ES2351264T3 - Composiciones poliorganosiloxanos vulcanizables en caliente urilizables particularmente para la fabricación de hilos o cables eléctricos. - Google Patents
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Abstract
Composición poliorganosiloxano vulcanizable en caliente de elastómeros de silicona constituida por: - 100 partes en peso de al menos una goma poliorganosiloxano (a): - de 15 a 100 partes de carga(s) de refuerzo (b), - de 0,2 a 8 partes de un peróxido orgánico (c), de preferencia un peróxido orgánico aralquilo y aún más preferentemente el peróxido de dicumilo, - de 0,2 a 10 partes de óxido de zinc (d), - de 0,1 a 15 partes de óxido de calcio (e), - de 0 a 15 partes de aditivo(s) auxiliar(es) (f), - de 0,0001 a 0,02 partes de ingrediente (g) expresado en peso de metal de platino (elemental) (o sea 10 ppm a 200 ppm), - de 10 a 100 partes de carga(s) de relleno (i), y - de 0,5 a 10 partes de especie (s) (j) pertenecientes al grupo de la wollastonita.
Description
Composiciones poliorganosiloxanos vulcanizables
en caliente utilizables particularmente para la fabricación de hilos
o cables eléctricos.
La presente invención se refiere a composiciones
poliorganosiloxanos vulcanizables en caliente en elastómeros de
silicona, es decir vulcanizables a temperaturas de la materia
generalmente comprendidas entre los 100º y los 200ºC y que pueden
según se necesite llegar hasta los 250ºC.
La invención se refiere también a la utilización
de estas composiciones para especialmente la realización por
extrusión de las camisas o aislantes primarios que entran en la
fabricación de hilos o cables eléctricos protegidos contra el
fuego.
Por la expresión "hilos o cables eléctricos
protegidos contra el fuego", se entiende definir hilos o cables
eléctricos que deben garantizar un comportamiento respecto al fuego
de alta calidad en términos, al menos, de cohesión de las cenizas y
de opacidad de los humos. Las características que deben presentar
los hilos o cables eléctricos protegidos contra el fuego, son objeto
de reglamentaciones legales en numerosos países y se han establecido
normativas
rigurosas.
rigurosas.
Un cable eléctrico está constituido, según la
técnica anterior conocida, por uno o varios monoconductor(es)
(en general a base de Cu o de Al); cada uno de estos monoconductores
está protegido por una camisa o aislante primario realizado con una
o varias capa(s) concéntrica(s) a base de elastómero
de silicona. Alrededor de esta camisa o de estas camisas (en el caso
de un cable de varios monoconductores) está(n) previsto(s)
uno o varios elemento(s) de relleno y/o uno o varios
elemento(s) de refuerzo a base particularmente de fibras de
vidrio y/o de fibras minerales. Luego se procede seguidamente al
recubrimiento exterior que puede comprender uno o varios
forro(s). En el caso de un cable eléctrico con varios
monoconductores, el (o los) elemento (s) de relleno y/o el (o los)
elemento(s) de refuerzo, que está(n) dispuesto(s)
alrededor de los monoconductores (equipados cada uno de su aislante
primario), constituye(n) una camisa común al conjunto de
monoconductores. Aunque el elastómero de silicona que entra en la
fabricación de los cables sea esencialmente el material constitutivo
del (o de los) aislante(s) primario(s), puede estar
presente también, en proporciones variables: en el (o los)
elemento(s) de relleno y/o en el (o los) elemento(s)
de refuerzo (que constituyen la camisa común en el caso de un cable
con varios monoconductores); y/o en el (o los) forro(s)
exterior(es).
El número de capa(s)
concéntrica(s) a base de elastómero de silicona, que
constituyen la camisa o aislante primario de cada monoconductor, y
el espesor de pared de cada capa dependerá esencialmente de las
exigencias impuestas para el mantenimiento del funcionamiento según
las disposiciones de las normas. De forma general, es deseable
obtener un funcionamiento similar mediante la utilización de una o
dos capas presentando cada una, de forma apropiada, un espesor igual
a al menos 0,5 mm y, de preferencia, a al menos 0,8 mm.
Una norma importante relacionada con los ensayos
de comportamiento al fuego, que conviene cumplir, es la norma
internacional CEI 1034, partes 1 y 2 (CEI es la abreviatura de la
expresión: Comisión Electrotechnique Internationale), que se refiere
a la medición de la opacidad de los humos desprendidos por cables
eléctricos que se queman en condiciones definidas. En este ensayo,
se mide la transmisión de luz en una pequeña sala de 27 m^{3}
obscurecida por los humos producidos al quemar trozos de cables bajo
la acción de una llama de alcohol instalada en condiciones
definidas.
Las composiciones poliorganosiloxanos
vulcanizables en caliente en elastómeros de silicona son ya muy
ampliamente utilizadas en la fabricación de cables eléctricos y para
la realización de accesorios de cables de energía, debido
particularmente a sus excelentes propiedades dieléctricas, a su
estabilidad térmica a las bajas y altas temperaturas, su resistencia
a las condiciones atmosféricas o medio ambientales de utilización y
su elasticidad.
Las mismas son en general reticuladas, en
particular con la ayuda de un peróxido de reticulación. Hasta ahora,
numerosos peróxidos utilizados no permiten la preparación de un
cable por un procedimiento de extrusión o de coextrusión pues la
temperatura para una operación de este tipo es a menudo del orden de
los 100 a 120ºC, produciendo así un termoendurecimiento precoz de la
formulación. Algunos peróxidos orgánicos, en particular los
aralquilperóxidos tal como por ejemplo el peróxido de dicumilo (el
bis
(1-metil-1-feniletilo)
peróxido) permite realizar esta operación de extrusión o de
coextrusión sin un termoendurecimiento precoz (``se dice de
"grillage"(tostado)). Sin embargo, la utilización de un tipo de
peróxido de esta clase presenta la desventaja de liberar por
descomposición térmica del catalizador y en particular dentro del
ámbito de temperaturas que interesan bajo el punto de vista
industrial, productos gaseosos y muy volátiles que dan lugar a
defectos de extrusión y porosidades en el elastómero de silicona
reticulado alrededor del material conductor en la vulcanización en
un "baño de sal".
Las composiciones poliorganosiloxanos que
comprenden aralquil-peróxidos y vulcanizables en
caliente en elastómeros de siliconas propuestas hasta aquí para la
industria del cable eléctrico no son totalmente satisfactorias
particularmente en el plano de la preparación y de la realización de
tales composiciones en un procedimiento de preparación de un cable
por extrusión (o coextrusión) y vulcanización en un baño de sal.
Existe por consiguiente una necesidad importante
en la industria del cable eléctrico de paliar estos problemas de
porosidades en la realización de una composición de silicona
vulcanizable en caliente y catalizada mediante
aralquil-peróxidos, tal como por ejemplo el peróxido
de dicumilo, en un procedimiento de vulcanización que utiliza un
baño de sal.
Un fin de la presente invención es la puesta a
punto de composiciones poliorganosiloxanos vulcanizables en caliente
que, presentando un buen comportamiento a la combustión, tengan
buenas propiedades mecánicas en estado no recocido como el estado
recocido que no presenten degradación en la preparación de un cable
eléctrico después de la extrusión (o coextrusión con un polímero
termoplástico) y vulcanización en un baño de sal. Por
"degradación" se entienden defectos de extrusión y/o
porosidades en el elastómero de silicona reticulado alrededor del
material
conductor.
conductor.
Ahora se han encontrado, y es lo que constituye
el primer objeto de la presente invención, composiciones
poliorganosiloxano catalizadas mediante
aralquil-peróxidos, tal como por ejemplo el peróxido
de dicumilo y vulcanizables en caliente en elastómeros de siliconas,
utilizables particularmente en el ámbito de la fabricación de hilos
o cables eléctricos que no presentan ya los problemas de degradación
en la preparación de un cable eléctrico por extrusión (o coextrusión
con un polímero termoplástico) y vulcanización en un baño de
sal.
Además estas composiciones proporcionan
elastómeros de siliconas con buenas propiedades mecánicas y un buen
comportamiento al fuego y a la opacidad de los humos.
Más precisamente, la presente invención, tomada
en su primer objeto, se refiere a una composición poliorganosiloxano
vulcanizable en caliente en elastómeros de silicona constituida
por:
- -
- 100 partes en peso de al menos una goma poliorganosiloxano (a):
- -
- de 15 a 100 partes de carga(s) de refuerzo (b),
- -
- de 0,2 a 8 partes de un peróxido orgánico aralquilo y de preferencia el peróxido de dicumilo,
- -
- de 0,2 a 10 partes de óxido de zinc (d),
- -
- de 0,1 a 15 partes de óxido de calcio (e),
- -
- de 0 a 15 partes de aditivo(s) auxiliar(es) (f),
- -
- de 0,0001 a 0,02 partes de ingrediente (g) expresado en peso de metal de platino (elemental) (o sea de 10 ppm a 200 ppm),
- -
- de 10 a 100 partes de carga(s) de relleno (i), y
- -
- de 0,5 a 10 partes de especie (s) (j) pertenecientes al grupo de la wollastonita.
\vskip1.000000\baselineskip
Así las composiciones según la presente
invención comprenden al menos un polímero poliorganosiloxano (a) que
contiene de preferencia de 0 al 4%, y aún más preferentemente de
0,01 al 3%, en peso, de grupo vinilado. Cuando estos polímeros
poliorganosiloxanos (a) tienen viscosidades a 25ºC comprendidas
entre 50.000 y 1.000.000 mPa.s, las mismas se denominan aceites,
pero su viscosidad puede ser superior a 1.000.000 mPa.s y las mismas
se denominan entonces gomas. En las composiciones según la presente
invención, los polímeros poliorganosiloxanos pueden ser aceites o
gomas o mezclas. Estos polímeros poliorganosiloxanos son polímeros
lineales, cuya cadena diorganopolisiloxánica está constituida
esencialmente por unidades de fórmula R_{2}SiO. Esta cadena se
bloquea en cada extremo por una unidad de fórmula R_{3}Si_{0;5}
y/o un radical de fórmula OR'. En estas fórmulas:
- -
- los símbolos R, idénticos o diferentes, representan radicales hidrocarbonados monovalentes tales como radicales alquilo, por ejemplo, metilo, etilo, propilo, octilo, octadecilo, etc..., radicales arilo, por ejemplo fenilo, tolilo, xililo, etc..., radicales aralquilo tales como bencilo, feniletilo, etc..., radicales cicloalquilo y cicloalquenilo tales como radicales ciclohexilo, cicloheptilo, ciclohexenilo, etc..., radicales alquenilo, por ejemplo radicales vinilo, alilo, etc..., radicales alcarilo, radicales cianoalquilo tales como un radical cianoetilo, etc..., radicales halogenoalquilo, halogenoalquenilo y halogenoarilo, tales como radicales clorometilo 3,3,3-trifluoro propilo, clorofenilo, dibromofenilo, trifluorometilfenilo,
- -
- el símbolo R' representa un átomo de hidrógeno, un radical alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, el radical betametoxi-etilo.
\vskip1.000000\baselineskip
De preferencia, al menos un 60% de los grupos R
representan radicales metilo. La presencia, a lo largo de la cadena
diorganopolisiloxánica, de pequeñas cantidades de unidades distintas
de R_{2}SiO, por ejemplo de unidades de fórmula RSiO_{1,5} y/o
SiO_{2} no se excluye sin embargo en la proporción de cómo máximo
un 2% (expresando estos % el número de unidades T y/o Q por 100
átomos de silicio).
A título de ejemplos concretos de unidades de
fórmulas R_{2}SiO y R_{3}SiO_{0,5} y de radicales de fórmula
OR', pueden citarse los de fórmulas:
(CH_{3})_{2}SiO,
CH_{3}CH_{2}=CH)SiO,
CH_{3}(C_{6}H_{5})SiO,
(C_{6}H_{5})_{2}SiO,
CH_{3}(C_{2}H_{5})SiO,
(CH_{3}CH_{2}CH_{2}) CH_{3}SiO, CH_{3}
(n.C_{3}H_{7})SiO, (CH_{3})_{3}SiO_{0,5}, (CH_{3})_{2}(CH_{2}=CH)SiO_{0,5}, CH_{3}(C_{6}H_{5})_{2}SiO_{0,5}, CH_{3}(C_{6}H_{5}) (CH_{2}=CH)SiO_{0,5}, OH,
-OCH_{3}, -OC_{2}H_{5}, -O-n.C_{3}H_{7}, -O-iso.C_{3}H_{7}, -O-n.C_{4}H_{9}, -OCH_{2}CH_{2}OCH_{3}.
(n.C_{3}H_{7})SiO, (CH_{3})_{3}SiO_{0,5}, (CH_{3})_{2}(CH_{2}=CH)SiO_{0,5}, CH_{3}(C_{6}H_{5})_{2}SiO_{0,5}, CH_{3}(C_{6}H_{5}) (CH_{2}=CH)SiO_{0,5}, OH,
-OCH_{3}, -OC_{2}H_{5}, -O-n.C_{3}H_{7}, -O-iso.C_{3}H_{7}, -O-n.C_{4}H_{9}, -OCH_{2}CH_{2}OCH_{3}.
Estos aceites y gomas se comercializan por los
fabricantes de silicona o pueden ser fabricados operando según
técnicas ya conocidas.
La carga de refuerzo (b) consiste en sílice,
alúmina o una mezcla de estas dos especies. A título de sílices
utilizables, se consideran cargas caracterizadas por un fino tamaño
de partículas a menudo inferior o igual a 0,1 \mum y una relación
elevada de la superficie específica al peso, generalmente
comprendida dentro del intervalo de aproximadamente 50 metros
cuadrados por gramo a más de 300 metros cuadrados por gramo. Las
sílices de este tipo son productos disponibles en el comercio y son
bastante conocidas en la técnica de la fabricación de cauchos de
silicona. Estas sílices puede ser preparadas por vía pirogénica
(sílices denominadas de combustión o de humo) o por procedimientos
húmedos (sílices precipitadas) y pueden ser tratadas o no tratadas
mediante compuestos organosilícicos habitualmente utilizados para
este uso. La naturaleza química y el procedimiento de preparación no
son importantes para los fines de la presente invención, con la
condición de que la sílice sea capaz de ejercer una acción de
refuerzo en el elastómero acabado. Bien entendido se puede pueden
utilizar también fracciones de diferentes sílices. A título de
alúmina de refuerzo utilizable, se utiliza ventajosamente una
alúmina altamente dispersable, dopada o no de forma conocida. Bien
entendido, se pueden utilizar también fracciones de diferentes
alúminas. Como ejemplos no limitativos de tales alúminas, se
cintarán las alúminas A 125, CR 125, D 65CR de la Sociedad
BAÏKOWSKI. De preferencia, la carga de refuerzo utilizada es una
sílice de combustión, tomada sola o en mezcla con la alúmina.
Para el peróxido orgánico aralquilo (c) puede
así tratarse, por ejemplo, del peróxido de ditertiobutilo o del
peróxido de dicumilo.
Según un modo preferencial el peróxido orgánico
de aralquilo (c) es el peróxido de dicumilo.
La elección del peróxido orgánico de aralquilo
(c) dependerá en la práctica del procedimiento utilizado para
endurecer el elastómero.
El óxido de zinc que constituye el ingrediente
(d) de las composiciones según la presente invención es un polvo
blanco o ligeramente amarillento.
El platino, ingrediente (g), puede encontrarse:
en forma de platino metálico (elemental); o en forma particularmente
de ácido cloroplatínico (por ejemplo el ácido hexacloroplatínico
H_{2}PtCl_{6}); o en forma de complejos del platino y de
productos orgánicos: como particularmente los complejos del platino
y de organosiloxanos vinilados (por ejemplo el complejo de
Karstedt), los complejos tales como los de fórmula (PtCl_{2},
olefina)_{2} y H(PtCl_{3}, olefina) donde la
olefina representa el etileno, el propileno, el butileno, el
ciclohexeno o el estireno, los complejos de cloruro de platino y de
ciclopropano.
La carga de relleno (i) es lo más generalmente
una sílice cristalina. Una carga de este tipo presenta a menudo un
tamaño de partículas superior a 0,1 \mum. Estas cargas (i) se
representan más especialmente por el cuarzo triturado y las sílices
de diatomeas. Bien entendido, se pueden utilizar también
fraccionados de diferentes sílices cristalinas. De preferencia, la
carga de relleno (i) es cuarzo triturado.
Las composiciones según la presente invención
contienen también, a título de ingrediente obligatorio, al menos una
especie mineral (j) perteneciente al grupo de la wollastonita. El
grupo de la wollastonita comprende las especies minerales
siguientes: el metasilicato de calcio (CaSiO_{3}) o wollastonita;
el metasilicato mixto de calcio y de sodio
(NaCa_{2}HSi_{3}O_{9}) o pectolita; y el metasilicato mixto de
calcio y de manganeso [CaMn(SiO_{3})_{2}] o
bustamita. Bien entendido se puede utilizar una mezcla de estas
diferentes especies. De preferencia, el ingrediente (j) utilizado es
una wollastonita. La wollastonita existe bajo dos formas: la
wollastonita propiamente dicha, que los químicos designan por
\alpha-CaSiO_{3}, que se encuentra
corrientemente en estado natural; y la
pseudo-wollastonita o
\beta-CaSiO_{3}. De forma más preferencial, se
utiliza la wollastonita \alpha-CaSiO_{3}.
Además de los ingredientes obligatorios (a),
(b), (c), (d), (e), (g), (i) y (j) especificados anteriormente, las
composiciones según la presente invención pueden contener
eventualmente además uno o varios aditivo(s)
auxiliar(es) (f) tal(es) como particularmente: al
menos un producto denominado "antiestructura" (f1); y/o al
menos una resina polisiloxano (f2); y/o al menos un agente de
estabilización (f3); y/o al menos un agente de copulación (f4); y/o
al menos un pigmento (f5) para fabricar hilos y cables coloreados
y/o al menos un compuesto a base de boro (f6).
Para la preparación de las composiciones según
la invención, los diversos ingredientes se mezclan íntimamente por
medio de dispositivos bien conocidos en la industria de los
elastómeros de silicona, pudiendo el orden de incorporación ser
cualquiera. No obstante, resulta ventajoso dispersar en un primer
tiempo, en el (o los) poliorganosiloxano (s) (a), en el orden dado
por ejemplo a continuación, los ingredientes constitutivos:
posible(s) aditivo(s) (f3) y (f6), luego
carga(s)de relleno (i), luego especie(s) del
grupo de la wollastonita (j), luego óxido de zinc (d), luego
ingrediente (g) a base de Pt, luego posible(s)
aditivo(s) (f1), (f2) y (f4), luego carga(s) de
refuerzo (b) en varias veces; a esta mezcla se añade seguidamente la
cantidad deseada de catalizador (c) y el posible aditivo (f5).
Además la invención, en un segundo objeto, se
refiere a la utilización de las composiciones poliorganosiloxanos
que acaban de describirse para la realización, particularmente, de
las camisas o aislantes primarios de los monoconductores que entran
en la constitución de los hilos o cables eléctricos protegidos
contra el fuego.
La invención se refiere en un tercer objeto a un
elastómero de silicona susceptible de ser obtenido por reticulación
de una composición poliorganosiloxano vulcanizable en caliente según
la invención y tal como se ha definido anteriormente.
En su último objeto, la invención se refiere a
la utilización de una composición según la invención tal como se de
ha definido anteriormente para la realización de camisa o aislante
primarios de monoconductor(es) que entran en la constitución
de hilos o cables eléctricos protegidos contra el fuego, que
consiste en realizar el depósito de la indicada composición
alrededor de cada monoconductor, extrusionarlo o coextrusionarlo con
un polímero termoplástico y luego en hacerlo reticular en elastómero
de silicona en un baño de sal a una temperatura de materia que
oscila entre los 100ºC y los 200ºC.
En el marco de tal utilización, el depósito de
una composición según la invención alrededor de cada monoconductor
puede realizarse según los procedimientos usuales, particularmente
mediante procedimientos de extrusión. El depósito así obtenido se
retícula seguidamente mediante calentamiento en un baño de sal para
conducir a la formación del aislante primario en elastómero de
silicona. El tiempo del calentamiento varía evidentemente con la
temperatura de la materia. El mismo es generalmente del orden de
algunos a varios minutos a 100ºC - 120ºC y de algunos segundos a 180
- 200ºC. Es posible depositar varias capas conjuntamente con la
ayuda de una extrusión en tándem equipada por ejemplo con un cabezal
de escuadra o de una co-extrusión.
Otros detalles o ventajas de la invención
aparecerán más claramente a la vista de los ejemplos dados a
continuación únicamente a título indicativo.
Ejemplo 1 y Ejemplo comparativo
A
En una artesa amasadera con brazo en forma de Z,
se mezclan durante 2 horas a temperatura ambiente (23ºC):
- -
- 33,0 partes de un poliorganosiloxano a) que es un poli(dimetil)(metilvinil)siloxano bloqueado en cada uno de sus dos extremos por una unidad trimetilsiloxi, que contiene en la cadena 720 ppm de grupos Vi, con una viscosidad de 20 millones de mPa.s a 25ºC;
- -
- 67,0 partes de un poliorganosiloxano a) que es un polidimetilsiloxano bloqueado en cada uno de sus dos extremos por una unidad dimetilvinilsiloxi, que contiene 120 ppm de grupos Vi con una viscosidad de 20 millones de mPa.s a 25ºC;
- -
- 0,27 partes de óxido de calcio f3);
- -
- 0,049 partes de octoato de hierro f3);
- -
- 2,96 partes de Ce(OH)_{4} f3);
- -
- 79,1 partes de cuarzo triturado i), comercializado por la Sociedad SIFRACO (Paris, Francia) bajo la denominación E600;
- -
- 3,30 partes de wollastonita \alpha-CaSiO_{3}j);
- -
- 9,95 partes de mica de tipo moscovita d);
- -
- 4,85 partes de óxido de zinc e);
- -
- 0,0061 partes de metal de platino (g), aportado bajo la forma de una solución en diviniltetrametildisiloxano de un complejo de platino al 10% en peso de platino ligado mediante diviniltetrametildisiloxano (complejo de Karstedt);
- -
- 3,64 partes de TiO_{2} de combustión h);
- -
- 2,91 partes de un aceite polidimetilsiloxano f1) bloqueado en sus dos extremos por unidades dimetilhidroxisiloxi, que contienen un 9% en peso de OH, de viscosidad 50 mPa.s a 25ºC;
\newpage
- -
- 1,70 partes de un aceite poli(metilvinil)siloxano f1) bloqueado en sus dos extremos por unidades metilvinilhidroxisiloxi, que contienen un 9% en peso de OH y, en la cadena, un 3% en peso de grupos Vi, de viscosidad 25 mPa.s a 25ºC;
- -
- 18,44 partes de sílice de combustión tratada D4 (octametílciclotetrasiloxano) b) con superficie específica de 200 m^{2}/g;
- -
- 14,56 partes de sílice de combustión b) con superficie específica de 150 m^{2}/g.
La mezcla obtenida anteriormente se realiza
entonces en un amasador de 2 cilindros y se le añade:
- -
- 3 partes de peróxido de 2,4-diclorobenzoilo c).
(2i) Una fracción de la masa homogénea obtenida
en el amasador se utilizó para la fabricación de un cable eléctrico.
La fabricación del cable es una construcción convencional
consistente en realizar una cable que comprende un monoconductor de
cobre alrededor del cual se coextrusiona una camisa o aislante
primario de elastómero silicona+ un polímero termoplástico que se
vulcaniza seguidamente en un baño de sal según un modo operativo
conocido por el experto en la materia.
El cable obtenido presenta porosidades así como
defectos de extrusión.
\vskip1.000000\baselineskip
En una artesa amasadera con brazos en forma de
Z, se mezclan durante 2 horas a temperatura ambiente (23ºC) por 100
partes en peso de composición:
- -
- 45,08 partes en peso de un poliorganosiloxano (a1) que es un poli(dimetil)(metilvinil)-siloxano bloqueado en cada uno de sus dos extremos por una unidad trimetilsiloxi, conteniendo en la cadena 360 ppm de grupos vinilo, con una viscosidad de 20 millones de mPa.s a 25ºC;
- -
- 4,53 partes de un poliorganosiloxano (a2) que es un polidimetilsiloxano bloqueado en cada uno de sus dos extremos por una unidad dimetilvinilsiloxi, que contiene 120 ppm de grupos Vi que tienen una viscosidad de 20 millones de mPa.s a 25ºC;
- -
- 3,03 partes de óxido de calcio (e);
- -
- 0,018 partes de octoato de hierro (f3);
- -
- 17,65 partes de cuarzo triturado (i), comercializado por la Sociedad SIFRACO (Paris, Francia) bajo la denominación E600;
- -
- 2,26 partes de wollastonita \alpha-CaiO_{3} (j);
- -
- 1,81 partes de óxido de zinc (d);
- -
- 0,68 partes de una solución de diviniltetrametildisiloxano + un complejo del platino al 10% en peso de platino ligado por diviniltetrametildisiloxano (complejo de Karstedt), equivalente a 0,001 partes de metal de platino (g),
- -
- 1,76 partes de un aceite polidimetilsiloxano (f1) bloqueado en sus dos extremos por unidades dimetilhidroxisiloxi, conteniendo un 9% en peso de OH, con una viscosidad de 50 mPa.s a 25ºC;
- -
- 1,32 partes de un aceite poli(metilvinil)siloxano (f2) bloqueado en sus dos extremos por unidades metilvinilhidroxisiloxi, conteniendo un 9% en peso de OH y, en la cadena, un 3% en peso de grupos Vi, de viscosidad 25 mPa.s a 25ºC;
- -
- 13,68 partes de sílice de combustión tratada D4 (octametilciclotetrasiloxano) (b1) con superficie específica de 200 m^{2}/g;
- -
- 7,08 partes de sílice de combustión (b2) con superficie específica de 150 m^{2}/g.
La mezcla obtenida anteriormente se prepara
entonces en un amasador de 2 cilindros y se le añade:
- -
- 1,1 partes de Perkadox-BC-FF®(peróxido de dicumilo o peróxido, bis (1-metil-l-feniletil).
\newpage
(i) Una fracción de la masa homogénea obtenida
en el amasador se utilizó para medir las propiedades mecánicas del
elastómero de silicona resultante de la vulcanización en caliente de
la composición poliorganosiloxano. Para ello, la fracción de masa
homogénea retenida a este efecto se vulcanizó entonces durante 8
minutos a 115ºC, operando en un molde apropiado que permite obtener
placas de 2 mm de espesor. Se obtuvieron así placas en estado no
recocido (NR). Se sometió seguidamente una fracción de las placas a
un recocido de 4 h a 200ºC y a un envejecimiento de 10 días a 200ºC.
Se obtuvieron seguidamente en el conjunto de estas placas muestras
normalizadas y se midieron las propiedades siguientes:
- dureza Shore A (DSA) según la norma DIN
53505,
- resistencia a la ruptura (R/R) en MPa según la
norma AFNOR NF T 46002,
- alargamiento a la ruptura (A/R) en % según la
norma precedente,
módulo elástico (ME) a 100% en MPa según la
norma precedente.
Los resultados se indican en la Tabla 1
siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(2i) Otra fracción de la masa homogénea obtenida
en el amasador se utilizó para la fabricación de un cable eléctrico.
La fabricación del cable es una fabricación convencional consistente
en realizar un cable que comprende un monoconductor de cobre
alrededor del cual se coextrusiona una camisa o aislante primario de
elastómero de silicona+ polímero termoplástico que se vulcaniza
seguidamente en un baño de sal según un modo operativo conocido por
el experto en la materia.
El cable obtenido sin porosidad, no presenta
ningún defecto de extrusión, cumple la normativa sobre el fuego IEC
60331 así como las de opacidad de los humos (IEC 61034 y BS 7622).
Además la composición de silicona y el aislante de silicona cumplen
con la norma NFC 32102 respecto a las propiedades mecánicas antes y
después del envejecimiento 10 días a 200ºC.
Claims (8)
1. Composición poliorganosiloxano vulcanizable
en caliente de elastómeros de silicona constituida por:
- -
- 100 partes en peso de al menos una goma poliorganosiloxano (a):
- -
- de 15 a 100 partes de carga(s) de refuerzo (b),
- -
- de 0,2 a 8 partes de un peróxido orgánico (c), de preferencia un peróxido orgánico aralquilo y aún más preferentemente el peróxido de dicumilo,
- -
- de 0,2 a 10 partes de óxido de zinc (d),
- -
- de 0,1 a 15 partes de óxido de calcio (e),
- -
- de 0 a 15 partes de aditivo(s) auxiliar(es) (f),
- -
- de 0,0001 a 0,02 partes de ingrediente (g) expresado en peso de metal de platino (elemental) (o sea 10 ppm a 200 ppm),
- -
- de 10 a 100 partes de carga(s) de relleno (i), y
- -
- de 0,5 a 10 partes de especie (s) (j) pertenecientes al grupo de la wollastonita.
2. Composiciones según la reivindicación 1,
caracterizadas porque el ingrediente (a) consiste en al menos
un polímero poliorganosiloxano que contiene de 0 a 4% en peso de
grupos vinilo y que tienen una viscosidad superior a 1 millón de
mPa.s a 25ºC.
3. Composiciones según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 2, caracterizadas porque el ingrediente
(b) consiste en sílice, alúmina o una mezcla de estas dos
especies.
4. Composiciones según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porgue el ingrediente
(i) consiste en al menos una sílice cristalina.
5. Composiciones según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas porque el ingrediente
(j) consiste en al menos una especie seleccionada entre: el
metasilicato de calcio (CaSiO_{3}) o wollastonita; el metasilicato
mixto de calcio y de sodio (NaCa_{2}HSi_{3}O_{9}) o pectolita;
y el metasilicato mixto de calcio y de manganeso
[CaMn(SiO_{3})_{2}]
o bustamita.
o bustamita.
6. Composiciones según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas porque el ingrediente
opcional (f), cuando se utiliza uno, consiste en: al menos un
producto denominado "antiestructura" (f1); y/o al menos una
resina polisiloxano f2); y/o al menos un agente de estabilización
f3); y/o al menos un agente de copulación f4); y/o al menos un
pigmento coloreado f5); y/o al menos un compuesto a base de boro
f6).
7. Elastómero de silicona susceptible de ser
obtenido por reticulación de una composición poliorganosiloxano
vulcanizable en caliente tal como la definida según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 6.
8. Utilización de una composición según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, para la realización de la
camisa o aislante primario de monoconductor(es) que entran en
la constitución hilos o cables eléctricos protegidos contra el
fuego, que consiste en realizar el depósito de la mencionada
composición alrededor de cada monoconductor, extrusionarlo o
coextrusionarlo con un polímero termoplástico y luego en hacerlo
reticular con elastómero de silicona en un baño de sal a una
temperatura de la materia que oscila entre los 100ºC y los
200ºC.
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