Полимерная композиция

(7 1) Всесоюзный научно-исследовательс" .кий проектно-конструкторский и техно"логический институт кабельной промышленности и Всесоюзный научно-исследо"вательский институт синтетическихсмол,О, 20-1, 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬС 80;, 1100286 А(54) (57) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая полиолефин, азодикарбонамид, антиоксидант, структурообразователь и технологическую добавку, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения певерабатываемости и снижейия тангенса угла диэлектрических потерь, в качестве технологической добавки она содержит смесь полиэтилсилоксановой жидкости с полиэтиленгликолем, взятых в массовом соотношении 1;(1-20), при следующем соотношении компонентов композиции, мас.йПолиолефин 99,25-93,5 Азодикарбонамид 0,30-1,50 Ангиоксидант 0,05-0,50 Структурообразователь 0120-3100 Смесь полиэтил/силоксановой жидкости с полиэтиленгликолем взятыхв массовом соотношении 1(1-20) 0110 Изобретение относится к полимерным композициям на основе полиолефинов для получения вспененных изделий путем химического вспенивания композиций в процессе экструзии или литья под давлением и может быть использовано, в частности, для получения вспененной изоляции проводов и кабелей.Известна композиция на основе полиэтилена высокого и низкого давлеЭния содержащая ингибитор разложения порообразователя, например дигидразид диацетиладениновой кислоты, антиоксидант, например 2,2-метилеи-бис- (4-метил,1-метил)-циклогексилфенол и вспенивающий агент (адзодикарбон ,амид), который разлагается в процессе экструзии и формирует вспененную изоляцию 1.13.Недостатком указанной композиции являются неравномерность распределения пор, колебания кажущейся плотности по длине изоляции и снижение электрических параметров изоляции кабеля,Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемо" му эффекту является полимерная композиция, содержащая полиолефин (например, смесь полиэтилена высокого давления и сополимера этилена и нропилена), антиоксидант, структурообразо" ватель, вспенивающий агент (азодикарбонамид) и технологическую добавку- смазку (полиэфиры жирных кислот)Перечисленные компоненты содержатся в композиции в следующих количествах, мас. ч.: полиэтилен высокого давления 95; сополимер этилена с дру" гим мономером 1-6, азодикарбонамид или другой вспенивающий агент 0,1- 5,0 (предпочтительно 0,6-0,8)1 структурообразователь 0,05; антиоксидант 0,2; полиэфир на основе стеариновой кислоты 0,001-1,0 (предпочтительно 0,02-0,06), В качестве структуроьбразователя рекомендованы соли кадмия, магния и других металлов 2 3.Однако указанная композиция хотя и имеет лучшие показатели по равно" мерности кажущейся плотности и распределения пор, но не отвечает требова" ниям по диэлектрическим характеристи" кам вспененной изоляции, бсобенно при больших частотах, а также низкие скорости переработки композиции.Неудовлетворительные электрические характеристики (тангенс угла диэлект- ю 0286 2рических потерь -Еу) не дают возможность применять ее для получения вспененной изоляции высокочастотных кабелей с тонкостенной изоляцией, повыше 5 ние Ф приводит к резкому ухудшениюэлектрических параметров кабелей иснижает диапазон передаваемых сигналов,Цель изобретения - улучшение пере 10 рабатываемости и снижение тангенсаугла диэлектрических потерь.Поставленная цель достигается тем,что полимерная композиция, содержащая полиолефин, азодикарбонамид, ан 15 тиоксидант, структурообразователь итехнологическую добавку, в качествепоследней содержит смесь полиэтилси(локсановой жидкости с полиэтиленгликолем, взятых в массовом соотношении20 1;(1-20), при следующем соотношениикомпонентов в композиции, мас.%:Полиолефин 93,50-99,25 .Аэодикарбонамид 0,30-1,50Антиоксидант 0,05-0,5025 Структурообразователь 0,20-3,00Смесь полиэтилсилоксановой жидкости с полиэтилен 30 гликолем, взятых вмассовом соотношении 1:(1-20) 0,20-1,50Данная композиция в качестве полиолефина - этилена может содержатьполиэтилен высокого (ПЭВД) и низкого(ПЭНД) давления, сополимер этиленас пропиленом (СЭП) и другие сополимеры, а также их смеси, в качестве антиоксиданта используют О,М-ди-бета"нафтил-и-фенилендиамин (диафен ЯН),с2,2-метилен-бис-(6-метилдициклогексил 4-метилфенол) и другие известные дляэтой цели продукты.В качестве структурообразователямогут быть использованы тальк, мел,45каолин, в качестве полиэтилсилоксановой жидкости могут применятьсяПЭС, ПЭС"20, ПЭСи др., в качестве полиэтиленгликоля могут применяться триэтиЯенгликоль, полиэтиленгликоль, полиэтиленгликольи др.Предпочтительным является описанное соотношение полиэтилсилоксановойжидкости и полиэтиленгликоля.При соотношении меньше чем 1:1 недостигается эффект улучшения перерабатываемости, а при повьппении содержания полиэтиленгликоля наблюдаетсяплохая совместимость (выпотевание).3 1100Базовым объектом является компо-зиция на основе концентрата пенообразующего полиэтилена марки 107-ОВАС(ТУ 6-05-361-6-80). Вспененная изоляция кабеля, получаемая на основе смеси 1 концентрата 107-ОВАС и полиэтиленавысокого давления, обладает следующими свойствами: кажущаяся плотность0,40-0,50 г/см 1,р при частоте10 ь Гц 0,0009.Скорость переработки указаннойсмеси не превышает 300 м/мин. При повышении скорости свыше указанной ухудшается качество поверхности изоляциии ее электрические параметры. Кроме 15того, укаэанная смесь применяется дляобразования вспененной изоляции с радиальной толщиной более 0,4 мм,П р и м е р. Композицию готовятпо рецептурам, указанным в табл. 1, 20следующим образом. Полиэтилен высокого давления, антиоксидант, структурообразователь, вспенивающий агент итехнологическую добавку смешиваютв 2-лопатном смесителе типа ВернерПфляйдерер при комнатной температурев течение 10-15 мин, затем полученную смесь гранулируют на шнековомгрануляторе типа "Вусс" при 100120 С для ПЭВД и 160-180 С ПЭНД.Готовая композиция выдерживаетсяв течение 24 ч при температуре ломещения. Переработка композиции произ"водится на экструдерах с соотношениемдиаметра шнека к его длине от 1:20до 1:25. Изолирование токопроводящей35жилы проводится при следующем температурном режиме: 1 эона 100 С, 2 зона120 С, 3 зода 140 С (для ПЭВД) и 160180 С (для ПЭНД), 4 эона 160 - 180 С,головка 160-180 С,Свойства композицииопределяют наизолированной жиле и на изоляции,снятой с токопроводящей жилы.Оптимальную скорость изолированияжилы устанавливают по качеству поверхности изоляции, кажущейся плотностии равномерности распределения пор,кавество поверхности определяют визуально. Кажущуюся плотность определя 50ют методом гидростатического взвешивания. Равномерность распределенияпор и их размер определяют пб срезамвспененной избляции под микроскопомпри 40 х увеличении.Свойства композиций по прототипу(рецептура 1) перерабатывается прискорости изолирования не более600 м/мин, повышение скорости экструдирования приводитк неполному процессу разложения вспенивающего агента,а следовательно, повышению плотностиуизоляции, к неравномерности распределения пор. При этом 1 д"изоляции ийеет значение 0,0008 при частоте 1 О Гци 0,0010 при частоте 5 10 "оГц (требования, предъявляемые к изоляции кабелей - не более 0,0004 и О,0005 причастотах 10Гц и 510"о Гц соответственно).Замена стеарата кальция на смесь.полисилоксановой жидкости с полиэтиленгликолем (см. табл, 2 рецептуры4-8) приводит к повышению скоростиэкструдирования и снижению 1 д"(14"изолированной жилы со вспененной изоляцией отвечает предъявляемым требованиям), при этом кажущаяся плотностьвспененной изоляции отвечает предьявляемым требованиям (должна быть впределах 0,40-0,50 г/см). Распределение пор равномерное, размер пор находится в пределах 20-80 мкм.Испытание композиции рецептуры 2показывают, что при снижении дозировки вспенивающего агента (0,2 мас.Ж)невозможно получить качественную вспененную изоляцию, хотя скорость экструдирования ее превосходит скоростьзкструдирования композиции-прототнпа.Для композиции рецептуры 3 характернаперевспенениая изоляция, неравномерность распределения пор, выпотеваниетехнологической добавки. Снижение ско"рости переработки композиции рецептуры 4 связано с тем, что количествоПЭСи ПЭГ взято в соотношении0,5:,1 вместо 1:1.Таким образом, наилучшие результаты испытаний получены для предлагаемой.композиции рецептур 5-8.Предлагаемая композиция может бытьприменена.для тонкостенной изоляции(толщина изоляции 0,1-0,8 мм) кабелейсвязи низкочастотных и высокочастотных. Экономический эффект от ее использования взамен монолитного полиэтилена для городских телефонных кабелей составляет 1600 руб/т,1,10 4,0 2,ал Соль 5: 0,08 й 0,07 ф 0,1 Ф О, 1 ф 0,06 ф 0,1 з5 1,92 0,43 0,4 0,1 4,44 05 5) (0,5 1)(1 Ф 4) (13 1) (1 ф 20) (1:5) ат полиэтиленглитриэтиленгликольтолько полиэтисил ль. Прим И а и ксановую зидкостьликоль. П только полиФтил Полиэтиленвысокогодавления олиэтилеиэкогоавления ополнмертилена сропиленом Сополимерэтилена сс-бутилейом . олиэфиртериановойислоты 0903 СоотношениеПЭСи полиэтиленгликоля ры 5 и 72, 4,95); одер1 7 0,7 1 0,1Показатели Состав Скорость пере"работки 400-600 800 400 1200 1000 1100 1300 0,45 0,8.%Переработка затруднена из-за выпотевания полисилоксановой жидкости и пьлиэтиленгликоля. Составитель А.КулаковаРедактор Н.Кивтулинец Техред М.Кузьма Корректор В,Бутяга Подписное Заказ 4539/22 Тираж 469ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Кажущаясяплотность,г/см Е 81при 10 Гцпри 5 к10 Гц Оэ 3 0143 Оэ 43 Оэ 48 Оэ 40 Оэ 42 0,0008 0,0006 0,0006 0,0004 0,0003 0,0002-0,0003 0,0003 0,0010 0,0007 0,0008 0,0005 0,0005 0,0004 0,0004 0,0005 филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4