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DE1915061B2 - Leitfaehige kunststoffmasse fuer den kabelsektor - Google Patents

Leitfaehige kunststoffmasse fuer den kabelsektor

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Publication number
DE1915061B2
DE1915061B2 DE19691915061 DE1915061A DE1915061B2 DE 1915061 B2 DE1915061 B2 DE 1915061B2 DE 19691915061 DE19691915061 DE 19691915061 DE 1915061 A DE1915061 A DE 1915061A DE 1915061 B2 DE1915061 B2 DE 1915061B2
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DE
Germany
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weight
percent
atactic
polybutene
isotactic
Prior art date
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Application number
DE19691915061
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English (en)
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DE1915061C (de
DE1915061A1 (de
Inventor
Friedrich Dr. 4370 Mari; Bittscheidt Josef 4354 Datteln Seifert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huels AG
Original Assignee
Chemische Werke Huels AG
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Publication date
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Priority to FR7008439A priority patent/FR2035867B1/fr
Priority to JP45024354A priority patent/JPS4832422B1/ja
Priority to GB1296254D priority patent/GB1296254A/en
Priority to US22672A priority patent/US3671663A/en
Publication of DE1915061A1 publication Critical patent/DE1915061A1/de
Publication of DE1915061B2 publication Critical patent/DE1915061B2/de
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Publication of DE1915061C publication Critical patent/DE1915061C/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms

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  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Mischung aus
a) 50 bis 36 Gewichtsprozent isotaktischem Polybuten-1,
b) 23 bis 29 Gewichtsprozent amorphem oder und ataktischem thermoplastischem Material sowie
c) 27 bis 35 Gewichtsprozent eines Leitfähigkeitsrußes als leitfähige Kunststoff masse für den Kabelsektor.
Solche Massen dienen z. B. als Leiterglättmassen und haben die Aufgabe, eine Zwischenschicht zwischen dem metallischen Innenleiter und der Isolation eines Hochopannungskabels auszubilden, welche SpannungsspiUen und Glimmentladungen an den Grenzflachen verhindern soll. Rs ist auch erwünscht, eine solche Masse in Kombination mit isotaktischem Polybuten-1 als Kabelaußcnmantcl einzusetzen, um Fremdströme abzuleiten, beispielsweise zur Frdung eines Telefonkabels. Dies bedeutet, daß eine solche Masse elektrisch leitfähig sein muß, aber zugleich die verschiedenen mechanischen Eigenschaften, die man an die Isolierung stellt, mit aufweist.
Gs ist bekannt, leitfUhigc Massen aus speziellen Athylencopolymeren, insbesondere Äthylenacrylatharzcn, und sogenannten Lcitfähigkeitsrußen herzustellen (Polymer-Engineering and Science 7, S. 63 bis 70 [1967]). Indes sind diese nur wenig geeignet, da sie unter Strombelastung zur Spannungsrißbildung neigen und gerade mit besonders spannungsrißfesten Isoliermaterialicn, wie dem in dieser Hinsicht ausbrauchbaren Polybuten-1, nicht oder nur sehr unvollkommen verschweißen, was für ein einwandfreies Funktionieren der Kabel eine selbstverständliche Voraussetzung darstellt.
Um teilkristallines Polybuten-1 als Isoliermantel verwenden zu können, ist es offensichtlich erforderlich, auch ein leitfähiges Material auf gleicher Grundlage mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von kleiner als 1000 U cm zu erstellen.
Hierfür bietet sich ein Rußzusatz an, wie er aus der
ίο USA.-Patentschrift 3 257 351 und der deutschen Auslegeschrift 1 226 782 für teilkristalline Polyolefine grundsätzlich bekannt ist. Hierbei erhält man, je nach Art und Menge des Rußes und des Polymeren, vor allem bei höheren Rußdosierungen, ein versteiftes Ausgangsmaterial (französische Patentschrift 1445962, USA.-Patentschrift 3 385 817). Eine damit einhergehende Brüchigkeit sucht man durch Vernetzung oder durch Bestrahlung aufzuheben, oder man soll niedrigkristalline Polypropylene bestimmter niederer Molgewichte einsetzen, die aber wegen ihrer sonstigen nicht vorteilhaften Eigenschaften nicht marktgängig sind (USA.-Patentschrift 3 325 442 und 3 264 253). Verarbeitet man nun Polybuten-1 mit der erforderlichen Menge Ruß, so erhält man, wie zu erwarten, eine Masse, die viel zu wenig flexibel und zu stark bruchanfällig ist. Versucht man, nicht kristalline Substanzen zuzusetzen, wie sie beispielsweise auch zur Erniedrigung des Brittle Point von istotaktischem Polypropylen vorgeschlagen wurden (deutsche Auslege-
Schriften 1 145 791, 1 124 239, 1 104694 und 1 254862). so zeigt sich jedoch, daß bei Ersatz von 10. 20, 30 und 40 Gewichtsprozent der kristallinen Komponente in einer aus isotaktischem Polybuten-1 und 24 Gewichtsprozent Leitfähigkeitsruß bestehenden und auf
einen spezifischen Durchgangswiderstand unterhalb 1000 U cm, beispielsweise 200 il cm. eingestellten Mischung durch jeweils äquivalente Mengen nicht kristalliner amorpher bzw. ataktischer Substanzen (ataktisches Polybuten-1. ataktisches Polypropylen, Äthylen-Propylen-Kautschuk. Polyisobutylen) eine erhebliche, d. h. weit über 1000 Li cm hinausgehende. Erhöhung des spezifischen Durchgangswiderstandes eintritt. Ein Anheben des Rußanteils wiederum hat eine erneute Abnahme der gewonnenen Flexibilität zur Folge, so daß ein Lösungsweg auf dieser Grundlage nicht gegeben erscheint.
Zwar ist es aus der französischen Patentschrift 1 184 742 bekannt, isotaktisches und ataktisches Polybuten-1 mit Ruß zu einer thermoplastischen Masse zu mischen, doch eignen sich die erhaltenen Massen nur zur Herstellung von lederähnlichen Folien; das niedere genannte Molgewicht des isotaktischen Polybuten-1 sowie der viel zu geringe Rußan'cil konnten nicht zur Lösung des hier bestehrndcn Problems beitragen, der breite, genannte Anteil an ataktischem Polymeren erforderte eine nicht naheliegende, sehr en««: Auswahl, und aus dem Umstand, daß Ruß als inerter Füllstoff angesehen wird, konnte man nicht auf dessen entscheidende Eigenschaftswandlung bei anderer Zusammensetzung schließen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, trotz der beschriebenen Schwierigkeiten eine leitfähige Kunststoffmasse für den Kabclsektor auf Grundlage von Polybuten-1 zu finden, welche es auf Grund der zu erwartenden guten Verträglichkeit mit üblichem Polybuten-1 endlich ermöglichen würde, die auegezeichneten Eigenschaften dieses Polymeren dem Kabelsektor besser zugänglich zu machen.
I)IL-SL- Aufgabe wird durch die Verwendung einer Mischung aus
al M) bis 36 Gewichtsprozent istotaktischem Polybuten- 1,
b) 23 bis 29 Gewichtsprozent amorphem oder/und maktischem thermoplastischem Material sowie
ei .!7 bis 35 Gewichtsprozent eines Leitfähigkeitsuißes als leitfähige Kunststoffmasse für den kabelsektor gelöst.
Brauchbare isotaktische Polybutene-1 sind t.eilkrisL.llin und besitzen ,„,.j-Werte*) von 2 bis 6 und Dichten gemäß DlN 53479 von 0,900 bis 0,930. Ihre Herstellung erfolgt nach dem Ziegler-Natta-Verfahren wnk-r Verwendung komplexer Katalysatorsysteme. »■ie beispielsweise des Kontaktes
Al(C2H5J2CTOTiCl., AlCl1I
I-in verwendbares ataktisches Polybuten-1 fällt nach dem gleichen Polymerisationsverfahren als äther-Kisheher Anteil bis zu etwa 21) Gewichtsprozent an. Es braucht für den vorliegenden Fall somit nicht abgetrennt zu werden, muß aber bei dem Zusatz der weiteren erforderlichen Mengen an ataktischer bzw. amorpher Phase hinsichtlich der festgesetzten Grenzen berücksichtigt . erden. Die ,lred-Werte des ataktischen Materials — und ein Gleiches pilt auch für das bei der Polymerisation von isotaktiscnem Polypropylen anfallende ataktische Polypropylr «»material — liegen /wischen U.3 und 0,9, vorzugsweise 0,5 bis 0,7.
Geeignete Äthylen-Propylen-Kautschuke, die als amorphe Copolymere unter Verwendung komplexer Katalysatorsysteme, wie VCl4, VCl3 oder VOCl3 und Aluminiumalkylen bzw. Aluminiumalkylhalogeniden, z. B. Aluminiumsesquichlorid, bei Temperaturen oberhalb 0 C, vorzugsweise zwischen 20 und 60 C, hergestellt werden, besitzen Molekulargewichte zwischen 70000 und 250000 bei einem Anteil an Propylen bzw. Äthylen von 20 bis 80 Gewichtsprozent.
Als Polyisobutylene, die auf dem Wege der kationischen Polymerisation, beispielsweise mit Hilfe von BF,-Komplexen als Initiatoren in flüssigerem Äthylen bei etwa - 1(X)1C erhalten werden können, kommen solche mit Molekulargewichten zwischen 400000 und 5000000 in Frage
Bei den Rußen handelt es sich einerseits um durch thermische Zersetzung von Acetylengas gewonnene Ruße (Acetylen-Ruße) mit mittleren, auf elektronenmikroskopischem Wege ermittelten Teilchengrößen von 30 bis 60, vorzugsweise 35 bis 57 πΐμ sowie hieraus errechneten spezifischen Oberflächen von 95 bis 53. vorzugsweise 90 bis 56 m2 g und Gehalten an flüchtigen Bestandteilen nicht über 1 Gewichtsprozent, andererseits um nach dem Verfahren der unvollständigen Verbrennung flüssiger Kohlenwasserstoffe (öle) erhaltene Furnace-Ruße mit mittleren elektronenmikroskopisch ermittelten Teilchengrößen von 20 bis 29, vorzugsweise 22 bis 28 ηΐμ, sowie korrespon-
*) 'iwrWcrt: Die reduzierte Viskosität i)tti errtchnet sich nach der Formel
1 1Ii - 'a>
wobei c = Konzentration (c = 0.1 in p-Xylol bei 110'C); q, = dynamische Zähigkeit der Lösung; >to = dynamische Zähigkeit des I rWtunesmittels.
dierenden spezifischen Oberflächen von 140 bis 85, vorzugsweise 120 bis 89 nr/g bei einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen nicht über 2, in der Regel zwischen 1 und 2 Gewichtsprozent. Es handelt sich in beiden Fällen um hochstrukturierte Ruße, wobei die Acelylen-Ruße einen Slrukturindex (s. Rubber Age 55, S. 475, Nr. 5, August 1944) um 300, die Furnuce-Ruße einen solchen um 130 aufweisen. Je kleiner der Durchmesser der Rußparlikelchen und je größer die spezifische Oberfläche, um so besser im allgemeinen die Leitfähigkeit, um so größer gewöhnlich allerdings auch die Flexibilhätseinbuße der resultierenden Mischung. Von erheblichem Einfluß ist in jedem Falle der Anieil an flüchtiger Substanz, insofern, als höhere Gehalte an flüchtigen Bestandteilen die Leitfähigkeit stark zu beeinträchtigen vermögen.
Leitfähige Kunststoffmassen aus diesen Bestandteilen erfüllen die gestellten Bedingungen, wenn bei einer Rußdosierung von 26 bis 35 Gewichtsprozent
ίο der Anteil an ataktischer und/oder amorpher Phase an der Gesamtmischung einerseits 23 Gewichtsprozent nicht unterschreitet sowie andererseits nicht über 29 Gewichtsprozent hinausgeht. Ist der Rußanteil größer als 35 Gewichtsprozent bzw. der Anteil an
2s ataktischem und/oder amorphem Material kleiner als 23 Gewichtsprozent, so resultieren für den vorgesehenen Einsatzzweck zu spröde Massen. Ist der Rußanteii kleiner als Ti Gewichtsprozent bzw. der Anteil an ataktischer oder/und amorpher Phase größer als 29 Gewichtsprozent, liegt der spezifische Durchlasswiderstand weit über 1000 ii cm, ja mitunter um Zehnerpotenzen höher. Line Senkung des kristallinen Anteils der Mischung unter 36 Gewichtsprozent erbringt außerdem eine zu starke Einbuße an Festigkeit.
Zum Zwecke der Stabilisierung setzt man deii Massen zweckmäßig reiter! i" Antioxyaantien zu. wie Jonol = (2-.6-Di-t.-butyl-p-kresol). 2-u-Methylcyclohexyl-4.-6-dimethylphenol, N-stearyl-p-aminophenol oder 4-,4 -Thio-bis-(6-t .-butyl-3-methyl-
phenol), gegebenenfalls zusammen mit schwefelhaltigen Verbindungen wie Dilaurylthiodipropionat in Konzentration von 0.03 bis 0.5 Gewichtsprozent. Des weiteren kann man Gleitmittel, wie C alcium-. Natnum- oder Zinkstearat (0,1 bis 0.6 Gewichtsprozent) /usetzen, Schmiermittel, wie Graphit (1 bis 5 Gewichtsprozent) und vom isotaktischen Material sozusagen eingeschleppt Kristallisation- und L'mwandlungsbcschleuniger für einen rascheren Übergang der aus der aus der Schmelze anfallenden Modifikation II des isotaktischen Polvbuten-1 in die stabile Modifikation I (J Polymer Sei. B 62. 870 [19621). /B. Amylacetat. <(-Chlornaphthalin und Phenyläther, ferner vom PVC her bekannte Esterweichmacher, wie Dioctylphthalat, gegebenenfalls auch in Kombination
mi! 'liesen letzteren auf Kosten des kristallinen Polybuten-1-Anteils der Mischung isotaktisches Polypropylen oder auch als Viskosigene bekannte Stoffe in Form aromatischer, partiell aromatischer oder aliphatischer Kohlenwasserstoffe.
Die Herstellung der Massen, für die ein Schutz jedoch nicht begehrt wird, läßt sich am einfachsten unter Verwendung einer auf etwa 120 bis 1600C aufgeheizten Walze bewerkstelligen, indem man beispielsweise in das auf dieser vorgelegte, zu einem Fall
plastifizierte, teilkristalline Polybuten-1 ataktisches und/oder amorphes Material, Ruß und sonstige Zusätze, wie Antioxydantien, Gleitmittel usw., einarbeitet. In besonders vorteilhafter Weise bedient man sich
5 ' 6
jedoch eines auf etwa 140 bis 18(TC aufgeheizten teile aUiktisches Polybuten-1, 30 Gewichtsteile Acety-Kneters und bringt die in diesem hergestellte plastische len-Ruß und 45 Gewichisteile isotaktisches PolyMischung aui eine auf etwa 100 bis 120 C aufgeheizte buten-l, welches die Stabilisierungs- und Verarbei-Walze, zieht zu einem Fall aus, das man in Streifen tungshilfsmittel enthält, der Reihe nach ein. Man schneidet, welch letztere man einer Mühle oder auch 5 entnimmt das Gemisch nach 5 Minuten Mischzeit einem Granulator zur Zerkleinerung zuführt. Die so zieht es auf einem auf 120°C aufgeheizten Walzwerk hergestellten Granulate können sodann leicht über zu einem Fell aus und verpreßt dieses zu 2, 3 und einen Extruder bei vom Einfülltrichter zur Düse hin 4 mm dicken Platten, auf etwa 100 bis 200° C eingestellten Temperaturen zu
leitfähigen Mantelmassen verarbeitet werden. Die io Ergebnis der Prüfungen
nachfolgenden Beispiele .ollen die Erfindung ver- Spezifischer Durchgangswiderstand 210 U cm
deutlichen. Grenzbiegespannung 100 kp/cm2
Hierbei werden um einen cbjekt.ven Vergleich Qh Br*ch H bei W(4rer
zuzulassen, stets folgende Stoffe eingesetzt: D ,, ·
Isotaktisches Polybuten-! von seiner ataktischen .5 Kerbschlagzähigkeit ohne Bruch
ätherbsl.chen Phase befreit und mit einer Dichte ßriuleness Temperatur - Sa C
gemäß DIN 53479 von 0,<J15, einem ,lnt von 4,5, Schweißfaktor 0 9 bis 1
entsprechend etwa einem mittleren MKG von 2 200000, scnweiuiajcior
einer Grenzbiegespannung — gemessen an aas 4-mm- Ein Einsatz von ataktischem Polyp ropylen an Stelle
Preßplatten ausgestanzten Normkleinstäben gemäß 20 des ataktischen Polybuten-1 führte zu praktisch
DIN 53452 — von 240 kp/cm2, einem Kerbschlag- gleichen Ergebnissen.
Zähigkeitsbefund nach DIN 53453 »ohne Bruch«
und einer Brittleness-Temperatur gemäß ASTM D 746 Vergleichsbeispiel 1 b)
Ataktisches Polybuten-1 vom »,,«,-Wert 0,6, ent- 25 «) Mit einer aus 25 Gewichtsteilen atakliscjiem
sprechend etwa einem mittleren Molekulargewicht Polybuten-1, 37 Gewichtsteilen Acetylen-Ruß und
von 300000. 38 Gewichtsteilen isotaktischem Polybuten-1 gemäß
Stabilisierungs- und Verarbeitungshilfsmittel sind, la) bestehenden Mischung wird wie in dem voranbezogen auf 100 Gewichtsteile Gesamtmischung, gegangenen Beispiel ausgeführt verfahren. 0,4 Gewichtsteile 4-,4'-Thio-bis-(6-t.-butyl-,3-methyl- 30 Es ergeben sich folgende Daten: phenol) 0.3 Gewichtsteile Dilaurylthiodipropionat Spezifischer Durchgangsund 04 Gewichtstelle Calciumstearat. widerstand 170 U cm
Acetylen-Ruß mit einer mittleren Teilchengroße Grenzbiegespannung 150 kp/cm2
(elektronenmikroskopisch bestimmt) von 35 πΐμ, einer Mjt Brucb ^ei weiterer
spezifischen Oberfläche von 90 m2/g und einem Gehalt 35 Durchbieeune-
an flüchtigen Bestandteilen kleiner 0,6% Kerbschlagzähigkeit 2 cmkp/cm2
Furnace-Ruß mit einer mittleren Teilchengröße von Brittleness-Temperatur + 18°C
23 iTifA, einer spezifischen Oberfläche von ?3 m7g und Schweißfaktor 0,6 bis 0,8
einem Anteil an flüchtigem Bestandteil von 2%.
Polyisobutylen vom Molekulargewicht 4700000. 40 Die Steigerung der Bruchanlalligkeit gegenüber
Äthylen-Propylen-Kautschuk mit einem mittleren Mischung 1 a) ist unverkennbar.
Molekulargewicht von 100000 bei einem Propylen- Ii) Reduziert man die Rußdosierung unter Beianteil von 50 Gewichtsprozent. behaltung des ataktischen Gewichtsanteils von
Als Prüfverfahren dienen Mischung 1 a) auf 25 Gewichtsteile und erhöht die
, ._ , ^ . ., , 45 kristalline Komponente entsprechend auf 50 Ge-
der spezifische Durchgangsw.derstand gemessen wichtsteile< erhält man folgende Ergebnisse: an 2-mm-Platten nach DIN 53482/VDE 0303,
Teil 3, Spezifischer Durchgangs-
die Gren/biegespannung gemäß DIN 53452. widerstand 9000 U cm
die Kerbschlagzähigkeitsprüfung, entsprechend Grenzbiegespannung 80 kp/cm2
DIN 53453, an 3-mm-Platten ausgeführt, 5° Ohne Bruch bei weiterer
Brittleness-Temperatur gemäß ASTM D 746. Durchbiegung:
γλ tu rir 1. <o 1. f u η * Kerbsrhlagzähigkeit ohne Bruch
Der Schweißfaktor (He.zspiegelstumpfschweißung) Brittieness Temoeratur -12 C
wird ermittelt aus der Zugfest.gke.t unter Bezug auf ihweSktor 09 Ws 1
dieschweißnahtfrcienProbckörper(= 100%)ineinem 55 ^cnweiuraicior
Temperaturbereich von 180 bis 2400C bei einem Zwar entspricht in diesem Falle das mechanische
Anpreßdruck am Spiegel von 0,5 kp/cm2 und einem Eigenschaftsbild den an eine Leiterglüttmasse zu
Schweißpreßdruck von 1 und 2 kp/cm2. stellenden Anforderungen. Der spezifische Durch-
Der Ausdruck »Leiterglättmasse« beinhaltet eine gangswiderstand indessen liegt um mehr als eine
»halbleitende flexibel-weiche Kunststoffmasse«, die 60 Zehnerpotenz zu hoch in dieser Spezifikation selbstverständlich auch überall
dort eingesetzt werden kann, wo es darum geht, Vergleichsbeispiel Ic) Ströme abzuleiten, beispielsweise also zur Erdung
eines Telefonkabels al? Kabelaußenmantel. a) In den Werner & Pfleiderer-Kneter bringt man
65 20 Gewichtsteile ataktisches Polybuten-1, 30 Ge-
Be 1 spiel la) wichtsteile Acetylen-Ruß und 50Gewichtsteile iso-
Man bringt in einen auf 130"C aufgeheizten taktisches Polybuten-1 ein und verfährt wie im
i-l-Kneter (Svstem Werner & Pfleiderer) 25 Gewichts- Beispiel 1 a\
Die aus den Preßplatten hergestellten Probekörper zeigen folgende Werte:
Spezifischer Durchgangswiderstand 180 U cm
Grenzbiegespannung 140 kp/cm2
Mit Bruch bei weiterer
Durchbiegung:
Kerbschlagzähigkeit 1,5 cmkp/cm2
Brittleness-Temperatur + 100C
Schweißfaktor 0,9 bis 1
/{) Prüfkörper, die neben 30 Gewichtsteilen Acetylen-Ruß 30 Gewichtsteile ataktisches und 40 Gewichtsteile isotaktisches Polybuten -1 enthalten, geben folgende Resultate:
Spezifischer Durchgangswiderstand 1500 12 cm
Grenzbiegespannung 90 kp/cm2
Ohne Bruch bei weiterer
Durchbiegung:
Kerbschlagzähigkeit ohne Bruch
Brittleness-Temperatur - 12° C
Schweißfaktor 0,9 bis 1
Die Vergleichsbeispiele 1 c), «) und 1 c), ß) machen deutlich, welch großen Einfluß das ataktische Material auf das elektrische wie mechanische Verhalten ausübt und wie eng an sich der Bereich ist, in dem zufriedenstellende Massen für die Leiterglättung oder Kabelummantelung erhalten werden.
Beispiel 2
Man tauscht das ataktische Polybuten-1 in der Rezeptur gemäß Beispiel 1 a) einerseits gegen Polyisobutylen sowie andererseits gegen Äthylen-Propylen-Kautschuk aus und verfährt im übrigen wie dort beschrieben.
Es zeigen sich folgende Eigenschaftswerte im Falle Polyisobutylen:
Spezifischer Durchgangswiderstand 180 L). cm
Grenzbiegespannung 70 kp/cm2
Ohne Bruch bei weiterer
Durchbiegung:
Kerbschlagzähigkeit ohne Bruch
Brittleness-Temperatur — 15° C
Schweißfaktor 0,9 bis 1
Im Falle Äthylen-Propylen-Kautschuk:
Spezifischer Durchgangswiderstand 170 Ω cm
Grenzbiegespannung 80 kp/cm2
Ohne Bruch bei· weiterer
Durchbiegung:
Kerbschlagzähigkeit ohne Bruch
Brittleness-Temperatur —25° C
Schweißfaktor 0.9 bis 1
Beispiel 3
Man setzt an Stelle des Acetylen-Rußes im Beispiel 1 a) einen Furnace-Ruß, an Stelle des ataktischen Polybuten-] eine gleich große Menge Polyisobutylen :in.
Die Daten lauten:
Spezifischer Durchgangswiderstand 150 12 cm
Grenzbiegespannung 50 kp/cm2
Ohne Bruch bei weiterer
Durchbiegung:
Kerbschlagzähigkeit ohne Bruch
Brittleness-Temperatur -321C
Schweißfaktor 0.9 bis 1
Beispiel 4
Unter Verwendung einer Tandem-Extrusionsanlage, bestehend a) aus einem 60er-Troester-Extruder mit
ro Kurzkompressionsschnecke (20 D. Verdichtungsverhältnis 1 :3.5) und einem Druckspritzkopf, rechtwinklig zur Extrusionsachse, zwecks Aufbringung der Leiterglättung [Rezeptur gemäß Beispiel 1 a)] auf die Metalladern und b) aus einem 150er-Troester-Extruder mit einer Kurzkompressionsschnecke mit gleichem Verdichtungsverhältnis wie oben und einem zur Extrusionsachse um 60° geneigten Druckspritzkopf für die Ummantelung mit der Isolierschicht aus isotaktischem Polybuten-1 der unter la) getroffenen Spezifizierung, stellt man mehrere hundert Meter zum Aufbau eines dreiadrigen 30-kV-Kabels unter nachfolgend angegebenen Verarbeitungsbedingungen her:
Zu a) Leiterglättung:
Temperaturrührung 140/185/170/170/180c C
'vom Einfülltrichter
zur Düse)
Massetemperatur etwa 180" C
Stromaufnahme 24 A
Schneckendrehzahl .... 23 UpM
Unter diesen Bedingungen entsteht eine Schichtdicke der Leiterglättung von 1 mm.
Zu b) Aderisolierung:
Temperaturführung .... 155/155/165/150/156 C (vom Einfülltrichter
zur Düse)
Massetemperatur etwa 205 X
Stromaufnahme 160 A
Schneckendrehzahl .... 25 UpM
Abzugsgeschwindigkeit 3,2 m/min
Wasserbad
(etwa 30 m lang) .... Temperatur
am Eingang 4OX,
am Ausgang 20X
Die Dicke der Aderisolierung beträgt 18 mm.
Verlustfaktormessungen nach DIN 53 483/VL!E 0303. Teil 4, mit zwischen Innen- und Außenleiter an das fertige Kabel angelegten Spannungen zwischen 8 bis 46 kV sowie über 270 Stunden bei 500 Hz und 10 kV nach 14stündiger Lagerung der Prüflängen bei Raumtemperatur (wobei letztere Prüfung als Zeitraffmethode so zu werten ist. daß der bei 500 Hz und 270 Stunden ermittelte Befund jenem bei 50 Hz und 2700 Stunden entspricht) bestätigen das erwartete Ergebnis einer weitestgehenden Konstanz, d. h. Unabhängigkeit des Verlustwinkels f> von Spannung und Zeit.
Ersetzt man im Beispiel 1 a) den Acetylen-Ruß durch den Furnace-Ruß des Beispiels 3, so liefert eine aus 38 Gewichtsprozent isotaktischem. 28 Gewichtsprozent ataktischem Polybuten-1 und 34 Gewichtsprozent Furnace-Ruß bestehende Mischung vergleichbare Ergebnisse. Das gleiche gilt für Beispiel 2. wenn an Stelle von 25 Gewichtsprozent Äthylen-Propylen-Kautschuk, 45 Gewichtsprozent isotaktischem Polybuten-1 und 30 Gewichtsprozent Acetylen-Ruß jetzt 23 Gewichtsprozent Äthylen-Propylen-Kautschuk,
209 513/255
2153
49 Gewichtsprozent isotaktteches Polybuten-1 und 28 Gewichtsprozent Furnace-Ruß verwendet werden. Ersetzt man schließlich im Beispiel 3 das Polyisobutylen durch einen Äthylen-Propylen-Kautschuk vom MG 120000 bei einem Anteil von 40 Gewichtsprozent Propylen zur einen und durch das ataktische Material gemäß Beispiel 1 zur anderen Hälfte, resultieren ebenfalls dem Beispiel 3 vergleichbare Werte.
Auch bei einem Einsatz von Polyisobutylen mit Molekulargewichten von 2700000 bzw. I 300000 an Stelle eines Polyisobutylene mit einem MG von 4700000 gemäß Beispiel 3 bzw. auch bei Austausch des teilkristallinen Poly-n-butylens in diesen Beispielen gegen ein höher- oder niedermolekulares Produkt ('/rfrf = 3,0 bzw. 5,5) werden keinerlei nennenswerte Abweichungen erhalten.
7

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verwendung einer Mischung aus
a) 50 bis 36Gewichtsprozent isotaktischem PoIybuten-1,
b) 23 bis 29 Gewichtsprozent amorphem oder/ und ataktischem thermoplastischem Material sowie
c) 27 bis 35 Gewichtsprozent eines Leitfähigkeitsrußes als leitfähige Kunststoffmasse für den Kabelsektor.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil b) ein ataktisches Polybuten-1 ist.
3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil b) ein ataktisches Polypropylen ist
4. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil b) ein Äthylen-Propylen-Kautschuk ist.
5. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil b) ein Polyisobutylen ist.
6 Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil c) ein Acetylen-Ruß ist.
7. Verwendung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil c) ein Furnace-RuR ist.
DE19691915061 1969-03-25 1969-03-25 Leitfaehige kunststoffmasse fuer den kabelsektor Granted DE1915061B2 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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