilisierten vernetzten Formteilen, insbesondere Kabelisolierungen aus Äthylen-Homo- oder Mischpolymeren durch direkte Dosierung der stabilisierenden und vernetzenden Komponenten in das Rohpolvmer.
Der steigende Bedarf an elektrischer Energie setzt leistungsfähige Verteilernetze voraus. Hierzu ist man an einer stärkeren Belastbarkeit der Übertragungsstrecken interessiert und daher bemüht, für elektrische Kabel und Leitungen Isolierungen mit höherer Lärmebeständigkeit und besserer Isolierfähigkeit als bishereinzusetzen. Dies bedeutet für elektrische Kabel mit einer Kunststoffisolierung, daß die bisher üblichen thermoplastischen Kunststoffe wie Polyvinylchlorid und Polyäthylen in zunehmendem Maße durch wärmeformbeständigere, gegen Märme- und Alterungseinflüsse stabilisierte sowie spannungsfestere Kunststoffe ersetzt werden. Hierfür kommen vor allem vernetzte Polyolefine, insbesondere vernetztes Polyäthylen, sowie vernetzte Copolymerisate auf Olefinbasis, insbesondere vernetzte Copolymere des Äthylens, und synthetische Kautschuke, infrage.
Zur Herstellung von elektrischen Kabeln mit einer Isolierung aus einem vernetzten Kunststoff, beispielsweise aus einem vernetzten Polyäthylen, und glanz allgemein zur Herstellung von langgestreckten Formteilen aus einem solchen Kunststoff haben sich Verfahren durchgesetzt, bei denen das aus einer vernetzbaren Thermoplast- oder Kautschukmischung geformte Gut auf chemischem Ziege vernetzt wird. Hierzu werden Vernetzungsmittel, bevorzugt organische Peroxyde, verwendet, die in die thermoplastische oder Kautschukmischung eingearbeitet werden und die bei erhöhten Temperaturen zerfallen und dabei die chemische Vernetzung des Kunststoffes bewirken.
Diese peroxidische Vernetzung hat als solche bereits Vorteile in der Alterungsbeständigkeit gegenüber sulfidisch vernetzten Polymeren zur Folge.
Unabhängig davon werden Antioxidantien bzw. Lärmestabilisatoren zugesetzt.
Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von vernetzten stabilisierten Äthylenpolymerisaten bekannt, bei denen bestimmte Stabilisatoren in einem flüssigen organischen Peroxyd gelöst werden und diese Mischung gemeinsam mit Polymer kontinuierlich in die Einzugszone eines Extruders zugefügt wird, wonach in der Mischzone bei Temperaturen zwischen 100-1500 C gemischt und die Mischung dann extrudiert wird (OS 22 20 147).
Insbesondere handelt es sich dabei um ein Verfahren zur Herstellung von vernetzten, stabilisierten Äthylenpolymerisaten durch Mischen von feinteiligen Äthylenpolymerisaten mit einem Peroxid und einem Stabilisator bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes des Äthylenpolymerisates, bei dem man eine Lösung von 4,4'-Thio-bis-(3-methyl-6-tertiär-butyl-1-phenol), 1,1'-Thio-bis-(Z-hydroxy-6-tertiär-butyl-benzol), Dilauroyl-thio-dipropionat und Distearylthio-dipropionat in einem flüssigen organische Peroxid oder eine Lösung eines organischen Peroxids, dessen Halbwertszeit bei 1400 C mindestens 60 Minuten beträgt, und ein Äthylenpolymerisat kontinuierlich der Einzugszone eines Extruders zuführt, in der Mischzone des Extruders bei Temperaturen zwischen 100 und 1500 C mischt und die Mischung nach dem Extrudieren auf Temperaturen zwischen 150 und 2500 C erhitzt, so daß eine Vernetzung des Äthylenpolymerisates eintritt.
Der Nachteil des vorstehend beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß der in danach hergestellten Formteilen z. B. Kabelisolierungen vorhandene Märmestabilisator aus den Formteilmassen heraus migriert. Die Ursache dafür ist darin begründet, daß das im Extruder hergestellte Gemisch nicht stabil ist. Aufgrund der Kristallbildungstendenz des Uärmestabilisators tritt eine Entmischung auf.
DasPolymer ist folglich nicht weiterhin im beabsichtigten Maße Bärmestabilisiertgeschützt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in den Formteilmassen eine Entmischung mit den vorgenannten Folgen und Nachteilen, insbesondere einem Migrieren des Wärmestabilisators zu vermeiden.
Eine Lösung dieser Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Teile der Patent an sprüche gegeben.
Dadurch daß ein Wärmestabilisator mit erfindungsgemäß niedrigem Schmelzpunkt verwendet wird, ist die Üliederbildung von Kristallen bei Raumtemperatur gering bzw. erfolgt gar nicht mehr. Damit ist letztlich eine Enthomogenisierung der Formteilmassen vermieden.
Im Rahmen der direkten Dosierung, darunter wird die Beigabe von stabilisierenden und vernetzenden Komponenten während des Endformgebungsprozesses verstanden, erfolgt auch die Zugabe eines flüssigen Spannungsstabilisators. Dabei kann es sich um ein Öl auf Phenanthrenbasis oder eine flüssige Keto- und/oder Hydroxylverbindung handeln.
Die Zugabe eines Spannungsstabilisators erfolgt sowohl bei den Formteilmassen, die eine isolierende Eigenschaft z. 5. als Kabelisolierung haben, als auch bei den Formteilmassen, die später eine Leitschicht darstellen sollen.
Letztere finden Verwendung bei mehrschichtig aufgebauten Kabelmänteln, in denen sie Equipotentialflächen darstellen. Ist der Spannungsstabilisator sowohl in der isolierenden haben als auch leitenden Schicht vorhanden, sie haben eine gemeinsame Grenzfläche, ist auf diese Weise zwischen den beiden Stoffen hinsichtlich der Spannungsstabilisatorbeigabe ein Konzentrationsunterschied vermieden, und es tritt kein Migrieren der Stoffanteile auf.
Als Peroxid findet ein Ditertiärbutylperoxid oder ein Gemisch aus diesem mit Tertiärbutylcumylperoxid und gegebenenfalls Dicumylperoxid Veruendung.

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung von stabilisierten vernetzten Formteilen, insbesondere Kabelisolierungen aus Äthylen-Homo- oder Mischpolymeren durch direkte Dosierung der stabilisierenden und vernetzenden Komponenten in das Rohpolymer oder in das Rohpolymergemisch, dadurch gekennzeichnet, daß dem Polymer oder Polymergemisch während seines Endformgebungsprozesses eine Lösung aus flüssigem Peroxid und einem festen unter 80 C schmelzenden aus Z,2'-Thio-bis4-methyl-6-tertiärbutyl-phenol als Märmestabilisator zugefügt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin in die Lösung ein flüssiger Spannungsstabilisator gegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsstabilisator ein Öl auf Phenanthrenbasis verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsstabilisator eine flüssige Heto- und/oder Hydroxylverbindunq verwendet wird.
5 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Peroxid ein Ditertiärbutylperoxid oder ein Gemisch aus diesem mit Tertiärbutylcumylperoxid und gegebenenfalls Dicumylperoxid verwendet wird.
6 Äthylenpolymerisat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Isolierung und elektrische Leiterschicht eines Kabels dient.