RU2697565C1 - Полимерная электроизоляционная композиция пониженной горючести - Google Patents

Полимерная электроизоляционная композиция пониженной горючести Download PDF

Info

Publication number
RU2697565C1
RU2697565C1 RU2018142756A RU2018142756A RU2697565C1 RU 2697565 C1 RU2697565 C1 RU 2697565C1 RU 2018142756 A RU2018142756 A RU 2018142756A RU 2018142756 A RU2018142756 A RU 2018142756A RU 2697565 C1 RU2697565 C1 RU 2697565C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
galvanic
polyvinyl chloride
grinding
wires
Prior art date
Application number
RU2018142756A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Юрьевич Чухланов
Олег Григорьевич Селиванов
Марина Евгеньевна Ильина
Наталья Владимировна Чухланова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ)
Priority to RU2018142756A priority Critical patent/RU2697565C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2697565C1 publication Critical patent/RU2697565C1/ru

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
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02—Organic and inorganic ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—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 halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—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 halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/04—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 halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • 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
    • H01B3/443—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 from vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds

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)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности. Электроизоляционная композиция для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей содержит суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, стабилизаторы - трехосновный сульфат свинца и стеарат кальция, антипиреновую добавку - тонкоизмельченный гальванический шлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства состава Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3, Ca(OH)2, оксиды CaO, SiO2, просушенный и подвергнутый помолу до степени перетира не более 40 мкм, и пигмент - сажу. Техническим результатом изобретения является снижение горючести композиции при сохранении технологических характеристик, а также безопасная утилизация гальванического шлама. 1 табл., 3 пр.

Description

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.
Известна полимерная композиция на основе суспензионного поливинилхлорида с пониженным дымовыделением (патент РФ №2271589, 2006 г.).
Указанная композиция содержит в мас. ч.:
Суспензионный поливинилхлорид 100
Сложноэфирный пластификатор 25-75
Свинцовый стабилизатор 1-7
Стеарат кальция 0,7-3
Карбонатный наполнитель 5-90
Окись цинка 0,5-8
Борат цинка 0,5-5
Хлористый кальций 0,1-2
Окись кальция 0,1-2
Дифенилолпропан 0,1-0,8
Трехокись сурьмы 0,5-9.
Данная композиция характеризуется невысоким кислородным индексом (КИ 27-29%), не обеспечивает достаточной степени снижения дымообразования при горении (максимальная плотность дыма при горении 180-250), а также характеризуется низким показателем текучести расплава (ПТР). ПТР при температуре 190°С составляет 31-35 г/10 мин,
что создает в расплаве полимера значительные усилия сдвига и приводит к его перегреву в экструдерах и, как следствие, ухудшению физико-механических свойств получаемых изделий.
Известна электроизоляционная композиция (патент РФ № 2402084, 2010 г.), содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, стабилизатор, карбонатный наполнитель, трехокись сурьмы, окись цинка, дифенилолпропан, добавку 1,3,5-трис-(2,3-дибромизопропил)-изоцианурат (FR-930), кальций-цинковый стабилизатор, эпоксидированное соевое масло, хлористый цинк, борную кислоту, полиэтиленовый воск при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
суспензионный поливинилхлорид 100
сложноэфирный пластификатор 50÷70
кальций-цинковый стабилизатор 5÷12
эпоксидированное соевое масло 14
карбонат кальция 100÷500
трехокись сурьмы 5÷10
окись цинка 0,5÷5
борная кислота 0,1÷1,5
1,3,5-трис-(2,3-дибромизопропил)-
изоцианурат (FR-930) 0,5÷10
хлористый цинк 0,01
дифенилолпропан 0,1÷0,5
полиэтиленовый воск 0,1÷0,5.
Данная электроизоляционная поливинилхлоридная композиция имеет недостаточно высокий кислородный индекс (КИ) 28-30. Кроме того, для переработки данной композиции с высокой степенью наполнения дополнительно требуется введение ряда компонентов (борная кислота, эпоксидированное соевое масло, полиэтиленовый воск), что значительно усложняет состав композиции, не обеспечивает равномерность перемешивания компонентов и ухудшает качество получаемой продукции.
Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является полимерная электроизоляционная композиция (патент РФ №2321090, 2006 г.). на основе суспензионного поливинилхлорида, характеризующаяся невысокой горючестью и содержащая, мас. ч:
Суспензионный поливинилхлорид 100
Сложноэфирный пластификатор 45-70
Хлорированный парафин и/или
хлорированные α-олефины 15-20
Трехосновный сульфат свинца 5-7
Стеарат кальция 1-2
Гидрооксид алюминия или гидрооксид магния 45-60
Трехокись сурьмы 5-10
Дифенилолпропан 0,1-0,5
Эпоксидная диановая смола 2-4
Сажа 0,5-2,0
Композиция характеризуется довольно низкой горючестью, однако имеет недостаточно низкий уровень выделения дыма при горении, при этом композиция имеет довольно сложный многокомпонентный состав, что может вызвать технологические трудности при переработке и ухудшить технические свойства получаемой продукции. В качестве антипирена в данной композиции используют тонкодисперсный гидроксид алюминия или гидроксид магния со средним размером частиц не более 5 мкм импортного производства, что приводит к значительному удорожанию композиции. Использование в качестве антипирена трехокиси сурьмы (2-ой класс опасности) значительно увеличивает токсичность композиции.
Целью изобретения является снижение горючести композиции, при сохранении технологических характеристик. В данном предполагаемом изобретении предлагается решение и другой технической задачи - безопасной утилизации гальванического шлама.
Эта цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, стабилизаторы трехосновный сульфат свинца и стеарат кальция, антипиреновую добавку и пигмент, в качестве антипиреновой добавки содержит тонкоизмельченный гальванический шлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства.
В данной композиции используется суспензионный поливинилхлорид марки ПВХ-С-7058-М по ГОСТ 14332-78.
В качестве сложноэфирного пластификатора композиция может содержать: диоктилфталат (ДОФ), диизооктилфталат (ДИОФ), диизононилфталат (ДИНФ), диалкилфенилфосфат (ДАФФ), трикрикрезилфосфат (ТКФ), диоктилсебацинат (ДОС) по ГОС Т 8728-88 или их смеси.
В качестве антипиреновой добавки предлагается использовать тонкоизмельченный гальванический шлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства гидроксидом кальция. В состав гальванического шлама входят гидроксиды металлов: Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3, Са(OH)2, оксиды CaO, SiO2. Гальванический шлам перед использованием просушивается при Т=130°С и подвергается тонкому помолу на шаровой мельнице. Полученный продукт имеет степень перетира не более 40 мкм (по ГОСТ 6589-74).
Использование тонкоизмельченного гальванического шлама, содержащего гидроксиды металлов, в качестве антипиреновой добавки предполагает увеличение огнестойкости композиции за счет поглощения большого количества тепла, возможность нейтрализации кислых газов (хлористого водорода, который выделяется при горении поливинилхлорида), что приводит к снижению дымообразования, а также дает возможность удешевить и снизить токсичность композиции (гальванический шлам имеет 3 класс опасности), при этом эксплуатационные характеристики изделий не ухудшаются.
Кроме перечисленных компонентов предлагаемая композиция может содержать другие целевые добавки, например пигмент диоксид титана, концентраты красителей, сажу в количестве 0,5-2 мас. ч. и др.
Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами. 1. В смеситель, нагретый до 90°С, загружают сыпучие компоненты, мас. ч.: суспензионный поливинилхлорид - 100, трехосновный сульфат свинца - 5, стеарат кальция - 1,5, гальванический шлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства - 5, сажу - 1, перемешивают в течение 3-5 мин, вводят ДОФ - 70, перемешивают в течение 20-25 минут. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры и вальцуют при температуре 155-165°С в течение 4-10 мин. Из вальцованного образца прессуют образцы для испы таний при температуре 160-170°С в течение 3 мин под давлением 120 кгс/см2.
2. В смеситель, нагретый до 90°С, загружают сыпучие компоненты, мас.ч.: суспензионный поливинилхлорид - 100, трехосновный сульфат свинца - 7, стеарат кальция - 2, гальванический щлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства - 15, сажу - 2, перемешивают в течение 3-5 мин, вводят ДОФ - 45, перемешивают в течение 20-25 минут. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры и вальцуют при температуре 155-165°С в течение 4-10 мин. Из вальцованного образца прессуют образцы для испытаний при температуре 160-170°С в течение 3 мин под давлением 120 кгс/см2.
3. В смеситель, нагретый до 90°С, загружают сыпучие компоненты, мас. ч.: суспензионный поливинилхлорид - 100, трехосновный сульфат свинца - 6, стеарат кальция - 1, гальванический щлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства - 10, сажу - 0,5, перемешивают в течение 3-5 мин, вводят ДОФ - 55, перемешивают в течение 20-25 минут. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры и вальцуют при температуре 155-165°С в течение 4-10 мин. Из вальцованного образца прессуют образцы для испытаний при температуре 160-170°С в течение 3 мин под давлением 120 кгс/см2
Характеристики образцов, полученных с использованием известной и предлагаемой композиции, приведены в таблице 1.
Figure 00000001

Claims (2)

  1. Электроизоляционная композиция для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, содержащая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, стабилизаторы - трехосновный сульфат свинца и стеарат кальция, антипиреновую добавку - тонкоизмельченный гальванический шлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства состава Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3, Ca(OH)2, оксиды CaO, SiO2, просушенный и подвергнутый помолу до степени перетира не более 40 мкм, и пигмент - сажу, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
  2. Суспензионный поливинилхлорид 100 Сложноэфирный пластификатор 45-70 Трехосновный сульфат свинца 5-7 Стеарат кальция 1-2 Тонкоизмельченный гальванический щлам, полученный после реагентной обработки сточных вод гальванического производства состава Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3, Ca(OH)2, оксиды CaO, SiO2, просушенный и подвергнутый помолу до степени перетира не более 40 мкм 5-15 Сажа 0,5-2,0
RU2018142756A 2018-12-03 2018-12-03 Полимерная электроизоляционная композиция пониженной горючести RU2697565C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018142756A RU2697565C1 (ru) 2018-12-03 2018-12-03 Полимерная электроизоляционная композиция пониженной горючести

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018142756A RU2697565C1 (ru) 2018-12-03 2018-12-03 Полимерная электроизоляционная композиция пониженной горючести

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2697565C1 true RU2697565C1 (ru) 2019-08-15

Family

ID=67640388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018142756A RU2697565C1 (ru) 2018-12-03 2018-12-03 Полимерная электроизоляционная композиция пониженной горючести

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2697565C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2271589C1 (ru) * 2004-07-05 2006-03-10 Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) Электроизоляционная композиция
RU2321090C1 (ru) * 2006-11-30 2008-03-27 Открытое акционерное общество "Каустик" (ОАО "Каустик") Поливинилхлоридный кабельный пластикат пониженной горючести
RU2402084C1 (ru) * 2009-10-21 2010-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Башпласт" Электроизоляционная композиция
CN101456996B (zh) * 2008-12-30 2011-06-29 领亚电子科技股份有限公司 电线电缆用耐油聚氯乙烯组合物及制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2271589C1 (ru) * 2004-07-05 2006-03-10 Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) Электроизоляционная композиция
RU2321090C1 (ru) * 2006-11-30 2008-03-27 Открытое акционерное общество "Каустик" (ОАО "Каустик") Поливинилхлоридный кабельный пластикат пониженной горючести
CN101456996B (zh) * 2008-12-30 2011-06-29 领亚电子科技股份有限公司 电线电缆用耐油聚氯乙烯组合物及制备方法
RU2402084C1 (ru) * 2009-10-21 2010-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Башпласт" Электроизоляционная композиция

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104530519B (zh) 一种无卤低烟阻燃电缆料及其制备方法
US11384234B2 (en) Crosslinkable polymer composition comprising polymer blend of EVA copolymer and EMA copolymer
CN104479232A (zh) 一种125℃低烟无卤阻燃乙丙橡胶电缆料及其制备方法
RU2402087C1 (ru) Электроизоляционная композиция
AU2011215703A1 (en) Compositions for riser and plenum cables
RU2501108C2 (ru) Электроизоляционная полимерная композиция
CN113956588B (zh) 抗老化阻燃pvc材料及用于电线或电缆制备方法、用途
CA2891253C (en) Jacket composition for riser and plenum cables
RU2697565C1 (ru) Полимерная электроизоляционная композиция пониженной горючести
RU2402084C1 (ru) Электроизоляционная композиция
RU2488608C1 (ru) Электроизоляционная композиция
RU2483377C1 (ru) Электроизоляционная композиция
RU2402086C1 (ru) Электроизоляционная композиция
EP0482093B1 (en) Flame retardant polymer formulation
EP0012107A1 (de) Flammgeschützte, plastifizierte PVC-Mischung
RU2402085C1 (ru) Электроизоляционная композиция
CN111100398B (zh) 改性pvc材料以及电缆
US5342874A (en) Flame retardant polymer formulation
RU2272330C1 (ru) Электроизоляционная композиция
RU2321090C1 (ru) Поливинилхлоридный кабельный пластикат пониженной горючести
RU2500048C2 (ru) Электроизоляционная композиция
CN109627573A (zh) 一种低比重v0级阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
RU2256968C1 (ru) Электроизоляционная композиция
RU2494125C2 (ru) Электроизоляционная композиция
RU2440632C1 (ru) Электроизоляционная композиция

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201204