RU2489458C1 - Polyvinyl chloride-based composition for insulation and sheaths of wires and cables - Google Patents
Polyvinyl chloride-based composition for insulation and sheaths of wires and cables Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489458C1 RU2489458C1 RU2011152989/05A RU2011152989A RU2489458C1 RU 2489458 C1 RU2489458 C1 RU 2489458C1 RU 2011152989/05 A RU2011152989/05 A RU 2011152989/05A RU 2011152989 A RU2011152989 A RU 2011152989A RU 2489458 C1 RU2489458 C1 RU 2489458C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- polyvinyl chloride
- surface area
- specific surface
- wires
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки пластмасс, в частности, к полимерным композициям на основе поливинилхлорида (ПВХ), которые используются для изготовления изоляции и оболочек проводов и кабелей.The invention relates to the field of plastics processing, in particular, to polymeric compositions based on polyvinyl chloride (PVC), which are used for the manufacture of insulation and shells of wires and cables.
Поставленная задача состояла в разработке пластифицированной композиции на основе ПВХ для изоляции и оболочек проводов и кабелей, обладающей улучшенной перерабатываемостью и высокими физико-механическими свойствами.The task was to develop a plasticized composition based on PVC for insulation and shells of wires and cables, which has improved processability and high physical and mechanical properties.
Улучшение перерабатываемое™ оценивали снижением вязкости расплава и характеризовали относительной вязкостью, которую рассчитывали как отношение вязкости наполненной композиции к ненаполненной.The processability improvement ™ was evaluated by a decrease in melt viscosity and was characterized by a relative viscosity, which was calculated as the ratio of the viscosity of the filled composition to the unfilled.
Прототипом предлагаемого изобретения является поливинилхлоридная композиция, применяемая в кабельной промышленности, содержащая ПВХ, пластификатор, стабилизатор и наполнитель - белую сажу с удельной поверхностью 20-40 м2/г в количестве 2-15 вес.ч. на 100 вес.ч. ПВХ (Авторское свидетельство СССР №468927, C08F 29/18, опубл. 30.04.75 г.). Введение в состав ПВХ композиции белой сажи с удельной поверхностью 20-40 м2/г в количестве 2-15 вес.ч снижает вязкость расплава композиции при сохранении хороших физико-механических свойств. Морозостойкость пластиката, приведенная в авторском свидетельстве, составляет минус 55 - минус 60°С, а вязкость расплава при 170°С - 1,25·103 - 6,3·102 пз. Воспроизведение указанной композиции и испытание ее по методикам, которыми располагают авторы, показало, что при введении белой сажи с удельной поверхностью 20-40 м2/г в количестве 2-15 мас.ч. относительная вязкость композиции составляет 0,74-0,87, а морозостойкость снижается от минус 65°С до минус 45 - минус 60°С.Белая сажа, используемая по авторскому свидетельству и имеющая удельную поверхность 20-40 м2/г, представляет собой осажденную двуокись кремния формулы mSiO2·nH2O со средним размером частиц 120 нм.The prototype of the invention is a polyvinyl chloride composition used in the cable industry, containing PVC, plasticizer, stabilizer and filler - white soot with a specific surface area of 20-40 m 2 / g in an amount of 2-15 wt.h. per 100 parts by weight PVC (USSR Author's Certificate No. 469827, C08F 29/18, publ. 30.04.75). Introduction to the composition of PVC composition of soot with a specific surface area of 20-40 m 2 / g in an amount of 2-15 wt.h reduces the melt viscosity of the composition while maintaining good physical and mechanical properties. Frost plastic contained in the author's certificate of -55 - -60 ° C, a melt viscosity at 170 ° C - 1.25 × 10 3 - 6.3 × 10 2 pz. Reproduction of the specified composition and testing it according to the methods available to the authors showed that with the introduction of white soot with a specific surface area of 20-40 m 2 / g in an amount of 2-15 wt.h. the relative viscosity of the composition is 0.74-0.87, and frost resistance decreases from minus 65 ° C to minus 45 - minus 60 ° C. White soot, used according to the copyright certificate and having a specific surface area of 20-40 m 2 / g, is precipitated silica of the formula mSiO 2 · nH 2 O with an average particle size of 120 nm.
Целью предлагаемого изобретения является снижение вязкости расплава пластифицированной композиции на основе ПВХ, повышение ее морозостойкости, термостабильности и физико-механических свойств.The aim of the invention is to reduce the melt viscosity of a plasticized composition based on PVC, increase its frost resistance, thermal stability and physical and mechanical properties.
Для достижения поставленной цели композиция на основе ПВХ для изоляции и оболочек проводов и кабелей, включающая пластификатор, термостабилизатор и диоксид кремния, в качестве последнего содержит пирогенный диоксид кремния с размером частиц 5-40 нм и удельной поверхностью 175-380 м2/г. при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:To achieve this goal, a composition based on PVC for insulation and shells of wires and cables, including plasticizer, heat stabilizer and silicon dioxide, contains pyrogenic silicon dioxide with a particle size of 5-40 nm and a specific surface area of 175-380 m 2 / g as the latter. in the following ratio of components of the composition, parts by weight:
В качестве пирогенного диоксида кремния можно использовать Орисил А-175 (10-40 нм), Орисил А-300 (5-20 нм), Орисил А-380 (5-15 нм), выпускаемые ООО «Орисил» (Украина) по ГОСТ 14922-77 «Аэросил», а также Аэросил А-175, Аэросил А-300, и Аэросил А-380 фирмы Evonik Degussa Gmbh и др. Можно использовать также пирогенный диоксид кремния, на поверхность которых привиты диэтиленгликоль (АДЭГ, 16 нм), этиленгликоль (АЭГ, 16 нм) и др.As fumed silica, you can use Orisil A-175 (10-40 nm), Orisil A-300 (5-20 nm), Orisil A-380 (5-15 nm), manufactured by Orisil LLC (Ukraine) according to GOST 14922-77 Aerosil, as well as Aerosil A-175, Aerosil A-300, and Aerosil A-380 from Evonik Degussa Gmbh and others. You can also use fumed silica, on the surface of which diethylene glycol (ADEG, 16 nm) is grafted, ethylene glycol (AEG, 16 nm), etc.
В качестве пластификатора можно использовать диоктилсебацинат (ДОС), диоктилфталат (ДОФ), триоктилтримеллитат (ТОТМ) или их смеси и др.As a plasticizer, you can use dioctyl sebacinate (DOS), dioctyl phthalate (DOP), trioctyltrimellate (TOTM), or mixtures thereof, etc.
В качестве термостабилизатора можно использовать трехосновной сульфат свинца (ТОСС), двухосновной фталат свинца (ДОФТС), двухосновной стеарат свинца (ДОСС) и др.As a thermal stabilizer, tribasic lead sulfate (TOSS), dibasic lead phthalate (DOPTS), dibasic lead stearate (DOSS), etc. can be used.
Композиция может дополнительно содержать целевые добавки, такие как антиоксиданты, смазки, состабилизаторы, антипирены, пигменты и др.The composition may additionally contain targeted additives, such as antioxidants, lubricants, stabilizers, flame retardants, pigments, etc.
Для сравнительных испытаний по прототипу использовали белую сажу по ГОСТ 18307-78 марки БС-30 с размером частиц 60-108 нм и удельной поверхностью 35±10 м2/г.For comparative tests on the prototype used white soot according to GOST 18307-78 brand BS-30 with a particle size of 60-108 nm and a specific surface area of 35 ± 10 m 2 / g
Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение.The following are examples illustrating the invention.
Пример №1Example No. 1
В разогретый смеситель фирмы Henshel объемом 10 л при температуре 40°С загружают 100 мас.ч ПВХ, 5 мас.ч. термостабилизатора ТОСС, 0,05 мас.ч. пирогенного диоксида кремния Орисил А-175 с размером частиц 10-40 нм и удельной поверхностью 175 м2/г, перемешивают до температуры 60°С в течение 15 мин. Затем в смеситель добавляют 50 мас.ч. пластификатора ДОС и продолжают перемешивание смеси до температуры 100°С в течение 15 минут. Затем смесь охлаждают до комнатной температуры. Порошкообразную смесь вальцуют на вальцах с масляным обогревом при температуре 160°С в течение 5 мин. Полученные вальцовки прессуют при температуре 165°С в течение 10 мин.In a heated mixer of Henshel company with a volume of 10 l at a temperature of 40 ° C load 100 wt.h PVC, 5 wt.h. TOC temperature stabilizer, 0.05 parts by weight Orisil A-175 fumed silica with a particle size of 10-40 nm and a specific surface area of 175 m 2 / g, stirred to a temperature of 60 ° C for 15 minutes Then, 50 parts by weight are added to the mixer. plasticizer DOS and continue mixing the mixture to a temperature of 100 ° C for 15 minutes. Then the mixture was cooled to room temperature. The powder mixture is rolled on oil-heated rollers at a temperature of 160 ° C for 5 minutes. The resulting rolling is pressed at a temperature of 165 ° C for 10 minutes
На полученных образцах определяют морозостойкость пластикатов в соответствии с ГОСТ 5960-72 на трех образцах с размером 130×10 мм и толщиной (1±0,1) мм. За температуру хрупкости принимают минимальную температуру, при которой все образцы сохраняли свою целостность при изгибе на 180°.The obtained samples determine the frost resistance of plastic compounds in accordance with GOST 5960-72 on three samples with a size of 130 × 10 mm and a thickness of (1 ± 0.1) mm. The brittle temperature is taken to be the minimum temperature at which all samples maintained their integrity during bending by 180 °.
Прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве определяли по ГОСТ 11262-80 при температуре (20±2)°С.Tensile strength and elongation at break were determined according to GOST 11262-80 at a temperature of (20 ± 2) ° С.
Вязкость расплава пластикатов определяли с помощью капиллярного реометра «Instron» модели 3211 с диаметром капилляра 0,127 см и длиной 2,55 см при 165°С и скорости сдвига 3,79 с-1.The melt viscosity of the plastic compounds was determined using an Instron model 3211 capillary rheometer with a capillary diameter of 0.127 cm and a length of 2.55 cm at 165 ° C and a shear rate of 3.79 s -1 .
Относительную вязкость (ηотн) рассчитывают как отношение вязкости наполненной композиции (ηн) к ненаполненой (ηо):The relative viscosity (η rel ) is calculated as the ratio of the viscosity of the filled composition (η n ) to unfilled (η about ):
Термостабильность композиций определяли методом «Конго-рот» по ГОСТ 14041-91 при 200°С.The thermal stability of the compositions was determined by the method of "Congo-mouth" according to GOST 14041-91 at 200 ° C.
Свойства пластикатов приведены в таблице.The properties of plastic compounds are given in the table.
Примеры №№2-17 (по изобретению)Examples No. 2-17 (according to the invention)
Способ получения композиции и методы испытаний пластикатов по примеру 1. Состав и свойства композиций приведены в таблице.The method of obtaining the composition and testing methods of plastic compounds in example 1. The composition and properties of the compositions are shown in the table.
Пример №18 (по прототипу - авторскому свидетельству СССР №468927)Example No. 18 (based on the prototype - USSR copyright certificate No. 469827)
Пример №19 (по прототипу)Example No. 19 (prototype)
Способ получения композиции и методы испытаний пластикатов по примеру 1. Состав и свойства композиций приведены в таблицеA method of obtaining a composition and testing methods of plastic compounds in example 1. The composition and properties of the compositions are shown in the table
Примеры №№20-27 (для сравнения)Examples No. 20-27 (for comparison)
Способ получения композиции и методы испытаний пластикатов по примеру 1. Состав и свойства композиций приведены в таблице.The method of obtaining the composition and testing methods of plastic compounds in example 1. The composition and properties of the compositions are shown in the table.
Из приведенных в таблице данных следует, что введение в состав заявленной пластифицированной ПВХ-композиции пирогенного диоксида кремния с размером частиц 5-40 нм и удельной поверхностью 175-380 м2/г в количестве 0,05-0,8 мас.ч. на 100 мас.ч. ПВХ позволяет значительно снизить вязкость расплава композиции (относительная вязкость расплава составляет 0,52-0,70), повысить морозостойкость до минус 50°С -минус 70°С, термостабильность до 230-245 мин., прочность при растяжении до 18,9-21,0 МПа, относительное удлинение при разрыве до 365-405%. Эти показатели значительно выше показателей прототипа, приведенных в описании к авторскому свидетельству СССР №468927, и полученных при воспроизведении этого изобретения с использованием 2-15 мас.ч. белой сажи с размером частиц 60-108 нм и удельной поверхностью 35±10 м2/г (марка БС-30 по ГОСТ 18307-78). Относительная вязкость расплава по прототипу составляет 0,71-0,87, морозостойкость минус 45°С - минус 60°С, термостабильность 180-207 мин, прочность при растяжении 17,0-19,7 МПа, относительное удлинение при разрыве 315-370%. (см. примеры №№1-17 в сравнении с №№18-19).From the data given in the table it follows that the introduction into the composition of the claimed plasticized PVC composition of fumed silica with a particle size of 5-40 nm and a specific surface area of 175-380 m 2 / g in an amount of 0.05-0.8 wt.h. per 100 parts by weight PVC can significantly reduce the melt viscosity of the composition (the relative melt viscosity is 0.52-0.70), increase frost resistance to minus 50 ° С - minus 70 ° С, thermal stability up to 230-245 min., Tensile strength up to 18.9- 21.0 MPa, elongation at break up to 365-405%. These indicators are significantly higher than the parameters of the prototype described in the description of the USSR author's certificate No. 469827, and obtained by reproducing this invention using 2-15 parts by weight of soot with a particle size of 60-108 nm and a specific surface area of 35 ± 10 m 2 / g (grade BS-30 according to GOST 18307-78). The relative viscosity of the melt according to the prototype is 0.71-0.87, frost resistance minus 45 ° C - minus 60 ° C, thermal stability 180-207 min, tensile strength 17.0-19.7 MPa, elongation at break 315-370 % (see examples No. 1-17 in comparison with No. 18-19).
Использование пирогенного диоксида кремния с размером частиц 5-40 нм и удельной поверхностью 175-380 нм в количествах за пределами заявляемых не снижает вязкость расплава (см. примеры №№20 и 21).The use of fumed silica with a particle size of 5-40 nm and a specific surface area of 175-380 nm in quantities outside the claimed does not reduce the viscosity of the melt (see examples No. 20 and 21).
Пирогенный диоксид кремния как наполнитель для ПВХ известен. Известно также, что введение аэросила загущает ПВХ-композиции, придает им тиксотропные свойства («Наполнители для полимерных композиционных материалов» под редакцией Г.С. Каца, Москва, «Химия», 1981, с.177-179). Снижение вязкости расплава при введении очень небольшого количества (0,05-0,8 мас.ч.) пирогенного диоксида кремния с размером частиц 5-40 нм и удельной поверхностью 175-380 м2/г явилось неожиданным эффектом, выпадающим из известной закономерности повышения вязкости расплава пластифицированной ПВХ- композиции при введении пирогенного диоксида кремния.Pyrogenic silicon dioxide as a filler for PVC is known. It is also known that the introduction of Aerosil thickens PVC compositions, gives them thixotropic properties (Fillers for Polymer Composite Materials, edited by G. Kats, Moscow, Chemistry, 1981, pp. 177-179). A decrease in the melt viscosity with the introduction of a very small amount (0.05-0.8 parts by weight) of fumed silica with a particle size of 5-40 nm and a specific surface area of 175-380 m 2 / g was an unexpected effect that falls outside the well-known pattern of increasing the melt viscosity of the plasticized PVC composition with the introduction of fumed silica.
Увеличение вязкости расплава при введении пирогенного диоксида кремния в состав ПВХ-композиции в количествах 2-15 мас.ч. подтверждается примерами №№22-24.The increase in melt viscosity with the introduction of fumed silica in the composition of the PVC composition in amounts of 2-15 wt.h. confirmed by examples No. 22-24.
Примеры №№25-27 показывают, что белая сажа в заявляемых количествах пирогенного диоксида кремния 0,05-0,8 мас.ч. не снижает вязкость расплава.Examples No. 25-27 show that white carbon in the claimed amounts of fumed silica 0.05-0.8 wt.h. does not reduce the viscosity of the melt.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011152989/05A RU2489458C1 (en) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | Polyvinyl chloride-based composition for insulation and sheaths of wires and cables |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011152989/05A RU2489458C1 (en) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | Polyvinyl chloride-based composition for insulation and sheaths of wires and cables |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011152989A RU2011152989A (en) | 2013-07-10 |
RU2489458C1 true RU2489458C1 (en) | 2013-08-10 |
Family
ID=48787182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011152989/05A RU2489458C1 (en) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | Polyvinyl chloride-based composition for insulation and sheaths of wires and cables |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2489458C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU468927A1 (en) * | 1973-02-15 | 1975-04-30 | Предприятие П/Я М-5927 | Polyvinyl chloride composition |
SU1700020A1 (en) * | 1988-12-26 | 1991-12-23 | Предприятие П/Я М-5927 | Polyvinylchloride suspension base insulating compound |
RU2401821C2 (en) * | 2004-04-21 | 2010-10-20 | Дау Глобал Текнолоджиз Инк. | Method of reinforcing porous ceramic articles and articles made using said method |
-
2011
- 2011-12-26 RU RU2011152989/05A patent/RU2489458C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU468927A1 (en) * | 1973-02-15 | 1975-04-30 | Предприятие П/Я М-5927 | Polyvinyl chloride composition |
SU1700020A1 (en) * | 1988-12-26 | 1991-12-23 | Предприятие П/Я М-5927 | Polyvinylchloride suspension base insulating compound |
RU2401821C2 (en) * | 2004-04-21 | 2010-10-20 | Дау Глобал Текнолоджиз Инк. | Method of reinforcing porous ceramic articles and articles made using said method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011152989A (en) | 2013-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2016222779B2 (en) | Polyamide composition including hollow glass microspheres and articles and methods relating to the same | |
KR101837214B1 (en) | Use of polyamides that are resistant to corrosion and stress cracking | |
CN104072914B (en) | Cold-resistant flame retarding PVC composition for cable | |
JP2010514885A (en) | Flame retardant thermoplastic polyester resin composition | |
CN103709708A (en) | High-flowability fiberglass-reinforced halogen-free flame-retardant PC (polycarbonate) material and preparation method for same | |
JP2009073989A (en) | Resin composition containing fly ash | |
JP2018035304A (en) | Vinyl chloride resin composition, vinyl chloride resin molding, and laminate | |
RU2489458C1 (en) | Polyvinyl chloride-based composition for insulation and sheaths of wires and cables | |
JPWO2014141461A1 (en) | Impact strength modifier for chlorine-containing resin, chlorine-containing resin composition and molded product thereof | |
RU2483377C1 (en) | Electrically insulating composition | |
KR101675556B1 (en) | Resin composition for covering material of cable and manufacturing method of pellet for resin composition for covering material of cable | |
RU2489459C1 (en) | Polyvinyl chloride-based composition for insulation and sheaths of wires and cables | |
KR20010109176A (en) | Silicone rubber composition for extrusion molding and method for fabricating silicone rubber extrusion moldings | |
CN108707298A (en) | A kind of low temperature resistant PVC cable material | |
JP5418509B2 (en) | Flame retardant resin composition, resin sheet, resin molded product | |
TWI781503B (en) | Thermoplastic elastomer composition and molded body | |
EP2093249A1 (en) | Unplasticized PVC composition | |
CN109642061B (en) | Flame-retardant resin composition, and insulated wire, metal cable, optical fiber cable, and molded article using same | |
KR20120008984A (en) | Composition For Cable Sheath With High Water-proofing And Flame-retardancy The Cable Having The Same | |
JP5031008B2 (en) | Vinyl chloride resin composition | |
KR20120077465A (en) | Glass fiber reinforced thermoplastic alloy resin composition and molded product using the same | |
KR20150123119A (en) | Nanocomposite of polymer and poss and its crosslinked product with improved performance | |
JP2012067257A (en) | Polyvinyl chloride resin composition and flexible cable protecting tube | |
JP2015015119A (en) | Resin composition for wire coating material and insulated wire | |
KR20140110267A (en) | A polybutylene terethphalate resin composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190807 |