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Elektrische Leitung oder Kabel mit vulkanisierter Isolierung Elektrisch@eKabel
undLeifiungen sind seit langem mit einer Isolierung aus vulkanisiertem Gummi versehen
worden. Gummi ist eine Mischung, die neben Streckungs-, Färbe-, Weichmachungs- und
Vulkanisiermitteln als wesentlichen Bestandteil Kautschuk enthält, und die beim
Vulkanisieren aus einem in der Wärme weichen in einen wärmedruckbeständigen Zustand
übergeht. Mit vulkanisiertem Gummi isolierte Kabel und Leitungen haben außer guten
mechanischen Eigenschaften einen guten Isolationswert; es hat sich aber gezeigt,
daß die Isolierung durch 01, Benzin und Ozon stark angegriffen wird. Sie können
daher in Werkstätten, Flugzeugen und auf Schiffen nur mit besonderen Vorsichtsmaßregeln
benutzt werden. Infolge der geringen Ozonfestigkeit des vulkanisierten Gummis wird
die Isolierung auch bei Zusatz von sogenannten Alterungsschutzmitteln stets mehr
oder weniger schnell zerstört. Dabei macht es keinen wesentlichen Unterschied, ob
als Kautschuk in der Isolierung der aus dem Saft gewisser tropischer Pflanzen gewonnene
Naturkautschuk oder der durch Polymerisation von Butadienkohlenwasserstoffen erhaltene
synthetische Kautschuk verwendet wird.
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Für ozonfeste Leitungen werden auch Kautschuk und Kautschukmischungen
in mehr oder weniger plastischer Form bei der Leitungsisolierung verwendet. Die
Nichtformbeständigkeit dieser Stoffe läßt aber ihre allgemeine Verwendung für diesen
Zweck nicht zu. Dasselbe gilt für ebenfalls bekannte Isolierungen aus Polymerisaten
der Acrylsäure, ihrer Derivate und Homologen, insbesondere der Acrylsäureester,
und aus Mischungen dieser Polymerisate mit Füllstoffen. Diese weisen zwar eine vorzügliche
Ö1-, Benzin- und Ozonbeständigkeit auf, sind aber nicht wärmedruckbeständig. Sie
können
auch nicht vulkanisiert und dadurch mechanisch widerstandsfähiger gemacht werden.
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Wegen mangelnder Druckbeständigkeit in der Wärme wären auch guttaperchaähnliche
Massen für die Isolierung von Kabeln und Leitungen allgemein ungeeignet, die nach
einer älteren Veröffentlichung dadurch erhalten werden sollen, daß entweder Rohliuautschuk
nach Zusatz von Acrylsäuremethylestern unter Erwärmung mehrere Stunden gemischt
wird oder Dimethylbutadien mit Acrylsäuremethylester gemischt und die Mischung zur
Polymerisation gebracht wird.
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Schließlich ist auch schon die Herstellung von Kunststoffen durch
Vulkanisieren sowohl von Mischungen von Kautschuk und Polyacrylsäureverbindungen
als auch von diesen Mischungen im wesentlichen gleichwertigen Mischpolymerisaten
von Butadienkohlenwasserstoffen und Acrylsäureverbindungen beschrieben worden. Die
betreffenden Veröffentlichungen geben jedoch dem Hersteller von Kabeln Bund Leitungen
keinerlei Hinweis, daß diese Kunststoffe sich von den zahllosen anderen bekannten
Kunststoffen durch Eigenschaften auszeichnen, die sie für die Herstellung der Isolierung
von Kabeln und Leitungen besonders geeignet erscheinen lassen.
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Nach der Erfindung können die Eigenschaften der Gummiisolierung von
Kabeln und Leitungen dadurch verbessert werden, daß Gummi in Verbindung mit polymeren
Acrylsäureastern verwendet wird. Zur Herstellung der Isolierung werden mit Vorteil
Mischungen benutzt, die 2o bis 8o0/9 der Gesamtmischung Kautschuk und 5 bis 400/a
der Gesamtmischung Polyacrylate und außerdem Vulkanisiermittel und gegebenenfalls
die üblichen Beimengungen von Weichmachern und Füllstoffen enthalten. Welches Mischungsverhältnis
im einzelnen Fall angewendet wird, richtet sich danach, ob eine besonders hohe mechanische
Widerstandsfähigkeit erzielt werden soll oder ob die Isolierung besonders starken
Angriffen von Öl, Benzin oder Ozon ausgesetzt ist. Da durch den Zusatz von Polyacrylaten
der Isolationswert des Gummis sinkt, wird auch der in dem betreffenden Falle erforderliche
Isolationswiderstand der Leitung eine Rolle bei der Bemessung ° der - dem Gummi
zuzusetzenden Menge an Pölyacrylaten spielen.
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Die durch die Erfindung erzielte Verbesserung der Gummiisolierung
ergibt sich aus folgenden Beispielen.
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Es wurden zunächst drei Gummimischungen folgender Zusammensetzung
hexgestellt:
Während I eine übliche Gummimischung -ist, ist in den Mischungen II und III ein
Teil des Kautschuks durch Plexigum D, das ist ein Polymerisat des Acrylsäurebutylesters,
ersetzt. Vulkazit F ist ein Vulkanisationsbeschleuniger der IG Farbenindustrie A.
G. und ist eine Kombination von Dibenzothiazyldisulfid mit basischen Beschleunigern.
Vulkazit F kann durch Vulkazit D der gleichen Firma ausgetauscht werden. Vulkazit
D ist der Handelsname für Diphenylguanidin. Aus den Mischungen wurden plattenförmige
Probekörper hergestellt und auf gleiche Härte vulkanisiert. Nach 24stündiger Einwirkung
von ioo° C heißem Dieselöl ergab sich bei dem aus Mischung I hergestellten Probekörper
eine Quellung um 6o 0/a des ursprünglichen' Volumens; bei dem aus Mischung II hergestellten
Probekörper betrug die Quellung 23 % und bei dem aus Mischung III hergestellten
sogar nur 181/o. Ferner wurden Vulkanisate aus folgenden Mischungen untersucht:
Weichmacher MB ist ein Thioharnstoffderivat, das die IG Farbenindustrie A. G. unter
der Bezeichnung Alterungsschutzmittel MB in den Handel bringt. Das Alterungsschutzmittel
MB kann auch durch andere Alterungsschutzmittel in der gleichen Menge ersetzt werden,
wie z. B.: Aldol, Alphanaphthylamin oder Phenylalphanaphthylamin.
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Streifenförmige Probestücke von 6 cm Länge wurden zu einer Schleife
zusammengebogen und einem Ozonstrom während io Stunden ausgesetzt. Dabei wurde der
aus der Mischung I hergestellte Probekörper an der Biegung vollkommen zerstört.
Der aus Mischung II hergestellte Probekörper, der 5 % Plexigum BB, das ist ein Polyacrylsäureäthylester,
enthielt, zeigte nur wenige kleine Ozonrisse. Der aus Mischung III hergestellte
Probekörper, der io % Plexigum BB enthielt, war von dem Ozon überhaupt nicht merklich
angegriffen.