RU2500047C1 - Электропроводящая пероксидносшиваемая композиция - Google Patents
Электропроводящая пероксидносшиваемая композиция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2500047C1 RU2500047C1 RU2012118213/07A RU2012118213A RU2500047C1 RU 2500047 C1 RU2500047 C1 RU 2500047C1 RU 2012118213/07 A RU2012118213/07 A RU 2012118213/07A RU 2012118213 A RU2012118213 A RU 2012118213A RU 2500047 C1 RU2500047 C1 RU 2500047C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bis
- hydroxyphenyl
- butyl
- ohm
- dimethylethyl
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, а именно к кабельной технике, и может быть использовано для экранов силовых кабелей среднего напряжения, до 35 кВ. Повышение физико-механических свойств кабельных изделий, изготовленных с использованием предложенной композиции, а также ее технологичности и стабильности, является техническим результатом изобретения. Предложенная электропроводящая пероксидносшиваемая композиция содержит, в масс.%: полиолефин 49-62, бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил] гидразид -0,05-0,20, тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил) пропионат)-0,05-0,20, органическую перекись-0,2-1,9, электропроводящий технический углерод с удельным объемным сопротивлением ρ=10±6 Ом*см - 29-34, технический углерод с удельным объемным сопротивлением ρ=5±3 Ом*см - 2,5-5, 4,4'-тиабис(6-трет-бутил-м-крезол) - 0,05-0,25, стеарат цинка - 0,15-1,0, полиэтиленовый воск - 3-9. Композиция указанного состава не подвергается существенному термоокислительному старению и преждевременной сшивке при наложении, а изделия из нее имеют гладкую поверхность. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно кабельной техники, и может быть использовано для экранов силовых кабелей среднего напряжения до 35 кВ.
Производство силовых кабелей среднего напряжения (6-35 кВ) в последние годы имеет тенденцию к вытеснению кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией кабелями с полимерной изоляцией.
Конструкция таких кабелей предусматривает наличие трех слоев, наложенных на токопроводящую жилу - электропроводящего полимерного экрана, полимерной изоляции и второго электропроводящего полимерного экрана.
Наличие электропроводящего экрана обусловлено необходимостью создания эквипотенциальной поверхности, предназначенной для существенного снижения вероятности пробоя изоляции в некоторой области пространства, где напряженность электрического поля в отсутствие такого экрана могла бы быть чрезмерно высокой.
Известна электроизоляционная композиция (патент РФ №2394292 «Электроизоляционная композиция», опубл. 10.07.2010), содержащая сополимер этилена с винилацетатом, гидроксид алюминия (Al(ОН)3 или магния Mg(OH)2, дополнительно содержит полиэтилен высокой плотности, модифицированный малеиновым ангидридом, полиэтиленовый воск, наноглину, эфир 3,5-дитрет-бутил-4-гидрокси-фенилпропионовой кислоты и пентаэритрита (Ирганокс 1010) или 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол (Ирганокс 1330), бензо-пропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметииэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид (Ирганокс MD 1024) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| Сополимер этилена с винилацетатом | 60-85 |
| Гидроксид алюминия или магния | 130-170 |
| Полиэтилен высокой плотности, | |
| модифицированный малеиновым ангидридом | 15-35 |
| Полиэтиленовый воск | 0,1-5 |
| Эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокси-фенилпропионовой | |
| кислоты и пентаэритрита - Ирганокс 1010 или | |
| 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4- | |
| гидроксибензил)бензол - Ирганокс 1330 | 0,05-0,7 |
| Бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4- | |
| гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметииэтил)-4-гидроксифенил] | |
| -1-оксопропил]гидразид - Ирганокс MD 1024 | 0,05-0,3 |
| Наноглина | 10-20 |
Недостатком известной композиции является недостаточное значение прочности и относительного удлинения при разрыве.
Известна сшивающаяся электроизоляционная композиция (патент РФ №2440633 «Электроизоляционная сшивающаяся композиция», опубл. 20.01.2012), включающая полиолефин, винилтриметоксисилан или винилтриэтоксисилан, органическую перекись и катализатор сшивки, содержит синергисты - тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат, бензо-пропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диме-тиэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид и поли-[[6-[(1,1,3,3-тетраметил-4-пиперидинил)имино]-1,6-гександиил[(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)имино]]) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Винилтриметоксисилан или винилтриэтоксисилан | 1,0-3,0 |
| Органическая перекись | 0,1-0,4 |
| Тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил- | |
| -4-гидроксифенил)пропионат | 0,05-0,3 |
| Бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1- | |
| диметилэтил)- | |
| -4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4- | |
| -гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид | 0,1-0,5 |
| Поли-[[6-[(1,1,3,3-тетраметил-4- | |
| пиперидинил)имино] | |
| -1,6-гександиил[(2,2,6,6-тетраметил-4- | |
| пиперидинил) | |
| имино]]) | 0,1-5,0 |
| Катализатор сшивки | 0,05-1,0 |
| Полиолефин | остальное |
Данная полимерная композиция обладает изоляционными свойствами, тогда как для создания эквипотенциальных поверхности необходимы слабые электропроводящие свойства. Прочность на разрыв не достигает значений, которые необходимы для экранов кабелей среднего напряжения.
К недостаткам известной сшивающейся электроизоляционной композиции, таким образом, следует отнести недостаточно высокую механическую прочность и невозможность использования в качестве электропроводящего экрана.
Поставленная задача состояла в разработке электропроводящей композиции пероксидной сшивки, которая позволит повысить надежность электросетей и снизить стоимость их содержания и обслуживания при переходе на кабели среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена.
Полимерная композиция должна быть пригодна к переработке на существующих производственных линиях кабельных заводов, обладать высокими механическими свойствами, обладать достаточным для слабой электропроводности значением удельного объемного сопротивления, иметь гладкую поверхность, обладать хорошей адгезией к другим материалам, не подвергаться существенному термоокислительному старению и преждевременной сшивке при наложении. В качестве проводящего наполнителя должен быть использован материал, который позволит обеспечить оптимальные физические свойства конечной композиции. Такой наполнитель должен быть промышленно выпускаемым и недорогим.
Технический результат достигается тем, что электропроводящая пероксидносшиваемая композиция, включающая полиолефин, бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид, тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат), органическую перекись, дополнительно содержит электропроводящий технический углерод с удельным объемным сопротивлением при содержании в полимере ρ=10±6 Ом* см, технический углерод с удельным объемным сопротивлением при содержании в полимере ρ=5±3 Ом*см, 4,4'-тиабис(6-трет-бутил-м-крезол), стеарат цинка, полиэтиленовый воск, мас.%:
| Полиолефин | 49-62 |
| Технический углерод с удельным объемным сопротивлением при | |
| содержании в полимере ρ=10±6 Ом*см | 29-34 |
| Технический углерод с удельным объемным сопротивлением при | |
| содержании в полимере ρ=5±3 Ом*см | 2,5-5 |
| 4,4'-тиабис(6-трет-бутил-м-крезол) | 0,05-0,25 |
| Тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4- | |
| гидроксифенил)пропионат) | 0,05-0,20 |
| Бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси- | |
| 2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидроксифенил]-1- | |
| оксопропил]гидразид | 0,05-0,20 |
| Стеарат цинка | 0,15-1,0 |
| Органическая перекись | 0,2-1,9 |
| Полиэтиленовый воск | 3-9 |
Согласно изобретению, в качестве полимерной основы необходимо использовать полиолефин, например, этиленвинилацетат или полиэтилен высокого давления. Такие полимеры выпускаются как российской, так и иностранной промышленностью.
В качестве инициатора сшивки используется органическая перекись, некоторые типы таких соединений (например, пероксид дикумила) выпускаются российской промышленностью. Выпускаемые перекиси обеспечивают необходимое высокое и стабильное качество сшивки материала.
Используемый в качестве наполнителя технический углерод двух типов обеспечивает полимеру необходимое значение удельного объемного сопротивления (<100 Ом*см при 23°С). Необходимо отметить, что электропроводящие свойства технического углерода определяются при различном наполнении в полимере. Первый технический углерод должен обеспечивать удельное объемное сопротивление ρ=10±6 Ом*см при 35% содержании в полимере, а второй при таком же содержании - ρ=5±3 Ом*см.
Технический углерод с такими характеристиками выпускается отечественной промышленностью.
Стеарат цинка, применяемый в качестве смазывающего агента при переработке материала, также производится российской промышленностью.
Полиэтиленовый воск выпускается на территории СНГ, необходим в качестве внешнего смазывающего компонента.
Указанные три типа антиоксидантов применены для предотвращения нежелательных химических процессов и деструкции материала как при производстве и переработке, так и при дальнейшей эксплуатации в составе кабелей. Материалы известны и массово производятся химической промышленностью стран мира.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующим примером.
| Таблица 1 | ||||
| Состав композиций | ||||
| Компоненты, мас.% | №1 | №2 | №3 | №4 (известная) |
| Полиолефин | 50,4 | 54,4 | 60 | 93,95 |
| Технический углерод (ρ=10±6 Ом*см) | 36,1 | 31,1 | 24,4 | - |
| Технический углерод (ρ=5±3 Ом*см) | 4,1 | 5,18 | 7,06 | - |
| 4,4'-тиабис(6-трет-бутил-м-крезол) | 0,09 | 0,13 | 0,13 | - |
| тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат) | 0,07 | 0,06 | 0,06 | 0,1 |
| бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,5 |
| Стеарат цинка | 0,24 | 0,26 | 0,25 | - |
| Полиэтиленовый воск | 7,9 | 7,77 | 7 | - |
| Органическая перекись | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 2,0 |
| Таблица 2 | ||||
| Свойства композиций | ||||
| Наименование параметров | №1 | №2 | №3 | №4 (известная) |
| Тепловая деформация, % | 65 | 25 | 51 | 60 |
| Прочность при растяжении, МПа | 18,1 | 20,9 | 19,7 | 14,2 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 212 | 276,6 | 255,4 | 650 |
| Изменение физико-механических параметров после теплового старения при 135°С в течение 168 ч, прочность при растяжении, % | 7,7 | 4,4 | 6,3 | 8 |
| Изменение физико-механических параметров после теплового старения при 135°С в течение 168 ч, прочность при растяжении, % | 5,1 | 2,5 | 4,4 | 12 |
| Качество поверхности экструдируемого образца | Поверхность ровная, гладкая | Поверхность ровная, гладкая | Поверхность ровная, гладкая | Поверхность ровная, гладкая |
| Удельное объемное сопротивление при температуре 20°С (требуется <100 Ом*см) | 6,9 | 11,6 | 9,1 | ≥100 (изолятор) |
Указанные диапазоны содержания компонент следует признать оптимальными. Именно в этих пределах достигается наилучшее качество композиции как с точки зрения физических свойств, так и с точки зрения их стабильности и воспроизводимости (см. таблицу №2).
Предлагаемая электропроводящая пероксидносшиваемая композиция пригодна к переработке на существующих производственных линиях кабельных заводов.
Электропроводящая пероксидносшиваемая композиция по сравнению с аналогами обладает высокими механическими свойствами и достаточным значением удельного объемного сопротивления для слабой электропроводности экранов кабеля, хорошей адгезией к другим материалам, не подвергается существенному термоокислительному старению и преждевременной сшивке при наложении, а также иметь гладкую поверхность.
Предложенная электропроводящая пероксидносшиваемая композиция используемая в качестве проводящего наполнителя позволяет обеспечить оптимальные физические свойства конечной композиции и является технологичным и недорогим.
В целом от использования предлагаемой электропроводящей пероксидносшиваемей композиции в производстве кабелей среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена позволит значительно повысить надежность электросетей, снизить стоимость их содержания и обслуживания.
Claims (1)
- Электропроводящая пероксидносшиваемая композиция, включающая полиолефин, бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси -2-[3-[3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид, тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат), органическую перекись, отличающаяся тем, что дополнительно содержит электропроводящий технический углерод с удельным объемным сопротивлением при содержании в полимере ρ=10±6 Ом·см, технический углерод с удельным объемным сопротивлением при содержании в полимере ρ=5±3 Ом·см, 4,4'-тиабис(6-трет-бутил-м-крезол), стеарат цинка, полиэтиленовый воск, при следующем содержании компонентов, мас.%:
полиолефин 49-62 технический углерод с удельным объемным сопротивлением ρ=10±Ом·см 29-34 технический углерод с удельным объемным сопротивлением ρ=5±3 Ом·см 2,5-5 4,4'-тиабис(6-трет-бутил-м-крезол) 0,05-0,25 тетра-бис-метилен-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4- гидроксифенил)пропионат) 0,05-0,20 бензопропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)- 4-гидрокси-2-[3-[3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидроксифенил]- 1-оксопропил]гидразид 0,05-0,20 стеарат цинка 0,15-1,0 органическая перекись 0,2-1,9 полиэтиленовый воск 3-9
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012118213/07A RU2500047C1 (ru) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Электропроводящая пероксидносшиваемая композиция |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012118213/07A RU2500047C1 (ru) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Электропроводящая пероксидносшиваемая композиция |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012118213A RU2012118213A (ru) | 2013-11-10 |
| RU2500047C1 true RU2500047C1 (ru) | 2013-11-27 |
Family
ID=49516673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012118213/07A RU2500047C1 (ru) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Электропроводящая пероксидносшиваемая композиция |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2500047C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2606380C1 (ru) * | 2015-07-13 | 2017-01-10 | Акционерное общество "Лидер-Компаунд" | Электропроводящая пероксидносшиваемая композиция для экранов силовых кабелей высокого напряжения |
| RU2614145C1 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-03-23 | Акционерное общество "Лидер-Компаунд" | Электропроводящая полимерная композиция |
| RU2664872C1 (ru) * | 2017-07-14 | 2018-08-23 | Акционерное общество "Лидер-Компаунд" | Электропроводящая полимерная композиция |
| RU2664873C1 (ru) * | 2017-07-14 | 2018-08-23 | Акционерное общество "Лидер-Компаунд" | Электропроводящая полимерная композиция с низким удельным объёмным сопротивлением |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU979424A1 (ru) * | 1980-05-13 | 1982-12-07 | Новополоцкое Отделение Предприятия П/Я В-2913 | Электропровод ща полимерна композици |
| SU1113391A1 (ru) * | 1982-11-02 | 1984-09-15 | Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова | Способ получени электропровод щей полимерной композиции |
| JP2012009436A (ja) * | 2002-10-07 | 2012-01-12 | Union Carbide Chem & Plast Technol Corp | 高電圧直流ケーブル絶縁体および半導電性遮蔽体 |
| RU2440633C1 (ru) * | 2010-09-28 | 2012-01-20 | Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) | Электроизоляционная сшивающаяся композиция |
| JP2012052130A (ja) * | 2004-04-19 | 2012-03-15 | Mitsui Chemicals Inc | α−オレフィン系重合体組成物、該組成物からなる成形体、新規重合体 |
-
2012
- 2012-05-03 RU RU2012118213/07A patent/RU2500047C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU979424A1 (ru) * | 1980-05-13 | 1982-12-07 | Новополоцкое Отделение Предприятия П/Я В-2913 | Электропровод ща полимерна композици |
| SU1113391A1 (ru) * | 1982-11-02 | 1984-09-15 | Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова | Способ получени электропровод щей полимерной композиции |
| JP2012009436A (ja) * | 2002-10-07 | 2012-01-12 | Union Carbide Chem & Plast Technol Corp | 高電圧直流ケーブル絶縁体および半導電性遮蔽体 |
| JP2012052130A (ja) * | 2004-04-19 | 2012-03-15 | Mitsui Chemicals Inc | α−オレフィン系重合体組成物、該組成物からなる成形体、新規重合体 |
| RU2440633C1 (ru) * | 2010-09-28 | 2012-01-20 | Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) | Электроизоляционная сшивающаяся композиция |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2606380C1 (ru) * | 2015-07-13 | 2017-01-10 | Акционерное общество "Лидер-Компаунд" | Электропроводящая пероксидносшиваемая композиция для экранов силовых кабелей высокого напряжения |
| RU2614145C1 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-03-23 | Акционерное общество "Лидер-Компаунд" | Электропроводящая полимерная композиция |
| RU2664872C1 (ru) * | 2017-07-14 | 2018-08-23 | Акционерное общество "Лидер-Компаунд" | Электропроводящая полимерная композиция |
| RU2664873C1 (ru) * | 2017-07-14 | 2018-08-23 | Акционерное общество "Лидер-Компаунд" | Электропроводящая полимерная композиция с низким удельным объёмным сопротивлением |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012118213A (ru) | 2013-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2743306B1 (en) | Crosslinked polyethylene composition | |
| RU2500047C1 (ru) | Электропроводящая пероксидносшиваемая композиция | |
| US9905326B2 (en) | Semiconductive resin composition and power transmission cable using same | |
| KR101909685B1 (ko) | 전력 케이블용 반도전성 조성물 | |
| US10501645B2 (en) | Semiconductive shield composition | |
| KR20090064664A (ko) | 초고압 전력 케이블용 반도전성 조성물 | |
| EP2752855B1 (fr) | Câble électrique comprenant une couche polymérique facilement pelable | |
| WO2017084709A1 (en) | Electric power cable and process for the production of electric power cable | |
| US11094427B2 (en) | Electrical field grading material and use thereof in electrical cable accessories | |
| CN106700211A (zh) | 一种高压等级电力电缆用半导电屏蔽料 | |
| KR101770351B1 (ko) | 반도전성 조성물 | |
| KR20100063677A (ko) | 중고전압 전기 케이블용 경화 조성물 | |
| RU2664872C1 (ru) | Электропроводящая полимерная композиция | |
| RU2664873C1 (ru) | Электропроводящая полимерная композиция с низким удельным объёмным сопротивлением | |
| EP3670601A1 (fr) | Câble comprenant une couche semi-conductrice facilement pelable | |
| JP2014072133A (ja) | 直流電力ケーブル | |
| JP2018035237A (ja) | 電線・ケーブル用樹脂組成物及び電線・ケーブル | |
| JP2015027157A (ja) | 電力用部品 | |
| EP3671768A1 (fr) | Câble électrique résistant aux arborescences d'eau | |
| JPS5998403A (ja) | 半導電性組成物 | |
| JP2001256832A (ja) | 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル | |
| JP2015124330A (ja) | 高誘電率ゴム組成物及び電力ケーブル用部品 | |
| KR20000060308A (ko) | 고압 내열 케이블용 반도전 재료 | |
| JP2017115003A (ja) | 半導電性樹脂組成物及びこれを用いた電力ケーブル | |
| WO2013110892A1 (fr) | Cable electrique a moyenne ou haute tension |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190504 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210216 |