Полимерная композиция для оболочек кабелей

СОЬЛ ОВ 1 1 СКНХ СОЦИАЛИ ГИЧ СК 6642 спуг лик РЕТЕ КАВ Я ия ельский проектно ологический кабель д с эти ,1-0,2 г фенилпа и 0,2 чкарева, Н,А,Ким енилели с полиэтиленожных электронасоство СССР/12, 1989, ипропилен и со зок при темперапрочность и разрцией из даннойимеют также низванию в жидких а ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) ТУ 16-505,129.82 Кавой изоляцией для погрСов,Авторское свидетел.М 1481241, кл. С 08 1 23ГОСТ 26 996-86. Полимеры пропилена. Изобретение относится к кабельной промышленности и,в частности, к композициям на основе полиолефинов, применяемым при изготовлении оболочек кабелей для нефтепогружныа электронасосов, экс-. плуатируемых в районах Сибири,Известны композиции на основе полиэтилена, применяемые для изоляции и оболочки кабелей для нефтепогружных .электронасосов, Такие композиции характеризуются недостаточной стойкостью к воздействию повышенных температур при аварийном режиме работы кабеля (до 150 С) в присутствии кислорода воздуха как при контакте с медной токопроводящей жилой (изоляция кабелей), так и при его отсутствии (оболочка кабелей). Кроме того, изоляция и оболочка кабелей, изготовленных из этих композиций, при эксплуатации в скважинах в среде пластовой жидкости под воздействием раздавливающих нагру)5 С 08 1 23/16, С 08 К 5/00//(С 0 К 5/00, 5:09, 5:11,5:371(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИОБОЛОЧЕК КАБЕЛЕЙ(57) Сущность изобретения; композистоит из 100 ч, сополимера и ропиленленам, 0,1-0,2 ч. стеарата кальция, 0эфира 3,5-ди-трет-бутил"гидроксиропионовой кислоты и пентаэритрит1,5 ч. поли-и-ксилилиден-диаминоддисульфида с мол.м, 5200-7000, 2 та турах 90 С и выше теряют ушаются, Кабели с изоляполимерной композиции ую стойкость к растрескигрессивных средах., Известны также полимерные композиции для оболочек кабеля на основе полипропилена с повышенной стойкостью к воздействию пластовой жидкости при повышенных температурах.Однако данные композиции характеризуются недостаточной прочностью при растяжении до разрыва в исходном состоянии и после теплового старения в воздушной среде.Наиболее близкой по технической сущностй к изобретению является композиция, включающая сополимер.пропилена с этиленом йстабилизаторы в количестве 0,3 мас.ч. на 100 мас.ч. полимера.Данная композиция имеет достаточновысокие физико-механические свойства,удовлетворительную морозостойкость, нонедостаточно стойка к воздействию повышенных (до 130-150 С) температур в воздушной среде как при контакте с медью, таки при его отсутствии, а также.в пластовойжидкости при температурах 90 С и выше.Кроме того, при значении показателя текучести расплава 1,0-1,2 г/10 мин в процессепереработки данной композйции возникают технологические трудности,Целью изобретения является увеличение стойкости к воздействию повышенныхтемператур в воздушной среде и пластовойжидкости и улучшение технологическихсвойств,Эта цель достигается тем, что полимерная композиция.для оболочки кабелей,включающая сополимер пропилена с этиленам, стеарат кальция и эфир 3,5-ди-трет-бутил-гидроксифенилпропионовой кислотыи пентаэритрита, дополнительно содержитпали-и-ксилилиден-диаминодифенилдисульфид с мол.м, 5200-7000 при следующемсоотношении компонентов, мас,ч,;Сополимер пропилена сэтиленом 100Стеарат кальция 0,1-0,2Э фи р 3,5-ди-трет-бутилгидроксифенилпропионовой кислоты и пентаэритрита 0,1-0,2Поли-и-ксилилиден- диаминодифенилдисульфида 0,2-1;5Вещества, используемые в композиции,даны в табл.1,Полидисульфид получают поликонденсацией терефталевого альдегида идиаминодифенилдисульфида в толуоле.Полидисульфид (поли-и-ксилилиден-и-диаминодифенилдисульфид) относится к классупалишиффовых оснований и имеет следующие.характеристики; внешний вид - яркожелтый порошок. термически устойчив при300 С, нерастворим в воде и органическихрастворителях, растворим в концентрированных серной и фосфорной кислотах. ограниченно растворим в муравьиной кислоте.По данным ИК-спектров и элементногоанализа продукт конденсации имеет формулу элементарного звена Образцы для испытаний изготавливаютметодом экструзии при 230-240 С; а такжеметодом прессования (температура 210 С,время выдержки без давления 10 мин, ве 45 мя вь 1 держки под давлением 100 кгс/см 5мин, охлаждение под давлением до 3040 С),Термопластическую деформацию определяют в термостате при температуре 110 С50 и воздействии нагрузки 10 кгс; в качестведавящего индентора используют стальнойвалик радиусом 3,5 мм, что соответствуетрадиусу изгиба металлической брони кабеля для нефтепогружных насосов; образцы55 для испытаний имеют форму полосок размером Зх 10 х 40 мм.Состав пластовой жидкости: смесь солярового масла с водой в соотношении 9;1 сдобавлением 28 г/л солей, преимуществен=сн.ф-сн=ы-(-в-ьы=)0 Данные ИК-спектра: 1670 см1(=-СН=Ы-); 1600, 1540 см Р(СОС) ароматического кольца; 805 см 1(С-Н) 1,4-замещение бензольного кольца; 605 см Я-С (арил).1Данные элементного анализа. Вычислено, %: С 69,3; Н 4,1; й 8,1; Я 18,5. Найдено, 5 %: С 69,0; Н 4,0; М 7,9: 5 18,3.Средняя молекулярная масса продуктаполиконденсации, определенная криоскопическим методом в трихлоруксусной кислоте, находится в пределах 5200-7000 "0 единиц, что соответствует и = 15-20. Получается неразделимая смесь гомологов,Способ получения поли-и-ксилилидени-диаминодифенилдисульфида закл ючается в слездующем. В 4-горлую колбу емкостью "5 250 см, помещенную в масляную баню иснабженную насадкой Дина-Старка, обратным холодильником, термометром, механической мешалкой и капельной воронкой, загружают 6,21 г (0,025 моль) диаминодифе нилдисульфиуа, 0,42 г(0,01 моль) хлоридалития, 20 см диметилформамида и 10 смэтолуола. Включают подачу азота в колбу со скоростью 50-100 л/ч и нагревают содержимое колбы до 115 С, При 115 С и работающей мешалке в течение 1 ч добавляют по каплям раствор 3,35 г терефталевого альдегида в 30 см диметилформамида, Реакционную массу вь 1 держивают при 115 С в течение 3 ч, при этом в ловушке. собирает ся выделяющаяся при расщеплении вода.Затем содержимое колбы, 100 см изопрозпилового спирта, перемешивают в течение 15 мин. Выпавший осадок желтого цвета отфильтровывают, промывают на фильтре 35 3 порциями изопропиловаго спирта по 50см, водой и сушат при комнатной температуре. Выход продукта конденсации составляет 8,14 г, или 94% от теоретического.40г 0,1 -0,2 0,2-1,5 Таблица 1 таб оста аименование ингредиеов и показателей тбг1 Оо о,25 о,25 оо ПЭНД марки 371-70СопЬлимер пропилена сзтиленом 1 ОО 10,г лидисульфид Показ плаза атель текуг./1 О минПрочность при рдо разрыва в исстоянии, Ила ести р 1 5 1,2 яжениином со" г 5,2 9 24,3 г 4,8 После старениях 14 сут без мволокипрочность иженин ИПа раст 3,5 24 21 разцы 12зру- лись 18,0 .,После старениях 30 сут бев мволокипрочность икении ИПа и рас 12,0 7 2 Образц разру" шились бра разру- шились шили,о 8 ности,т вменение но хлорида натрия среда слабокислая (рН =4,0 5,0),Формула изобретения Полимерная композиция для оболочек кабелей, включающая сополимер пропилена с этиленом, стеарат кальция и эфир 3,5- ди-трет-бутил-гидроксифенилпропионовой кислоты и пентаэритрита, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью увеличения стойкости к воздействию повышенных температур в воздушной среде и пластовой жидкости и улучшения технологических свойств, она дополнительно содержит поли-и-ксилилидендиаминодифенилдисульфид с мол.м,Изобретение иллюстрируется примерами 1-8, приведенными в табл.2. 5200-7000, при следующем соотношении компонентов, мас.ч,;Сополимер пропиленас этиленом 100Стеарат кальция О, 1-0,2Эфир 3,5-ди-трет-бутилгидроксифенилпропионовой кислоты и пентаэритритаПоли-и-ксилил иден-диаминодифенилдисульфидс мол,м. 5200-70001796642 Продолжение табл. 2 т те т г е а т аНомер состава Наименование ингредиенттов и показателейв е ф а т е т1 1 2 . 3 45 Ь7 1 8 е гавт 4 т т т е авв ае ааа аггее еетав прочность при растяше" нии, Фа 17 9 21 524,0 23 3 21,1 16,8 133 4 0 5 О 16 О . 28 О 26,0 100 72,0 22,0 22720 Образцы 19,4разру 16,1 14,0 9,о го,о 31,о шилисьизменение прочности 8 100 100 100 22,0 20, О 21,0 20,9 20,4 177 153 167 167 18,5 17,3 26,6 25,8 прочность при растяжении НПа9,0 17 2 19,3 21,620, 1 изменение прочности 539 . 30,9 20,.6 15,3 167 19,9 17,621,0 . 24,5 4,2 4,2 4,3г 43 т 45 г 42 еегт аатечеааегвеагеееееаа ветевееевтее гевггафеаааае гаав ат Евааеевееааатаа аагтгг еггааегвга Составитель МЦарьковаРедак.ор Г.Бельская Техред М.Моргентал Корректор Н,Ревская Заказ 630 . ТиражПодписное ВНМИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьтиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5 . Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 После старения 150 еС хх 14 сут в присутствиимедной проволоки изменение прочностиь После стерения 150 С Я х 30 сут в присутствии медной проволоки После выдермки в пластовой жидкости при температуре 95 фСа) в течение 2 сут прочность при растя"венин НПаизменение прочностиб) в течение 7 сут Терюпластическая дефоргнацихТемпература хрупкостиеС Образцы 70разру- шились Образцы Образцы разру- разру , шились шились 13,8 17,9 29,2 28,22,4 8,1