Способ получения изоляционных полимерных материалов

, Н 01 В 19/О РПИЙ ПИ НИЯ ЕТ,/ Н АВТО 3ных исследовабрам 2240253,НИЯ ИЗОЛЯЦИОНИАЛОВ, включаю(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕПОЛИМЕРНЫХ МАТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН АНИЕ ИЗОБ ОМУ СВИЛ,ЕТЕЛЬС(71) Сектор радиационний АН АЗССР(56) Патент Франции Укл. .С 08 Л 7/00,Патент ФРГ У 4905кл. Н 01 В 19/00. щий обработку азотсодержащими соединениями, .о т л и ч а ю щ и й с я.тем, что, с целью расширения области применения, избежания нарушениясплошности полимера и удаления изнего азотсодержащих соединений врезультате нагрева при эксплуатации,в качестве аэотсодержащих соединений используют окислы азота, полученные взаимодействием меди с концентрированной азотной кислотой, впроцессе обработки проводят измерение электрической прочности иобработку прекращают при достижении постоянных значений последней.1 12Изобретение относится к обработке пластических (полимерных) материалов и может быть использованодля повышения электрической прочности пленочных полимерных диэлектриков, применяемых в качестве элект"рической изоляции, в частности, ввысоковольтных установках,Целью изобретения являетсяповышение электрической прочностипленочных полимерных диэлектриков,расширение области применения данного способа обработки полимерныхматериалов и сохранение электроизоляционных свойств этих материалов в процессе эксплуатации.Введение азотсодержащих добавок проводитсяхимическим путем,а именно выдержкой полимерных пленок в среде окислов азота При этомпроисходит химическая реакция макромолекул полимера с окислами азотаи внедрение азота в состав полимеров.Для реализации этого способаполимерные пленки помещаются в пред".варительно вакуумируемый объем, вкоторый затем подаются окислы азота,После выдержки полимерных пленок в среде окислов азота в течениенекоторого времени электрическаяпрочность в зависимости от видаполимера возрастает на 10-303,П р и м е р 1Образцы полимерной пленки полиэтилена ( ПЭ) высокого давления помещают в эксикаторобъемом 6 л, соединенный через колонки со стекловатой и силикагелем(для очистки и сушки окислов азота)с реактором. В реактор помещаютхимически чистую медь в количестве14 г и заливают 37,25 мл концентрированной азотной кислоты. Периодически образцы пленки вынимают изэксикатора и определяют их электрическУю пРочность р-Упр/Ь,гДе Бср -пробивное напряжение на частоте50 Гц; Ь - толщина образца вокругместа пробоя.В качестве электродов используютдиски из латуни с закругленнымикраями диаметрами 8 (верхний) и25 мм (нижний). К верхнему прикладывают высокое напряжение, поднимаемое с постоянной скоростью 1 кВ/с,а нижний заземляютКаждое значениеЕр. определяют как результат пятнадцати неэависымых измерений отно 06842 2 5 СО 15 20 25 30 40 45 50 Из таблицы видно, что механические свойства ПС после обработки окислами азота не ухудшаются, а даже наблюдается некоторое улучшение.После 25 сут хранения образца ПС, обработанного окислами азота,щения Бр /Ь, Начальное значение электрической прочности у ПЭ 1110" В/м. После выдержки пленки ПЭ в среде окислов азота электрическая прочность возрастает и после 10-12 ч достигает постоянного значения, не меняющегося при дальнейшей выдержке (до 20 ч), равного 19 10 т В/м.П р и м е р 2. Образцы пленки полистирола ( ПС) подвергают действию окислов азота аналогично примеру 1 и определяют их электрическую прочность тем же способом, Начальное значение Е ;у ПС - 26 10 В/м, а после 11-часовой выдержки .в среде окислов азота она возрастает до постоянного значения, равного 32 10 т В/м.П р и м е р 3. Образцы пленки полиэтилентерафталата ( ПЭТФ) обрабатывают окислами азота и определяют их электрическую прочность, как и примере 1, Начальное значение Епру ПЭ - 2810 В/м, уже после 8-часовой выдержки их в среде окислов азота она достигает постоянного значения, равного 33 1 О В/м,тТаким образом, со временем выдержки пленок различных полимеров в среде окислов азота их электрическая прочность возрастает, но через 8-12 ч (в зависимости от рода полимера) достигает постоянного значения, не меняющегося при дальнейшей выдержке (до 20 ч) , Так у пленки ПЭ прочность возрастает на 18%, ЛС - на 237 и ПЭТФ - на 182.Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что азот- содержащие добавки вводятся в состав полимеров химическим путем и в процессе эксплуатации не удаляются. При этом механическая прочность 6 полимеров не уменьшаетсяВ таблице приведена временная зависимость механической прочности ПС, обработанного в течение 12 члокислами азота /с - долговременность, время от момента нагруженияобразца до его разрыва в секундах ),18 ь пленки ПС при б , МПа Образец 40 50 60 Исходный 2,2 4,0 2,8 4,Обработанный 2,2 3,2 Составитель Б. АстаповРедактор Г, Волкова Техред А.Бойко Корректор А. Обручар Заказ 8722/53 Тираж 644 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 его электрическая прочность состав-. ляет 31,9 10 В/м,. в то время как при определении сразу после обработки она равна 3210 ,В/м, а у7,исходного (необработанного) образца 1206842426 1 О т В/м. Электрическая прочностьтакого полимера после его выдержкив течение 5 ч при 60 фС, .т.е. притемпературе размягчения ПС, составляет 29,6 107 В/м.