RU2820612C1 - Composition for making cable sheaths - Google Patents
Composition for making cable sheaths Download PDFInfo
- Publication number
- RU2820612C1 RU2820612C1 RU2023117427A RU2023117427A RU2820612C1 RU 2820612 C1 RU2820612 C1 RU 2820612C1 RU 2023117427 A RU2023117427 A RU 2023117427A RU 2023117427 A RU2023117427 A RU 2023117427A RU 2820612 C1 RU2820612 C1 RU 2820612C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- styrene
- composition
- ethylene
- butadiene
- density polyethylene
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 37
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 24
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 22
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 229920001935 styrene-ethylene-butadiene-styrene Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 9
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 3
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 3
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RGCKGOZRHPZPFP-UHFFFAOYSA-N alizarin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=C(O)C(O)=CC=C3C(=O)C2=C1 RGCKGOZRHPZPFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006124 polyolefin elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 description 1
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVJPBVNWVPUZBM-UHFFFAOYSA-N [diacetyloxy(methyl)silyl] acetate Chemical compound CC(=O)O[Si](C)(OC(C)=O)OC(C)=O TVJPBVNWVPUZBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000000181 anti-adherent effect Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- WMWXXXSCZVGQAR-UHFFFAOYSA-N dialuminum;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] WMWXXXSCZVGQAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N divinylbenzene Substances C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- KQSBZNJFKWOQQK-UHFFFAOYSA-N hystazarin Natural products O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C(O)C(O)=C2 KQSBZNJFKWOQQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000010690 paraffinic oil Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003557 thiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 239000012936 vulcanization activator Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к кабельной технике, а именно к термопластичным материалам, предназначенным для кабельной промышленности, и может быть использовано для изготовления изоляции и оболочек кабелей. Предлагаемая композиция для изготовления оболочек кабелей, представляет собой материал, выпускаемый в виде гранул.The invention relates to cable technology, namely to thermoplastic materials intended for the cable industry, and can be used for the manufacture of insulation and cable sheaths. The proposed composition for the manufacture of cable sheaths is a material produced in the form of granules.
Уровень техникиState of the art
Известна термостойкая электроизоляционная композиция, содержащая полидиметилвинилсилоксановый каучук, кремнеземный наполнитель, полиорганогидридсилоксан, катализатор отверждения на основе платины и в качестве термостабилизатора содержит 1,2-дигидроксиантрахинон (RU 2445329, МПК C08L 83/04, С08K 3/36, С08K 5/08, С08K 13/02, опубл. 20.03.2012).A heat-resistant electrical insulating composition is known containing polydimethylvinylsiloxane rubber, silica filler, polyorganohydride siloxane, a platinum-based curing catalyst and contains 1,2-dihydroxyanthraquinone as a heat stabilizer (RU 2445329, IPC C08L 83/04, C08K 3/36, C08K 5/08, 08K 13/02, published 20.03.2012).
Данная композиция обладает низким значением прочностных характеристик.This composition has low strength characteristics.
Известна кремнийорганическая электроизоляционная гидрофобная композиция для высоковольтных изоляторов, содержащая силиконовый низкомолекулярный каучук марки СКТН, твердый наполнитель в виде гидрата оксида алюминия и сажи ацетиленовой, жидкий наполнитель в виде низкомолекулярной кремнийорганической жидкости марки 119-215, отвердитель в виде метилтриацетоксисилана или катализатор, а также органический растворитель марки «сольвент нефтяной» (RU 2496167, МПК Н01В 3/46, Н01В 17/02, Н01В 17/50, H01B 19/00, опубл. 20.10.2013).A known organosilicon electrical insulating hydrophobic composition for high-voltage insulators contains low molecular weight silicone rubber of the SKTN brand, a solid filler in the form of aluminum oxide hydrate and acetylene black, a liquid filler in the form of a low molecular weight organosilicon liquid of grade 119-215, a hardener in the form of methyltriacetoxysilane or a catalyst, as well as an organic solvent petroleum solvent grade (RU 2496167, MPK N01B 3/46, N01B 17/02, N01B 17/50, H01B 19/00, published 10/20/2013).
Известная композиция обладает низким значением прочностных характеристик, а также отличается по способу изготовления и нанесения покрытия.The known composition has low strength characteristics, and also differs in the method of manufacturing and coating.
Известна термопластичная эластомерная композиция на основе каучука, содержащая полиолефин, вулканизующую систему, активатор вулканизации, стеариновую кислоту, масло и наполнитель (US 4130535, МПК C08L 23/02, C08L 23/16, опубл.19.12.1978).A thermoplastic elastomer composition based on rubber is known, containing a polyolefin, a vulcanizing system, a vulcanization activator, stearic acid, oil and filler (US 4130535, IPC C08L 23/02, C08L 23/16, publ. 12/19/1978).
Однако известная термопластичная эластомерная композиция при использовании имеет следующие недостатки: недостаточный показатель текучести расплава (5,8 г/10 мин при температуре 210 °С и нагрузке 10,6 кгс), что приводит к потере способности перерабатываться литьем под давлением и экструзией; увеличенная до 1,2-1,3 г/см3 плотность; узкий интервал твердости изготовленных изделий (61-91 усл. ед. Шор А); недостаточная способность наполнения маслом; низкий предел прочности при растяжении и большое остаточное удлинение после разрыва.However, the known thermoplastic elastomer composition has the following disadvantages when used: insufficient melt flow rate (5.8 g/10 min at a temperature of 210 °C and a load of 10.6 kgf), which leads to loss of ability to be processed by injection molding and extrusion; increased to 1.2-1.3 g/cm 3 density; narrow range of hardness of manufactured products (61-91 conventional units Shore A); insufficient oil filling capacity; low tensile strength and high permanent elongation after break.
Известна термопластичная эластомерная композиция, состоящая из (А) - полипропилена в количестве 12-39 мас. %, (В) - полиэтилена низкой плотности в количестве 1-8 мас. %, (С) - этилен-пропилен-диенового маслонаполненного каучука в количестве 60-80 мас. %, содержащего 25-150 мас.ч. (м)-масла на 100 мас. ч. каучука, серу и ускорители вулканизации. Получение композиции осуществляют полной динамической вулканизацией смеси (А)+(В)+(С) серой в сочетании с первичным ускорителем из класса тиазолов или сульфенамидов и вторичным из класса тиурамсульфидов, тиокарбонатов или алкилтиофосфатов (RU 2069217, МПК C 08L 23/16, C08J 3/24, опубл. 20.11.1996).A thermoplastic elastomer composition is known, consisting of (A) - polypropylene in an amount of 12-39 wt. %, (B) - low-density polyethylene in an amount of 1-8 wt. %, (C) - ethylene-propylene-diene oil-filled rubber in an amount of 60-80 wt. % containing 25-150 parts by weight. (m)-oils per 100 wt. including rubber, sulfur and vulcanization accelerators. The preparation of the composition is carried out by complete dynamic vulcanization of a mixture of (A) + (B) + (C) sulfur in combination with a primary accelerator from the class of thiazoles or sulfenamides and a secondary accelerator from the class of thiuram sulfides, thiocarbonates or alkylthiophosphates (RU 2069217, IPC C 08L 23/16, C08J 3/24, publ. 11/20/1996).
Известная термопластичная эластомерная композиция обладает низкой поверхностной твердостью изделий, стойкостью к истиранию (износу), а также низкой стойкостью к царапанию, что препятствует широкому применению этого материала.The known thermoplastic elastomer composition has low surface hardness of products, resistance to abrasion (wear), and low scratch resistance, which prevents the widespread use of this material.
Известна эластомерная композиция, содержащая этилен-пропилен-диеновый каучук (А), полипропилен изотактический (В), полиорганосилоксан (С), мягчитель - парафиновое масло (D) до 50 частей на 100 частей компонента А, инициатор радикалов - 2,5-Диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан от 0,2 до 3 частей на 100 частей компонента (А), соагент вулканизации - дивинилбензол (F) от 0,1 до 5 частей на 100 частей компонента А, оксид кремния SiO2(G) от 0,01 до 3 частей на 100 частей компонента А. Композиция содержит (А) в количестве от 1 до 99 частей, компонента (В) содержит от 1 до 99 частей, содержащая полиорганосилоксана (С) с вязкостью при 25 °С, равной 5000 сантистокс, составляет от 0,01 до 2,0 частей на 100 частей компонентов А+В. Композицию получают с помощью 2-шнекового эструдера (диаметр шнеков 40 мм, отношение длины шнеков к диаметру шнеков равно 47). Впрыск масла производится в середину цилиндра экструдера. Температура цилиндра экструдера составляет 220 °С. Получают изделия методом литья под давлением при температуре расплава 200-230 °С (US 6417271, МПК C08J 3/22, C08L 23/04, C08L23/10, C08L83/04, опубл. 09.07.2002).An elastomeric composition is known containing ethylene-propylene-diene rubber (A), isotactic polypropylene (B), polyorganosiloxane (C), a softener - paraffin oil (D) up to 50 parts per 100 parts of component A, a radical initiator - 2,5-Dimethyl -2,5-di(tert-butylperoxy)hexane from 0.2 to 3 parts per 100 parts of component (A), vulcanization coagent - divinylbenzene (F) from 0.1 to 5 parts per 100 parts of component A, silicon oxide SiO2 (G) from 0.01 to 3 parts per 100 parts of component A. The composition contains (A) in an amount from 1 to 99 parts, component (B) contains from 1 to 99 parts, containing polyorganosiloxane (C) with a viscosity at 25 ° C equal to 5000 centistokes is 0.01 to 2.0 parts per 100 parts of components A+B. The composition is produced using a 2-screw extruder (screw diameter 40 mm, ratio of screw length to screw diameter 47). Oil is injected into the middle of the extruder barrel. The extruder barrel temperature is 220 °C. Products are produced by injection molding at a melt temperature of 200-230 ° C (US 6417271, IPC C08J 3/22, C08L 23/04, C08L23/10, C08L83/04, published 07/09/2002).
Недостатком аналога является низкая поверхностная твердость изделия, низкая стойкость к царапанию, а также низкая адгезия лакокрасочных материалов при поверхностном окрашивании изделия, поскольку композиция содержит антиадгезионную добавку - полиорганосилоксан.The disadvantage of the analogue is the low surface hardness of the product, low scratch resistance, as well as low adhesion of paints and varnishes when surface painting the product, since the composition contains an anti-adhesive additive - polyorganosiloxane.
Наиболее близкой к заявленному изобретению является композиция, содержащая компоненты: от 30 до 65 мас. % стирол-этилен-бутадиен-стирол (СЭБС), от 5 до 20 весовых процентов полипропилена, от 5 до 15 весовых процентов полиолефинаэластомер (POE), от 13 до 40 весовых процентов антипирена, от 2 до 10 весовых процентов обугливающего агента, от 0,5 до 5 весовых процентов антипирена, от 0,1 до 6 весовых процентов компатилизатора, от 0,1 до 2 весовых процентов антиоксигена и от 0,01 до 2 массовых процента технологической добавки (2011-01-26 Публикация CN101955626A).The closest to the claimed invention is a composition containing the following components: from 30 to 65 wt. % styrene-ethylene-butadiene-styrene (SEBS), 5 to 20 weight percent polypropylene, 5 to 15 weight percent polyolefin elastomer (POE), 13 to 40 weight percent flame retardant, 2 to 10 weight percent charring agent, 0 .5 to 5 weight percent fire retardant, 0.1 to 6 weight percent compatilizer, 0.1 to 2 weight percent antioxygen, and 0.01 to 2 weight percent processing aid (2011-01-26 Publication CN101955626A).
Недостатком данной композиции (прототипа) является недостаточные по современным требованиям прочностные и электрические характеристики. The disadvantage of this composition (prototype) is that the strength and electrical characteristics are insufficient according to modern requirements.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Технический результат заключается в получении композиции, соответствующей по показателям качества ГОСТ 24334-2020, подвергающейся вторичной переработке, используемой для изготовления оболочек кабелей, работающих в диапазоне температур от минус 60 до плюс 75 °С при номинальном напряжении не более 0,66 кВ, а также оболочек кабелей силовых для нестационарной прокладки, предназначенных для присоединения передвижных машин, механизмов и оборудования к электрическим сетям и к передвижным источникам электрической энергии на номинальное напряжение не более 450/750 В переменного тока частотой до 400 Гц.The technical result consists in obtaining a composition that meets the quality indicators of GOST 24334-2020, which is subject to recycling, used for the manufacture of cable sheaths operating in the temperature range from minus 60 to plus 75 ° C at a rated voltage of no more than 0.66 kV, as well as shells of power cables for non-stationary installation, intended for connecting mobile machines, mechanisms and equipment to electrical networks and to mobile sources of electrical energy with a rated voltage of no more than 450/750 V AC with a frequency of up to 400 Hz.
Сущность изобретения заключается в том, что композиция для изготовления оболочек кабелей включает стирол-этилен-бутадиен-стирольный каучук с содержанием стирола 33 мол. %, углерод технический, полипропилен изотактический, линейный полиэтилен низкой плотности с показателем текучести расплава 2,5-3,5 г/10 мин, мелкодисперсный карбонат кальция с максимальным размером частиц 10 мкм, масло индустриальное, антиоксидант, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The essence of the invention lies in the fact that the composition for the manufacture of cable sheaths includes styrene-ethylene-butadiene-styrene rubber with a styrene content of 33 mol. %, technical carbon, isotactic polypropylene, linear low-density polyethylene with a melt flow rate of 2.5-3.5 g/10 min, finely dispersed calcium carbonate with a maximum particle size of 10 microns, industrial oil, antioxidant, in the following ratio of components, wt. %:
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
Композиция для изготовления оболочек кабелей в виде гранул включает стирол-этилен-бутадиен-стирольный каучук с содержанием стирола 33 мол. %, углерод технический, полипропилен изотактический, линейный полиэтилен низкой плотности с показателем текучести расплава 2,5-3,5 г/10 мин, мелкодисперсный карбонат кальция с максимальным размером частиц 10 мкм, масло индустриальное, антиоксидант, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The composition for the manufacture of cable sheaths in the form of granules includes styrene-ethylene-butadiene-styrene rubber with a styrene content of 33 mol. %, technical carbon, isotactic polypropylene, linear low-density polyethylene with a melt flow rate of 2.5-3.5 g/10 min, finely dispersed calcium carbonate with a maximum particle size of 10 microns, industrial oil, antioxidant, in the following ratio of components, wt. %:
При приготовлении композиции кабельной применяют следующие материалы:When preparing the cable composition, the following materials are used:
1) Стирол-этилен-бутадиен-стирольный каучук - это резиноподобный материал. Диапазон рабочих температур СЭБС (SEBS): от -50 / -40 до +90 / +140 °С. СЭБС обладает хорошей эластичностью и мягкостью, озоностойкостью, выносливостью к влиянию атмосферных явлений, стойкостью к воздействию ультрафиолетовых лучей и старению, вызываемому данными факторами. 1) Styrene-ethylene-butadiene-styrene rubber is a rubber-like material. SEBS operating temperature range: from -50 / -40 to +90 / +140 °C. SEBS has good elasticity and softness, ozone resistance, resistance to atmospheric conditions, resistance to ultraviolet rays and aging caused by these factors.
2) Полиолефины – позволяют перерабатывать материал на типовом экструзионном оборудовании:2) Polyolefins - allow the material to be processed using standard extrusion equipment:
- Линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE). Основными преимуществами линейного полиэтилена низкой плотности является высокая химическая стойкость; высокие эксплуатационные характеристики, как при достаточно высоких, так и низких температурах; высокая стойкость к растрескиванию; улучшенная стойкость к проколам.- Linear low density polyethylene (LLDPE). The main advantages of linear low-density polyethylene are high chemical resistance; high performance characteristics, both at fairly high and low temperatures; high resistance to cracking; improved puncture resistance.
- Полипропилен. Добавка полипропилена улучшает свойства материалов на основе СЭБС двумя способами: во-первых, улучшается перерабатываемость, особенно в комбинации с технологичными маслами. Парафиновые масла предпочтительны, поскольку, по сравнению с нафтеновыми маслами, они более совместимы с центральными поли(этилен-бутиленовыми) сегментами СЭБС блок-сополимеров. Следует избегать ароматических масел. Во-вторых, при переработке компаундов при высоком сдвиговом усилии и последующем быстром охлаждении (например, литьем под давлением или экструзией), смесь полипропилена и СЭБС/масла образует две непрерывные фазы. Полипропиленовая фаза характеризуется относительно высокой для кристаллической фазы температурой плавления (приблизительно 165 °С) и нерастворима. Эта непрерывная полипропиленовая фаза повышает устойчивость компаунда к воздействию растворителей и значительно повышает верхнюю температуру эксплуатации.- Polypropylene. The addition of polypropylene improves the properties of SEBS-based materials in two ways: firstly, it improves processability, especially in combination with technological oils. Paraffinic oils are preferred because, compared to naphthenic oils, they are more compatible with the central poly(ethylene-butylene) segments of SEBS block copolymers. Fragrance oils should be avoided. Secondly, when processing compounds under high shear and subsequent rapid cooling (for example, injection molding or extrusion), the mixture of polypropylene and SEBS/oil forms two continuous phases. The polypropylene phase has a relatively high melting point for a crystalline phase (approximately 165 °C) and is insoluble. This continuous polypropylene phase increases the compound's solvent resistance and significantly increases the upper operating temperature.
3) Наполнители – способствуют технологичности переработки, минимизируют усадку продукта. Мелкодисперсный кальцит выступает в качестве модификатора перерабатываемости минеральных наполнителей. В данной композиции может быть использован мелкодисперсный кальцит в виде мела или микромрамора.3) Fillers – promote processability and minimize product shrinkage. Fine calcite acts as a modifier for the processability of mineral fillers. Fine calcite in the form of chalk or micromarble can be used in this composition.
4) Масла-мягчители – обеспечивают термоэластопластам дополнительную эластичность, твердость. Может применяться следующая марка индустриального масла: И-20А.4) Softening oils – provide thermoplastic elastomers with additional elasticity and hardness. The following grade of industrial oil can be used: I-20A.
5) Антиоксиданты – стабилизирует химические процессы термоэластопластов. Могут применяться следующие марки: «1010»: Richnox 1010P, Evernox 10, Irganox 1010, Chinox 1010.5) Antioxidants – stabilizes the chemical processes of thermoplastic elastomers. The following brands can be used: “1010”: Richnox 1010P, Evernox 10, Irganox 1010, Chinox 1010.
6) Углерод технический используется в качестве УФ-стабилизатора – замедляет процесс разрушения термоэластопластов от УФ-излучения. Может применяться следующая марка: П-701.6) Technical carbon is used as a UV stabilizer - it slows down the process of destruction of thermoplastic elastomers from UV radiation. The following brand can be used: P-701.
Способ приготовления композиции для изготовления оболочек кабелей следующий.The method of preparing a composition for making cable sheaths is as follows.
Сыпучие компоненты последовательно подаются в высокоскоростной смеситель: карбонат кальция, антиоксиданты и технический углерод, затем полиолефины, каучук. Включают валы смешивания, далее вводят индустриальное масло. Смешение зависит от типа смесителя и продолжается до тех пор, пока не будет получено равномерное распределение смазочно-стабилизационного комплекса в смеси. Так как в рецептуре присутствует полипропилен с температурой плавления 160-168 °С, выгрузку массы следует осуществлять в 180 °С.Bulk components are sequentially fed into a high-speed mixer: calcium carbonate, antioxidants and carbon black, then polyolefins, rubber. The mixing shafts are turned on, then industrial oil is introduced. Mixing depends on the type of mixer and continues until a uniform distribution of the lubricant-stabilization complex in the mixture is obtained. Since the recipe contains polypropylene with a melting point of 160-168 °C, the mass should be unloaded at 180 °C.
По достижении равномерного распределения, смесь подается в компаундирующий экструдер, из которого затем подается в экструдер-гранулятор. В табл. 1 показан температурный режим экструдера для грануляции.Once uniform distribution is achieved, the mixture is fed into the compounding extruder, from which it is then fed into the extruder-granulator. In table Figure 1 shows the temperature regime of the extruder for granulation.
В связи с введением ГОСТ 24334-2020 термоэластопласты уступают резиновым смесям по физико-механическим показателям. Основной показатель физико-механических испытаний, по которому уступает термоэластопласт параметрам ГОСТ 24334-2020, является прочность при разрыве. Заявленная композиция для изготовления оболочек кабелей может быть подвергнута вторичной переработке, в чем заключается преимущество перед использованием резиновых смесей.In connection with the introduction of GOST 24334-2020, thermoplastic elastomers are inferior to rubber compounds in terms of physical and mechanical parameters. The main indicator of physical and mechanical tests, according to which thermoplastic elastomer is inferior to the parameters of GOST 24334-2020, is tensile strength. The claimed composition for the manufacture of cable sheaths can be recycled, which is an advantage over the use of rubber compounds.
Количественные параметры заявленной композиции для изготовления оболочек кабелей:Quantitative parameters of the claimed composition for the manufacture of cable sheaths:
- удельное объемное электрическое сопротивление при температуре 20 °С, Ом⋅см, не менее 1,0⋅1014;- specific volumetric electrical resistance at a temperature of 20 °C, Ohm⋅cm, not less than 1.0⋅10 14 ;
- прочность при разрыве, МПа, не менее 10,0;- tensile strength, MPa, not less than 10.0;
- относительное удлинение при разрыве, %, не менее 550;- relative elongation at break, %, not less than 550;
- показатель текучести расплава при температуре 190 °С вес груза 5 кг, г/10 мин, не менее 5,0;- melt flow rate at a temperature of 190 °C, load weight 5 kg, g/10 min, not less than 5.0;
- плотность, г/см3, не более 1,25;- density, g/cm 3 , not more than 1.25;
- температура хрупкости, °С, не выше минус 40;- brittleness temperature, °C, not higher than minus 40;
- сопротивление раздиру, Н/мм, не менее 9,0 для оболочки;- tear resistance, N/mm, not less than 9.0 for the shell;
- потеря массы при сушке, % не более 0,3;- weight loss during drying, % not more than 0.3;
- тангенс угла диэлектрических потерь, не более 0,02;- dielectric loss tangent, not more than 0.02;
- диэлектрическая проницаемость, не более 3,0;- dielectric constant, not more than 3.0;
- электрическая прочность, МВ/м, не менее 25.- electrical strength, MV/m, not less than 25.
Таким образом, заявленное изобретение позволяет создать композицию, соответствующую всем современным требованиям по качеству.Thus, the claimed invention makes it possible to create a composition that meets all modern quality requirements.
Примеры осуществления изобретенияExamples of implementation of the invention
Пример 1Example 1
Композиция для изготовления оболочек кабелей в виде гранул включает следующие компоненты, мас. %:The composition for the manufacture of cable sheaths in the form of granules includes the following components, wt. %:
При данном соотношении компонентов были получены следующие физико-механические показатели: прочность при разрыве 15,3 МПа, относительное удлинение при разрыве 688 %.With this ratio of components, the following physical and mechanical indicators were obtained: tensile strength 15.3 MPa, elongation at break 688%.
Пример 2Example 2
Композиция для изготовления оболочек кабелей в виде гранул включает следующие компоненты, мас. %:The composition for the manufacture of cable sheaths in the form of granules includes the following components, wt. %:
При данном соотношении компонентов были получены следующие физико-механические показатели: прочность при разрыве 13,3 МПа, относительное удлинение при разрыве 688 %.With this ratio of components, the following physical and mechanical indicators were obtained: tensile strength 13.3 MPa, elongation at break 688%.
Пример 3Example 3
Композиция для изготовления оболочек кабелей в виде гранул включает следующие компоненты, мас. %:The composition for the manufacture of cable sheaths in the form of granules includes the following components, wt. %:
При данном соотношении компонентов были получены следующие физико-механические показатели: прочность при разрыве 12,7 МПа, относительное удлинение при разрыве 635 %.With this ratio of components, the following physical and mechanical indicators were obtained: tensile strength 12.7 MPa, elongation at break 635%.
Таблица 1Table 1
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2820612C1 true RU2820612C1 (en) | 2024-06-06 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4130535A (en) * | 1975-07-21 | 1978-12-19 | Monsanto Company | Thermoplastic vulcanizates of olefin rubber and polyolefin resin |
| RU2069217C1 (en) * | 1993-06-29 | 1996-11-20 | Научно-внедренческая фирма "Поликом" Инк. | Thermoplastic elastomeric composition and method of its producing |
| US6417271B1 (en) * | 2000-03-16 | 2002-07-09 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Elastomer composition |
| CN101955626A (en) * | 2010-10-12 | 2011-01-26 | 江苏安格特新材料科技有限公司 | Cable thermoplastic elastomer composition and preparation method thereof |
| RU2445329C1 (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука им. Академика С.В. Лебедева" | Heat-resistant electrically insulating composition based on polydimethyl vinyl siloxane rubber |
| RU2496167C1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инвест-Энерго" | Organic-silicon electric-insulating water-proof composition for high-voltage insulators |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4130535A (en) * | 1975-07-21 | 1978-12-19 | Monsanto Company | Thermoplastic vulcanizates of olefin rubber and polyolefin resin |
| RU2069217C1 (en) * | 1993-06-29 | 1996-11-20 | Научно-внедренческая фирма "Поликом" Инк. | Thermoplastic elastomeric composition and method of its producing |
| US6417271B1 (en) * | 2000-03-16 | 2002-07-09 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Elastomer composition |
| RU2445329C1 (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука им. Академика С.В. Лебедева" | Heat-resistant electrically insulating composition based on polydimethyl vinyl siloxane rubber |
| CN101955626A (en) * | 2010-10-12 | 2011-01-26 | 江苏安格特新材料科技有限公司 | Cable thermoplastic elastomer composition and preparation method thereof |
| RU2496167C1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инвест-Энерго" | Organic-silicon electric-insulating water-proof composition for high-voltage insulators |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101859852B1 (en) | Polypropylene resin and Power cable comprising the same in insulation layer | |
| KR102133809B1 (en) | Process for reducing peroxide migration in crosslinkable ethylene-based polymer compositions | |
| KR102003567B1 (en) | Power cable | |
| CN101987902A (en) | Halogen-free thermoplastic elastomer and manufacturing method thereof and environment-friendly electric wires and cables using halogen-free thermoplastic elastomer | |
| KR20120048520A (en) | A insulation composition and an electric cable including the same | |
| JP6329907B2 (en) | Method for producing molded article using heat-resistant silane crosslinkable resin composition | |
| KR102141732B1 (en) | Insulator for power cable using insulator composition | |
| CN108794897A (en) | A kind of polypropylene-base high-voltage cable insulating layer material and preparation method thereof | |
| RU2820612C1 (en) | Composition for making cable sheaths | |
| KR101946945B1 (en) | Polypropylene compounds for an electric power cable | |
| KR101350890B1 (en) | Optimal foam process of thermo plastic elastomer using improved melt strength thermoplastic resin | |
| WO2014084048A1 (en) | Production method for moulded body using heat-resistant silane-cross-linkable resin composition | |
| CN109071720B (en) | Crosslinked polymer composition for cable accessories | |
| US10696835B2 (en) | Polymer composition for insulation layer of power cable, insulation layer including the same and power cable including the same | |
| KR20220051049A (en) | Method for producing antibacterial curtain wall and window sash paint composition, antibacterial coating method for curtain wall and window sash using the paint composition | |
| KR102097237B1 (en) | Power cable | |
| CN115160700A (en) | Silane ethylene propylene rubber cable insulating material, preparation method and application thereof | |
| EP2920238B1 (en) | Process for recovering wastes of a polymeric composition including a peroxidic crosslinking agent | |
| US20220135782A1 (en) | Insulator and power cable comprising same | |
| RU2804166C1 (en) | Electrical insulating compound based on ethylene propylene diene rubber | |
| KR20210054103A (en) | Tracking resistant insulation composition and high voltage cable comprising the same | |
| KR20230065683A (en) | Resin composition for power cable with improved transparency and processability and power cable including the same in insulating layer | |
| KR102253407B1 (en) | Flame retardant polyolefine based resin composition and high-voltage wire using the same | |
| JP7443439B2 (en) | Soft polyolefin resin composition for power cables with excellent insulation properties and molded products made from the same | |
| CN107353473A (en) | A kind of micromolecular compound filling high-voltage cross-linking polythene cable material and preparation method thereof |
