RU2642567C2 - Electrically insulating composition - Google Patents

Electrically insulating composition Download PDF

Info

Publication number
RU2642567C2
RU2642567C2 RU2016115624A RU2016115624A RU2642567C2 RU 2642567 C2 RU2642567 C2 RU 2642567C2 RU 2016115624 A RU2016115624 A RU 2016115624A RU 2016115624 A RU2016115624 A RU 2016115624A RU 2642567 C2 RU2642567 C2 RU 2642567C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
copolymer
ethylene
butadiene
polybutylene glycol
smoke
Prior art date
Application number
RU2016115624A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016115624A (en
Inventor
Игорь Константинович Домнич
Игорь Александрович Кислов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью фирма "Проминвест Пластик"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью фирма "Проминвест Пластик" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью фирма "Проминвест Пластик"
Priority to RU2016115624A priority Critical patent/RU2642567C2/en
Publication of RU2016115624A publication Critical patent/RU2016115624A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2642567C2 publication Critical patent/RU2642567C2/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C08L25/10—Copolymers of styrene with conjugated dienes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L31/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L31/02—Homopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
    • C08L31/04—Homopolymers or copolymers of vinyl acetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L35/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least one other carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L35/04—Homopolymers or copolymers of nitriles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/42—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes polyesters; polyethers; polyacetals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

FIELD: cable industry.
SUBSTANCE: invention relates to the cable industry, namely to polymer electrical insulating compositions intended for use in cable structures, operated in conditions of increased fire hazard and low temperatures when exposed to diesel fuel and lubricating oils. Electrically insulating composition contains, by weight: copolymer of butylene phthalate and polybutylene glycol with butylenphthalate (50–95) wt % and polybutylene glycol (5–50) wt % – 20–90, polyethylene wax 1–5, high molecular weight polydimethylsiloxane 2–20, additionally contains aluminum hydroxide Al(OH)3 or magnesium hydroxide Mg(OH)2 100–200, copolymer of ethylene with octene, or ethylene with vinyl acetate, or copolymer of butadiene with acrylonitrile, or copolymer of styrene with butadiene 8–60, high-density polyethylene modified with maleic anhydride 2–20.
EFFECT: technical result – invention makes it possible to provide a high degree of incombustibility, a lower rate of emission of smoke and hydrogen chloride during combustion in combination with increased resistance to diesel fuel and lubricating oils, as well as resistance to low temperatures.
1 cl, 8 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к полимерным электроизоляционным композициям, предназначенным для применения в конструкциях кабельных изделий, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности и пониженных температур при воздействии дизельного топлива и смазочных масел, в особенности в оболочках кабелей и проводов для подвижного состава.The invention relates to the cable industry, in particular to polymer insulating compositions intended for use in the construction of cable products operating in conditions of increased fire hazard and low temperatures when exposed to diesel fuel and lubricating oils, in particular in the sheaths of cables and wires for rolling stock.

Из уровня техники известна композиция, содержащая, масс. %: сополимер простых и сложных эфиров - 40-80, органо-фосфинатный антипирен - 10-40, полифосфат меламина - 0-20, вторичный полимер - 0-10, антиоксидант - 0-3, термостабилизатор - 0-3, другие опциональные добавки - 0-15 (заявка WO 2010039616 А2, кл. В32В 27/36; C08K 5/5313; C08K 5/5353; C08L 67/00, опубл. 08.04.2010).The prior art composition containing, by weight. %: copolymer of ethers and esters - 40-80, organophosphinate flame retardant - 10-40, melamine polyphosphate - 0-20, secondary polymer - 0-10, antioxidant - 0-3, heat stabilizer - 0-3, other optional additives - 0-15 (application WO 2010039616 A2, class B32B 27/36; C08K 5/5313; C08K 5/5353; C08L 67/00, published 08.04.2010).

Недостатком композиции является высокое тепло- и дымовыделение в процессе горения.The disadvantage of the composition is the high heat and smoke during combustion.

Из уровня техники известна композиция, содержащая, масс, %: металлическую соль фосфиновой и/или дисфосфиновой кислоты или их полимер - 3-10, смесь полифосфата аммония и олигомера или полимера триазинового производного в соотношении между 6:1 и 2:1 - 15-30, азотсодержащий или азот-фосфор-содержащий синергист - 0-10, стандартные добавки - 0,1-3, остаток - сополимер простых и сложных эфиров (заявка WO 2012010453 А1, кл. C08K 13/06; C08K 5/00; C08K 5/3492; C08K 5/52; C08K 5/5313; C08K 9/02, опубл. 26.01.2012).A composition is known from the prior art, containing, wt.%: A metal salt of phosphinic and / or dysphosphinic acid or their polymer 3-10, a mixture of ammonium polyphosphate and an oligomer or polymer of a triazine derivative in a ratio between 6: 1 and 2: 1-15 30, nitrogen-containing or nitrogen-phosphorus-containing synergist - 0-10, standard additives - 0.1-3, the remainder is a copolymer of ethers and esters (application WO 2012010453 A1, CL C08K 13/06; C08K 5/00; C08K 5/3492; C08K 5/52; C08K 5/5313; C08K 9/02, publ. 26.01.2012).

Недостатком композиции является высокое тепло- и дымовыделение в процессе горения.The disadvantage of the composition is the high heat and smoke during combustion.

Наиболее близким аналогом является композиция, содержащая, масс. ч: сополимер простых и сложных эфиров - 100, бромированный антипирен - 5-45, триоксид сурьмы - 0,20-1,5, подавитель каплепадения при горении, минеральный антипирен, представляющий собой смесь из 60-75% гидроксида алюминия и 25-40% соединения магния (карбоната магния, либо оксида магния, либо гидроксида магния) - 30-60, совмещающий агент с гидролизуемыми группами, содержащий титан или кремний и органофильную группу - 0,1-5 (US №4826899 А, кл. C08G 63/66; C08K 13/02; C08K 3/22; C08K 9/00; C08K 9/04; C08L 67/00, опубл. 02.05.1989).The closest analogue is a composition containing, mass. h: copolymer of ethers and esters - 100, brominated flame retardant - 5-45, antimony trioxide - 0.20-1.5, dropping suppressant during combustion, mineral flame retardant, which is a mixture of 60-75% aluminum hydroxide and 25-40 % magnesium compound (magnesium carbonate, or magnesium oxide, or magnesium hydroxide) - 30-60, a combining agent with hydrolyzable groups containing titanium or silicon and an organophilic group - 0.1-5 (US No. 4826899 A, class C08G 63 / 66; C08K 13/02; C08K 3/22; C08K 9/00; C08K 9/04; C08L 67/00, publ. 05/02/1989).

Недостатком данной композиции является высокое тепло- и дымовыделение, а также выделение токсичных соединений брома в процессе горения.The disadvantage of this composition is the high heat and smoke, as well as the release of toxic bromine compounds during combustion.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является улучшение показателей пожарной безопасности, в частности со снижением тепло- и дымовыделения в процессе горения, достижение высоких показателей по стойкости к пониженным температурам в сочетании с требованием стойкости к воздействию горюче-смазочных веществ, а также выполнение требований по минимизации выделения коррозионно-активных газов при горении.The problem to which the invention is directed is to improve fire safety, in particular with a decrease in heat and smoke during combustion, to achieve high resistance to low temperatures in combination with the requirement of resistance to the effects of fuels and lubricants, as well as meeting the requirements to minimize the emission of corrosive gases during combustion.

Техническим результатом является обеспечение высокой степени негорючести, пониженного выделения дыма и хлористого водорода при горении в комплексе с повышенными показателями стойкости к воздействию дизельного топлива и смазочных масел, а также стойкостью к пониженным температурам.The technical result is to provide a high degree of incombustibility, reduced smoke and hydrogen chloride during combustion in combination with increased resistance to diesel and lubricating oils, as well as resistance to low temperatures.

Поставленная задача достигается тем, что электроизоляционная композиция, содержащая сополимер бутиленфталата и полибутиленгликоля с содержанием бутиленфталата (50-95) масс. % и полибутиленгликоля (5-50) масс. %, полиэтиленовый воск, высокомолекулярный полидиметилсилоксан, дополнительно содержит гидроксид алюминия Al(ОН)3 или магния Mg(OH)2, сополимер этилена с октеном, либо этилена с винилацетатом, либо сополимер бутадиена с акрилонитрилом, либо сополимер стирола с бутадиеном, полиэтилен высокой плотности, модифицированный малеиновым ангидридом, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:This object is achieved in that the electrical insulating composition containing a copolymer of butylene phthalate and polybutylene glycol with a content of butylene phthalate (50-95) mass. % and polybutylene glycol (5-50) mass. %, polyethylene wax, high molecular weight polydimethylsiloxane, additionally contains aluminum hydroxide Al (OH) 3 or magnesium Mg (OH) 2, a copolymer of ethylene with octene, or ethylene with vinyl acetate, or a copolymer of butadiene with acrylonitrile, or a copolymer of styrene with butadiene, high density polyethylene modified with maleic anhydride, in the following ratio of components, wt. hours:

Figure 00000001
Figure 00000001

Сополимер бутиленфталата и полибутиленгликоля с содержанием жестких сегментов бутиленфталата (50-95) масс. % и мягких сегментов полибутиленгликоля (5-50) масс. %, выпускается компаниями «DuPont», «LG». Такой сополимер бутиленфталата и полибутиленгликоля состоит из жестких сегментов, полученных из алкилендиола и ароматической дикарбоновой кислоты, и мягких сегментов, полученных из полиалкиленоксидгликоля и ароматической дикарбоновой кислоты. Температура плавления указанного сополимера бутиленфталата и полибутиленгликоля (метод ДСК) составляет (150-180)°С, твердость по Шору Д - (30-55) ед., индекс расплава - (1-50) г/10 мин (2,16 кг, 190°С).A copolymer of butylene phthalate and polybutylene glycol containing hard segments of butylene phthalate (50-95) mass. % and soft segments of polybutylene glycol (5-50) mass. %, issued by DuPont, LG. Such a copolymer of butylene phthalate and polybutylene glycol consists of hard segments derived from alkylene diol and aromatic dicarboxylic acid and soft segments derived from polyalkylene oxide glycol and aromatic dicarboxylic acid. The melting point of the indicated copolymer of butylene phthalate and polybutylene glycol (DSC method) is (150-180) ° С, shore hardness D is (30-55) units, melt index is (1-50) g / 10 min (2.16 kg , 190 ° C).

Сополимер этилена с октеном выпускается компанией «Borealis», содержит (80-98)% масс. этилена и (2-20) масс. % октена. Температура плавления составляет (60-90)°С, твердость по Шору А - (60-90) ед., индекс расплава - (1-50) г/10 мин (2,16 кг, 190°С).A copolymer of ethylene with octene is produced by the company "Borealis", contains (80-98)% of the mass. ethylene and (2-20) mass. % octene. The melting point is (60-90) ° C, Shore A hardness is (60-90) units, the melt index is (1-50) g / 10 min (2.16 kg, 190 ° C).

Сополимер этилена с винилацетатом выпускается как отечественной промышленностью, так и зарубежными компаниями («DuPont», «ExxonMobil»). Такой сополимер содержит (60-90) масс. % этилена и (10-40) масс. % винилацетата. Температура плавления составляет (60-90)°С, твердость по Шору А - (60-90) ед., индекс расплава - (1-50) г/10 мин (2,16 кг, 190°С).The ethylene vinyl acetate copolymer is produced both by domestic industry and by foreign companies (DuPont, ExxonMobil). Such a copolymer contains (60-90) mass. % ethylene and (10-40) mass. % vinyl acetate. The melting point is (60-90) ° C, Shore A hardness is (60-90) units, the melt index is (1-50) g / 10 min (2.16 kg, 190 ° C).

Сополимер бутадиена с акрилонитрилом выпускается компанией «Сибур». Такой сополимер содержит (65-77) масс. % бутадиена и (23-35) масс. % связанного нитрила акриловой кислоты. Вязкость по Муни (МБ 1+4 (100°С)) составляет 60-70 ед.A copolymer of butadiene with acrylonitrile is manufactured by Sibur. Such a copolymer contains (65-77) mass. % butadiene and (23-35) mass. % bound nitrile of acrylic acid. Mooney viscosity (MB 1 + 4 (100 ° C)) is 60-70 units.

Сополимер стирола с бутадиеном выпускается компанией «Сибур». Такой сополимер содержит (60-71) масс. % бутадиена и (29-40) масс. % связанного стирола. Твердость по Шору А составляет (70-85) ед., индекс расплава - (1-50) г/10 мин (2,16 кг, 190°С).A styrene butadiene copolymer is produced by Sibur. Such a copolymer contains (60-71) mass. % butadiene and (29-40) mass. % bound styrene. Shore A hardness is (70-85) units, the melt index is (1-50) g / 10 min (2.16 kg, 190 ° C).

Полиэтилен высокой плотности, модифицированный малеиновым ангидридом, выпускается компанией «DuPont». Плотность такого полиэтилена составляет (0,940-0,965) г/см3, индекс расплава - (1-10) г/10 мин (2,16 кг, 190°С). Группы малеинового ангидрида в количестве (0,5-1,0) масс. % привиты вдоль всей полимерной цепи указанного полиэтилена высокой плотности.Maleic anhydride modified high density polyethylene is manufactured by DuPont. The density of such polyethylene is (0.940-0.965) g / cm 3 , the melt index is (1-10) g / 10 min (2.16 kg, 190 ° C). Groups of maleic anhydride in the amount of (0.5-1.0) mass. % grafted along the entire polymer chain of the specified high density polyethylene.

Полиэтиленовый воск выпускается компаниями «Clariant», «Evonik» и представляет собой низкомолекулярный полиэтилен низкой плотности с молекулярной массой (1000-12000). Температура плавления (ДСК) составляет (95-120°С), вязкость при 150°С - (40-400) мм2/с.Polyethylene wax is produced by Clariant, Evonik and is a low molecular weight low-density polyethylene with a molecular weight (1000-12000). The melting point (DSC) is (95-120 ° C), viscosity at 150 ° C - (40-400) mm 2 / s.

Высокомолекулярный полидиметилсилоксан выпускает компания «Wacker». Его молекулярная масса составляет (1000000-2000000) ед.High molecular weight polydimethylsiloxane is manufactured by Wacker. Its molecular weight is (1000000-2000000) units.

Гидроксид алюминия выпускается компанией «Albemarle». Средний размер частиц составляет (1-10) мкм, удельная площадь поверхности (1-10) м2/г, плотность 2,4 г/см3.Aluminum hydroxide is produced by Albemarle. The average particle size is (1-10) microns, specific surface area (1-10) m 2 / g, density 2.4 g / cm 3 .

Гидроксид магния производится компаниями «Каустик», «Albemarle». Средний размер частиц составляет (1-10) мкм, удельная площадь поверхности (1-10) м2/г, плотность 2,3 г/см3.Magnesium hydroxide is produced by the companies "Caustic", "Albemarle". The average particle size is (1-10) microns, specific surface area (1-10) m 2 / g, density 2.3 g / cm 3 .

Сополимер бутиленфталата и полибутиленгликоля используется для изготовления оболочек кабелей, стойких к воздействию углеводородов при повышенных температурах. Кроме того, сополимер бутиленфталата и полибутиленгликоля обладает достаточно низкой температурой хрупкости, что делает возможным его использование в хладостойких кабелях. Однако этот сополимер обладает высоким уровнем горючести и дымовыделения при горении. Традиционно, горючесть снижается с помощью азот-фосфор-содержащих вспучивающихся смесей. Такие смеси в качестве основного компонента содержат полифосфат аммония или органо-фосфинаты. В качестве синергических компонентов в таких смесях могут использоваться пентаэритритол, меламин, цианурат меламина).A copolymer of butylene phthalate and polybutylene glycol is used to make cable sheaths that are resistant to hydrocarbons at elevated temperatures. In addition, the copolymer of butylene phthalate and polybutylene glycol has a sufficiently low brittle temperature, which makes it possible to use it in cold-resistant cables. However, this copolymer has a high level of combustibility and smoke during combustion. Traditionally, flammability is reduced with nitrogen-phosphorus-containing intumescent mixtures. Such mixtures as the main component contain ammonium polyphosphate or organophosphinates. As synergistic components in such mixtures, pentaerythritol, melamine, melamine cyanurate can be used).

Предлагаемая композиция решает задачу существенного снижения тепло- и дымовыделения в процессе горения за счет использования минеральных антипиренов, таких как гидроксид алюминия или магния. При горении они разлагаются с образованием оксида металла и воды, которая охлаждает область горения. Однако для снижения тепло- и дымовыделения требуется использование в составе композиции 100-200 м.ч. данных антипиренов. Такое количество значительно ухудшает физико-механические свойства композиции, в частности прочность при разрыве и относительное удлинение при разрыве. Для сохранения высоких механических характеристик в состав композиции вводятся сополимеры этилена с октеном, либо этилена с винилацетатом, либо бутадиена с акрилонитрилом, либо стирола с бутадиеном, а также полиэтилен высокой плотности, модифицированный малеиновым ангидридом.The proposed composition solves the problem of significantly reducing heat and smoke during combustion by using mineral flame retardants, such as aluminum or magnesium hydroxide. During combustion, they decompose to form metal oxide and water, which cools the combustion area. However, to reduce heat and smoke, the use of 100-200 mph in the composition is required. data flame retardants. Such an amount significantly impairs the physicomechanical properties of the composition, in particular the tensile strength and elongation at break. In order to maintain high mechanical characteristics, copolymers of ethylene with octene, or ethylene with vinyl acetate, butadiene with acrylonitrile, or styrene with butadiene, as well as high density polyethylene modified with maleic anhydride are introduced into the composition.

Композицию согласно изобретению можно перерабатывать на типовом оборудовании, используемом для этих целей в кабельном производстве.The composition according to the invention can be processed on typical equipment used for these purposes in cable production.

Электроизоляционную композицию для лабораторных испытаний изготавливают путем добавления сополимера бутиленфталата и полибутиленгликоля, сополимера этилена с октеном, или этилена с винилацетатом, или сополимера бутадиена с акрилонитрилом, или сополимера стирола с бутадиеном, полиэтилена высокой плотности, модифицированного малеиновым ангидридом, полиэтиленового воска, высокомолекулярного полидиметилсилоксана, гидроксида алюминия Al(ОН)3 или магния Mg(OH)2 и перемешивания компонентов в резиносмесителе Бенбери при температуре 180-200°С в течение 10 мин. Из полученных композиций готовят стандартные образцы для испытаний.An electrical insulating composition for laboratory tests is made by adding a copolymer of butylene phthalate and polybutylene glycol, a copolymer of ethylene with octene, or ethylene with vinyl acetate, or a copolymer of butadiene with acrylonitrile, or a copolymer of styrene butadiene, high-density polyethylene, modified polyethylene hydroxide, maleic acid hydroxide, polyethylene hydroxide, and aluminum Al (OH) 3 or magnesium Mg (OH) 2 and mixing the components in a Banbury rubber mixer at a temperature of 180-200 ° C within 10 minutes From the obtained compositions prepare standard samples for testing.

Полученные композиции испытывают в коническом калориметре в соответствии с методами испытания, приведенными в международном стандарте ISO 5660 - 1:2015 «Reaction-to-fire tests - Heat release, smoke production and mass loss rate - Part 1: Heat release rate (cone calorimeter method) and smoke production rate (dynamic measurement)» (Проверка реакции на горение. Скорость тепловыделения, дымовыделения и потери массы. Часть 1. Скорость тепловыделения (метод конического калориметра) и скорость дымовыделения (динамическое измерение), методом конического калориметра при тепловом потоке - 35 кВт/м2 и определяют следующие показатели пожарной безопасности: максимальную скорость тепловыделения, общее выделение тепла, скорость распространения пламени, общее дымовыделение и скорость распространения дыма.The resulting compositions are tested in a conical calorimeter in accordance with the test methods given in the international standard ISO 5660 - 1: 2015 “Reaction-to-fire tests - Heat release, smoke production and mass loss rate - Part 1: Heat release rate (cone calorimeter method ) and smoke production rate (dynamic measurement) ”(Test of the reaction to combustion. The rate of heat generation, smoke and mass loss. Part 1. The rate of heat (conical calorimeter method) and the rate of smoke (dynamic measurement), conical calorimeter method with heat flux - 35 kW / m 2 and determine the following parameters ozharnoy safety: the maximum heat release rate, total heat, flame propagation velocity, the total smoke emission and propagation velocity of the smoke.

Приводимые ниже примеры иллюстрирует, но не ограничивают изобретение.The following examples illustrate but do not limit the invention.

Пример 1Example 1

Figure 00000002
Figure 00000002

Результаты испытаний композиций 1-3 из табл. 1 приведены в табл. 2.The test results of compositions 1-3 of the table. 1 are given in table. 2.

Figure 00000003
Figure 00000003

Пример 2Example 2

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Результаты испытаний композиций 5-7 из табл. 3 приведены в табл. 4.The test results of compositions 5-7 of the table. 3 are given in table. four.

Figure 00000006
Figure 00000006

Пример 3Example 3

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Результаты испытаний композиций 8-10 из табл. 5 приведены в табл. 6.The test results of the compositions 8-10 of the table. 5 are given in table. 6.

Figure 00000009
Figure 00000009

Пример 4Example 4

Figure 00000010
Figure 00000010

Результаты испытаний композиций 11-13 из табл. 7 приведены в табл. 8.The test results of the compositions 11-13 of the table. 7 are given in table. 8.

Figure 00000011
Figure 00000011

Из результатов испытаний видно, что предлагаемая композиция обладает низкими значениями максимальной скорости тепловыделения, общего выделения тепла, скорости распространения пламени, общего дымовыделения и скорости распространения дыма и по этим показателям превосходит прототип.From the test results it can be seen that the proposed composition has low values of the maximum heat release rate, total heat generation, flame propagation speed, total smoke emission and smoke propagation speed, and in terms of these indicators exceeds the prototype.

Предлагаемая композиция имеет показатель удельного объемного электрического сопротивления, измеренного при температуре 200С, не ниже 109 Ом . см.The proposed composition has an indicator of the specific volume electric resistance, measured at a temperature of 20 0 C, not lower than 10 9 Ohms . cm.

Claims (2)

Электроизоляционная композиция, содержащая сополимер бутиленфталата и полибутиленгликоля, полиэтиленовый воск, высокомолекулярный полидиметилсилоксан, дополнительно содержит гидроксид алюминия Al(ОН)3 или магния Mg(OH)2, сополимер этилена с октеном, либо этилена с винилацетатом, либо сополимер бутадиена с акрилонитрилом, либо сополимер стирола с бутадиеном, полиэтилен высокой плотности, модифицированный малеиновым ангидридом, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:The electrical insulating composition containing a copolymer of butylene phthalate and polybutylene glycol, polyethylene wax, high molecular weight polydimethylsiloxane, additionally contains aluminum hydroxide Al (OH) 3 or magnesium Mg (OH) 2 , a copolymer of ethylene with octene, or ethylene with vinyl acetate, or a butadiene copolymer with acrylonitrile styrene with butadiene, high density polyethylene modified with maleic anhydride, in the following ratio, wt.h .:
Figure 00000012
Figure 00000012
RU2016115624A 2016-04-21 2016-04-21 Electrically insulating composition RU2642567C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016115624A RU2642567C2 (en) 2016-04-21 2016-04-21 Electrically insulating composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016115624A RU2642567C2 (en) 2016-04-21 2016-04-21 Electrically insulating composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016115624A RU2016115624A (en) 2017-10-26
RU2642567C2 true RU2642567C2 (en) 2018-01-25

Family

ID=60153600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016115624A RU2642567C2 (en) 2016-04-21 2016-04-21 Electrically insulating composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2642567C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4826899A (en) * 1987-06-15 1989-05-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low smoke generating, high char forming, flame resistant thermoplastic multi-block copolyesters
RU2231148C2 (en) * 2002-09-06 2004-06-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Барс-2" Electric insulation composition
RU2394292C1 (en) * 2009-02-26 2010-07-10 Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) Electrically insulating composition
WO2014036871A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fire-retardant copolyetherester composition and articles comprising the same
RU2539588C2 (en) * 2012-08-03 2015-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Polymer composition
US20150060107A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Hitachi Metals, Ltd. Halogen-free resin composition, insulated wire and cable

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4826899A (en) * 1987-06-15 1989-05-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low smoke generating, high char forming, flame resistant thermoplastic multi-block copolyesters
RU2231148C2 (en) * 2002-09-06 2004-06-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Барс-2" Electric insulation composition
RU2394292C1 (en) * 2009-02-26 2010-07-10 Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) Electrically insulating composition
RU2539588C2 (en) * 2012-08-03 2015-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Polymer composition
WO2014036871A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fire-retardant copolyetherester composition and articles comprising the same
US20150060107A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Hitachi Metals, Ltd. Halogen-free resin composition, insulated wire and cable

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016115624A (en) 2017-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jeencham et al. Effect of flame retardants on flame retardant, mechanical, and thermal properties of sisal fiber/polypropylene composites
CN104479339B (en) Non-halogen flame-proof smoke-restraining thermoplastic polyurethane elastomer cable material and preparation method thereof
Sun et al. Effect of the particle size of expandable graphite on the thermal stability, flammability, and mechanical properties of high‐density polyethylene/ethylene vinyl‐acetate/expandable graphite composites
Bahattab et al. Cross-linked poly (ethylene vinyl acetate)(EVA)/low density polyethylene (LDPE)/metal hydroxides composites for wire and cable applications
Yen et al. Synergistic effect of aluminum hydroxide and nanoclay on flame retardancy and mechanical properties of EPDM composites
KR102172127B1 (en) Crosslinkable polymer composition comprising a polymer mixture of EVA copolymer and EMA copolymer
Ramírez‐Vargas et al. Structural characterization of LDPE/EVA blends containing nanoclay‐flame retardant combinations
CN104479232A (en) Low-smoke halogen-free flame retardant ethylene propylene rubber cable material at temperature of 125 DEG C and preparation method thereof
CN101659765A (en) Halogen free flame retardant cable sheath material and manufacturing method thereof
CN103739927B (en) Temperature resistant grade is low-smoke zero-halogen cable material formula and the preparation method of 150 DEG C
CN115181356A (en) Low-smoke halogen-free flame-retardant polyolefin cable material for ships at 105 ℃, preparation method and application
JP5552542B2 (en) Flameproofed polymer composition
JP5700530B2 (en) Flame retardant resin composition for optical drop cable jacket and optical drop cable
TWI485232B (en) Flameproofed polymer compositions
RU2642567C2 (en) Electrically insulating composition
CN103849062A (en) Halogen-free flame-retardant cable sheath material
Wang et al. Effects of poly (ethylene‐co‐propylene) elastomer on mechanical properties and combustion behaviour of flame retarded polyethylene/magnesium hydroxide composites
JP2015214656A (en) Fireproof resin composition
Lu et al. Selectively located aluminum hydroxide in rubber phase in a TPV: Towards to a halogen‐free flame retardant thermoplastic elastomer with ultrahigh flexibility
RU2394292C1 (en) Electrically insulating composition
US9396839B2 (en) Cable with improved flame retardancy
JP2006225568A (en) Thermoplastic flame-retardant resin composition
Wang et al. Influence of carbon fiber on the combustion behavior, thermal stability and mechanical properties of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and 9, 10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO) composites.
Mattausch et al. The effect of mineral fillers on the rheological, mechanical and thermal properties of halogen-free flame-retardant polypropylene/expandable graphite compounds
JP5886775B2 (en) Flame retardant and method for producing flame retardant resin composition using the same