SU979424A1 - Электропровод ща полимерна композици - Google Patents

Description

54) ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КО1-ШОЗИЦНЯ

Изобретение относитс  к полимерным композици м на основе сшивающихс  по . ниолефинов, примен емые дл  электростатического экранировани , например токопровол щих жил силовых кабелей высокого напр жени ,и может быть использовано дл  создани  антистатичес ких пленок, покрытий, нагревательных элементов. Известны электропррвод/нцие полиолефиноБые композиции, где в качест ве электропровод щего наполнител  примен ютс  углеродные сажи с наполн нием до 50 вес.% 1 . Однако введение сажи приводит к значительному увеличению в зкости расплава полимерной масс;-з и ухудшению перерабатываемости композиции. Известны электропровод щие сшиваю щиес  композиции полиолефина, где в качестве агентов сшивки используют органические перекиси, а электропрсэвод щие свойства придает технический углерод 2 . Однако использование органических перекисей в качестве сшивающих агентов вызывает технологические затруднени  как на стадии получени  электр провод щих композиций , так и на стадии переработки, вследствие возмохсно ти преждевременной сшивки при повышенной температуре, необходимой дл  производства и переработки высоков зких наполненных техническим углеродом полиолефинов. Дл  проведени  сшивки необходимо использование специального оборудовани , требующего значительных установочных площадей и объемов (длина установок до 150 м, высоты до do м // низка  производитель-ность при переработке обусловлена строгим соблюдением температурного режима. Наиболее близкой к изобретению  вл етс  композици , состо ща  из полиолефина , электропровод щих марок технического углерода, органической перекиси, амида олеиновой кислоты и антиоксиданта 3 . Однако данной композиции также присущи недостатки, св занные с ее производством и переработкой. Кроме того, к-омпозици  характеризуетс  н.адостаточно высокой стойкостью к деформации при повыиенной температуре, что ограничивает применение композиции в издели х, работакидих под нагрузкой и снижает надежность при эксплуатации в экстрема:1ьных условилх (токовые перегрузки). Целью изобретени   вл етс  улучш ние перерабатываемости композиции на стадии ее производства и переработки (устранение технологических затруднений, св занных с возможност пре)(у;евременной сшивки композиции}и увеличени  стойкости к деформации п повышенной температуре. поставленна  цель достигаетс  тем что электропровод ща  композици  на основе полиолефина, содержаща  технический углерод, органическую перекись и антиоксидант, дополнительно содержит кремнййорганическое соедине ние., выбранное из группы, включающей винилтриэтоксилан,винилтрихлорсилан и 1,1-диметокси-1-силанциклопентан , при следующем соотношении компонентов, мае.%: Кремнййорганическое соединение0,5-5,0 Органическа  перекись0 ,02-0,3 Технический углерод20-40 Антиоксидант О,1-0,и Полиолефин . Остальное Кремнййорганическое соединение, например винилтоиэтоксисилан, винилтриоксихлорсилан ,1,1-димётокси-1-си ланциклопентен и другие ввод т дл  прививки его к полиолефину, а перекись , например перекись дикумила, (L, 3-ди-трет-бутилпероксиИзопропил) бе зол и другие, служат в качестве инициатора свободных радикалов дл  осуществлени  прививки кремнийоргани ческого соединени  к полиолефину. В качестве полиолефина может быть использован полиэтилен высокого давлени , сополимер этилена с винилацетатом . Сополимер Этилена с пропиuieHOM и другие полиолефины, а также их смеси друг с другом и эластомерами . а качестве электропровод щих наполнителей примен ют технический углерод марок ПМ-100, ПМ-90Ви ПМЭ-100 и другие.. Антиоксидантами служат стабилизаторы амин.ного типа - диметил-бис-(п -феииламинофенокси )силан ( продукт С-1), N, N-ДИ- р-нафтил- П -фенилен диамин (диафен НН ) и другие. По известному назначению дл  стабилизации удельного объемного электрического сопротивлени  р) в комгпозицию может быть введён амид олеиновой кислоты. Примеры 1-4 (контрольные ) В расплав полиолефина на микровальцах при 130. ввод т технический угле род, антиоксидант и другие добавки, кроме органической перекиси, смешивакЬт их при непрерывном подрезании полотна в течение 20-25 мин. В конце смешени  при 110-115°С ввод т ор ганическую перекись и продолжают пе ремешивание еще 3-4 мин. Образцы в виде пластин толщиной 0,0010 ,002 м из вальцованного полотна получают прессованием при следующем режиме Температура,°С 160-170 Удельное давление, кгс/см40 Врем , мин35-40 П р-и м ер 5. Изготовление композиции провод т в две стадии. I- стади . Кремнййорганическое соединение и растворенную в ней перекись ввод т методом диффузии при 70SO C в гранулы композиции полиолефина . Прививку кремнийорганического соединени  к полиолефину осуществл ют в экструдере при 180-220°С в за- . висимости от скорости экструзии. II стади . Гранулы привитого сополимера композиции полиолефина вальцуют на микровальцах до образовани  сплошного полотна, из которого изготавливают прессованием пластинки толщиной 0,001-0,002 м. Прессование осуществл ют при 150°С в течение 5-7 мин и удельном давлении 30-40 кгс/см. Сшивку провод т нагреванием ч. образцов в воде при 90-100°С. П р и м е р б. Композицию готов т аналогично примеру 5 по 1 стадии. Во второй стадии дополнительно ввод т катализатор конденсации дибутилоловодилаурат . Концентрат катализатора конденсации диметилоловодилаурат готов т на смесителе типа Бенбери и с последующей гранул цией на экструдере при 140-170°С.- Концентрат катализатора ввод т на вальцах при вальцевании привитого сополимера композиции полиолефина . Изготовление образцов и проведение сшивки осуществл ли также как в примере 5. Примеры 7-15. Кремнийорганичес-кое соединение и раствореннуто в нем перекись диффузией при 70-80°С. ввод т в гранулы полиолефина, наполненные техническим углеродом, предварительно высушенные при 70-30°С в течение 3-4 ч. Далее композицию готов т по примеру 5. Состав композиций приведен в табл. свойства сшитых композиций в табл.2. Прочностные показатели определ ют по г ГОСТ 112б2-7ь на лопатках типа I на разрывной машине РМИ-бО при скорости перемещени  подвижного зажима 500 +.50 мм/мин. Степень сшивки образцов оценивают по содержанию гель-фракции кип чением в ксилоле 145°С в течение 16 ч. Стойкость к деформации при 200с электропровод щих композиций.оценивают по методике , изложенной в ТУ 6-05-041-731-80. Удельное объемное электросопротивление ( р ) до- сшивки и после сшивки

определ ют по г ГОСТ 20214-74 на образцах размером 0,1x0,001x0,002 м.

Перерабатываемость электропровод щих сшивающихс  композиций оценивают по способности к преждевременной сшивке (подвулканизации ; , котоipyio определ ют на пластометре Муни при 160°С и скорости вращени  испытательной камеры 2 об/мин по времени с момента начала вращени  до повышени  в зкости на 5 Му.ни выше минимального значени . Результаты испытаний электропровод щих композиций, представлен в табл. 2, показывают, что переработка предлагаемой композиции не вызывает технологических затруднений подвулканизаци  полностью отсутствует ).

Стойкость к деформации при повышенной температуре силанольносшитой композиции по сравнению с перекисносшитой увеличиваетс  в 1,2-1,5 раза Введение технического углерода обеспечивает необходимую сшивку электропровод щих композиций полиолефина-в отсутствие катализатора сщ вк . Следует отметить также более высокую стабильность предлагаемой композиции. Производительность перерабатывающего экструзнонногоОборудовани  в кабельной промышленности оцениваетс 

скоростью изолировани  жилы. По сравнению с электропровод щими перекисносшивающимис  композици ми полиолефинов (скорость изолировани  2,53 ,5 м/мин)скорость изолировани  пред

лагаемых силанольносшивсиощихс  композиций возрастает в 10-15 раз.

По комплексу физико-механических свойств и электропроводности композици  удовлетвор ет техническим требовани м кабельной промьшшенности.

.Таблица 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электропроводящая полимерная композиция на основе полиолефина, содержащая технический углерод, органическую перекись, антиоксидант, о· тличающаяся тем, что, с целью улучшения перерабатываемости, увеличения стойкости к деформации при повышенной температуре, композиция дополнительно содержит кремнийорганическое соединение, выбранное из .группы, включающей винилтриэтоксисилан, винилтрихлоросилан и 1,1-диметокси-1-силанциклопентен, при следующем соотношении компонентов , мае.%:

   ВНИИПИ Заказ 9274/5

   значение^цо сшивки. - значени^-после сшивки. Указанное кремнийорга- ническое соединение 0,5-5,С Органическая перекись 0,02-0,3 Технический углерод 20-40 Антиоксидант 0,1-0,8 50 Полиолефин Остальное