RU2473994C1 - Method of producing radiation cross-linked fluoropolymer composition - Google Patents
Method of producing radiation cross-linked fluoropolymer composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473994C1 RU2473994C1 RU2011138899/07A RU2011138899A RU2473994C1 RU 2473994 C1 RU2473994 C1 RU 2473994C1 RU 2011138899/07 A RU2011138899/07 A RU 2011138899/07A RU 2011138899 A RU2011138899 A RU 2011138899A RU 2473994 C1 RU2473994 C1 RU 2473994C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentrate
- granules
- tefzel
- polymer base
- composition
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 12
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title abstract description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 229920006355 Tefzel Polymers 0.000 claims abstract description 18
- QHSJIZLJUFMIFP-UHFFFAOYSA-N ethene;1,1,2,2-tetrafluoroethene Chemical compound C=C.FC(F)=C(F)F QHSJIZLJUFMIFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 10
- KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(prop-2-enyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound C=CCN1C(=O)N(CC=C)C(=O)N(CC=C)C1=O KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 abstract 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 5
- BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine Chemical compound C=CCOC1=NC(OCC=C)=NC(OCC=C)=N1 BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006370 Kynar Polymers 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-Trichlorotrifluoroethane Chemical compound FC(F)(Cl)C(F)(Cl)Cl AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATVJXMYDOSMEPO-UHFFFAOYSA-N 3-prop-2-enoxyprop-1-ene Chemical compound C=CCOCC=C ATVJXMYDOSMEPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- IWYRWIUNAVNFPE-UHFFFAOYSA-N Glycidaldehyde Chemical group O=CC1CO1 IWYRWIUNAVNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920010177 Kynar® 460 Polymers 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000007973 cyanuric acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005796 dehydrofluorination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene Chemical group C=CCCC=C PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- -1 trimellitic Chemical class 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- XKMZOFXGLBYJLS-UHFFFAOYSA-L zinc;prop-2-enoate Chemical compound [Zn+2].[O-]C(=O)C=C.[O-]C(=O)C=C XKMZOFXGLBYJLS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к изоляционным материалам, применяемым в кабельной промышленности, представляющим собой фторполимерные радиационно-сшиваемые композиции (РШК) на основе сополимера этилентетрафторэтилена.The invention relates to insulating materials used in the cable industry, which is a fluoropolymer radiation-crosslinkable composition (RCC) based on an ethylene tetrafluoroethylene copolymer.
Известны способы получения фторполимерных радиационно-сшиваемых композиций, направленных на улучшение однородности, термостабильности и других свойств сшиваемой композиции. Способы заключаются в последовательном смешении порошкообразного фторполимера со сшивающим агентом и другими компонентами, выполняющими различные цели: окрашивания, термостабилизации, пластификации и др., с последующей экструзией полученной композиционной смеси и гранулированием. (US 28628, МПК B01J 19/08, C08J 3/28 1975; US 4155823, МПК Н01В 3/44; C08F 008/00, 01.22.1979; US США 6559238, МПК C08F 8/00, C08L 27/00, C08F 214/18, C08L 27/12, C08F 214/00, C08F 214/26, C08F 259/00, C08F 259/08, C08L 51/00, C08L 77/00, C08J 003/24, C08L 027/12 05.06.2003).Known methods for producing fluoropolymer radiation-crosslinkable compositions aimed at improving the uniformity, thermal stability and other properties of a crosslinkable composition. The methods consist in sequentially mixing the powdered fluoropolymer with a crosslinking agent and other components that perform various purposes: staining, thermal stabilization, plasticization, etc., followed by extrusion of the resulting composite mixture and granulation. (US 28628, IPC B01J 19/08, C08J 3/28 1975; US 4155823, IPC H01B 3/44; C08F 008/00, 01/22/1979; US US 6559238, IPC C08F 8/00, C08L 27/00, C08F 214/18, C08L 27/12, C08F 214/00, C08F 214/26, C08F 259/00, C08F 259/08, C08L 51/00, C08L 77/00, C08J 003/24, C08L 027/12 05.06. 2003).
Известны также способы получения радиационно-сшиваемых композиций РСК фторполимеров с использованием в качестве сшивающих агентов - триаллилцианурата (ТАЦ), и триаллилизоцианнурата (ТАИЦ), которые являются наиболее эффективными сшивающими соединениями (GB 2097406, МПК7 C08K 3/16, 1982, US 4390655, МПК C08K 3/00, C08K 3/16, 1983.There are also known methods for producing radiation-crosslinkable compositions of CSC fluoropolymers using triallyl cyanurate (TAC) and triallylisocyanurate (TAIC) as crosslinking agents, which are the most effective crosslinking compounds (GB 2097406, IPC 7 C08K 3/16, 1982, US 4390655, IPC C08K 3/00, C08K 3/16, 1983.
Указанные соединения из-за вязкой консистенции не обеспечивают равномерного распределения между компонентами композиции, что отрицательно сказывается при последующей переработке экструзией: нарушается равномерность течения расплава, а на поверхности стренгов образуются неровности и уплотнения. Поэтому в таких случаях используются различные дополнительные приемы. В ряде патентов вязкие жидкие компоненты вводят в виде растворов в галогенсодержащих растворителях с целью снижения вязкости и улучшения равномерности распределения в составе композиции. Так, в патенте (US 28628) сшивающий агент (ТАИЦ), представляющий собой вязкую бесцветную жидкость, вводится в порошкообразную полимерную основу (ЭТФЭ) в виде 1%-ного раствора во фреоне -113.These compounds, due to the viscous consistency, do not provide a uniform distribution between the components of the composition, which negatively affects the subsequent processing by extrusion: the uniformity of the melt flow is violated, and irregularities and seals form on the surface of the strands. Therefore, in such cases, various additional techniques are used. In a number of patents, viscous liquid components are introduced in the form of solutions in halogen-containing solvents in order to reduce viscosity and improve the uniformity of distribution in the composition. So, in the patent (US 28628), a crosslinking agent (TAIC), which is a viscous colorless liquid, is introduced into a powdery polymer base (ETFE) in the form of a 1% solution in freon -113.
Кроме того, дополнительно к сшивающим агентам в композицию могут быть введены различные наполнители, такие как пигменты, антиоксиданты, замедлители горения, термостабилизаторы и другие (US 4353961, МПК C08J 7/18; Н01В 3/44; C08J 7/00; В32В 15/20; C08J 3/28, 10.12.1982. В указанном патенте описан пример получения композиции смешением полимерной основы и всех необходимых добавок, кроме ТАИЦ, после чего композицию экструдируют, гранулируют и затем перерабатывают в изоляцию провода. Изолированный провод помещают в ванну с температурой 200°С, в которой находится ТАИЦ или ТАЦ и стабилизатор, выдерживают в течение нескольких минут в ванне и затем подвергают радиационному облучению.In addition, in addition to cross-linking agents, various excipients, such as pigments, antioxidants, flame retardants, heat stabilizers, and others (US 4353961, IPC C08J 7/18; H01B 3/44; C08J 7/00; B32B 15 / 20; C08J 3/28, 12/10/1982 An example of the preparation of the composition by mixing the polymer base and all the necessary additives except TAIC is described in this patent, after which the composition is extruded, granulated and then processed into wire insulation.The insulated wire is placed in a bath with a temperature of 200 ° C, where the TAIC or TAC is located and a stabilizer, incubated for several minutes in the bath and then subjected to radiation.
Аналогичный способ, заключающийся в экструзии композиции, не содержащей сшивающего агента (СА), описан в патенте (KR 100263437, МПК 7 C08F 14/26; C08F 114/26/, 2000 г.), согласно которому изделие после экструзии композиции без сшивающего агента, помещают в расплавленный ТАИЦ-СА до необходимого насыщения поверхности изделия сшивающим компонентом. Кроме сшивающего агента, в состав композиции могут входить соединения различного назначения: термостабилизаторы, антиоксиданты, пигменты, замедлители горения.A similar method, which consists in extruding a composition without a crosslinking agent (CA), is described in the patent (KR 100263437, IPC 7 C08F 14/26; C08F 114/26 /, 2000), according to which the product after extrusion of the composition without a crosslinking agent , placed in molten TAIC-CA until the saturation of the product surface with the crosslinking component is necessary. In addition to a cross-linking agent, the composition may include compounds for various purposes: thermostabilizers, antioxidants, pigments, flame retardants.
Известен способ получения РСК, заключающийся в смешении сополимера этилентетрафторэтилена различных торговых марок Тефзел: Тефзел -200, -280, НТ-2127 со сшивающими агентами, которыми являются соединения из класса металлосодержащих акрилатов, например, диметакрилат или диакрилат цинка (торговое название SARET 517, -633, -634). Указанные сшивающие агенты более стабильны при температуре переработки композиции, в отличие от триаллилизоцианурата или триаллилцианурата, но менее эффективны в процессах сшивки, что требует некоторого увеличения дозы излучения, кроме того, они требуют присутствия бифункциональных соединений, имеющих в своем составе винильные, эпоксидные пероксидные или глицидальные группы (US 5409997, МПК C08F 259/08, C08F 259/00, C08F 275/00, C08F 259/08, 04.25.1995).A known method of producing CSCs is to mix ethylene tetrafluoroethylene copolymer of various Tefzel brands: Tefzel -200, -280, NT-2127 with crosslinking agents, which are compounds from the class of metal-containing acrylates, for example, dimethacrylate or zinc diacrylate (trade name SARET 517, - 633, -634). These crosslinking agents are more stable at the processing temperature of the composition, in contrast to triallylisocyanurate or triallylcyanurate, but less effective in crosslinking processes, which requires a certain increase in the radiation dose, in addition, they require the presence of bifunctional compounds containing vinyl, epoxy peroxide or glycidal groups (US 5409997, IPC C08F 259/08, C08F 259/00, C08F 275/00, C08F 259/08, 04.25.1995).
Также известен способ получения композиции на основе ЭТФЭ с повышенной эластичностью и стойкостью к деформациям с полиаллиловыми эфирами поликарбоновых кислот, выполняющих роль сшивающих агентов, в качестве которых предлагаются смеси сложного триаллилового эфира кислот, включающих тримеллитовую, тримезиновую и изоциануровую кислоты, с диаллиловым эфиром брассиловой или фенилиндикарбоновой кислоты при соотношении в смеси триаллилового эфира к диаллиловому 1:4-4:1, и содержании смеси в композиции 3-8 мас.%. Недостатком способа является использование в качестве СА достаточно сложной смеси разнообразных компонентов (US 3911192, МПК7 Н01В 3/44; C09D 3/78, 10.07.1975).Also known is a method of producing a composition based on ETFE with increased elasticity and resistance to deformation with polyallyl polycarboxylic acid esters, which act as cross-linking agents, which include mixtures of triallyl ester of acids, including trimellitic, trimesinic and isocyanuric acids, with diallyl ether of brassyl phenyl or acid when the ratio in the mixture of triallyl ether to diallyl 1: 4-4: 1, and the content of the mixture in the composition of 3-8 wt.%. The disadvantage of this method is the use of a rather complex mixture of various components as a CA (US 3911192, IPC 7 Н01В 3/44; C09D 3/78, 07/10/1975).
Известен способ получения радиационно-сшиваемой композиции на основе фторуглеродного полимера, содержащей водородосодержащий фторуглеродный полимер с сшивающим агентом, которым является триаллилизоцианнурат, и окись цинка, при этом фторуглеродный полимер представляет собой чередующийся модифицированный сополимер тетрафторэтилена и этилена эквимольного состава, выполненный как смесь двух модифицированных сополимеров тетрафторэтилена и этилена с различными показателями текучести расплава, при этом первый сополимер тетрафторэтилена и этилена имеет показатели текучести расплава 60-90 г/10 мин в предварительно созданной смеси с CuI2 и содержанием в нем последнего в пределах 0,1-1,0 мас.%, а другой сополимер тетрафторэтилена и этилена входит в состав композиции с показателями текучести расплава 20-35 г/10 мин (RU 24147628, МПК Н01B 3/46, 20.03.2011).A known method for producing a radiation-crosslinkable composition based on a fluorocarbon polymer containing a hydrogen-containing fluorocarbon polymer with a cross-linking agent, which is triallylisocyanurate, and zinc oxide, wherein the fluorocarbon polymer is an alternating modified copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene as an equimoleter tetrafluoroethylene copolymer, an isotropic tetrafluoroethylene and ethylene with different melt flow indices, wherein the first tetrafluoroethyl copolymer ene and ethylene has a melt index of 60-90 g / 10 min in the pre-formed admixture with CuI 2 and by the content of the latter in the range 0.1-1.0 wt.%, the other copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene is formulated with melt flow rates of 20-35 g / 10 min (RU 24147628, IPC Н01B 3/46, 03/20/2011).
Недостатком способа является использование в качестве ПО смеси двух сополимеров с разными показателями текучести расплава, из-за чего не обеспечивается равномерность консистенции в композиции. Покрытие из такой композиции не отвечает высоким техническим характеристикам, так как на его поверхности образуются неровности и уплотнения, кроме того, материал неоднороден по плотности.The disadvantage of this method is the use as a mixture of two copolymers with different melt flow indices, which does not ensure uniform consistency in the composition. A coating from such a composition does not meet high technical characteristics, as unevenness and compaction are formed on its surface, in addition, the material is not uniform in density.
Наиболее близким по технической сущности способом является способ, в котором ПО для композиции используется в виде гранул. При этом ПО состоит из смеси гранул сополимера ЭТФЭ (Тефзел-280) и гранул ПВДФ (Kynar 460). Сшивающим агентом является ТАИЦ, для введения которого используется прием обработки гранул полимерной основы жидким ТАИЦ (0,1-4,0 вес.ч. ТАИЦ на 100 вес.ч. Тефзел). Для улучшения обработки гранул полимерной основы сшивающим агентом (ТАИЦ) добавляют ПВДФ в виде порошка Kynar 461. При этом количество Kynar составляет 1-10 ч. на 100 ч. Tefzel-280. После этого вводят другие компоненты, смесь перемешивают и экструдируют. В описании патента указано, что добавление в виде гранул, а затем и порошкообразного ПВДФ способствует исключению шероховатости поверхности и снижению количества гелеобразных включений, появляющихся в экструдате композиции и на изоляции провода, при изолировании в случае использования в качестве ПО одного Тефзел-280 (US 4637955, МПК Н01В 7/29, Н01В 7/17, Н01В 3/44, В32В 015/00, 01.20.1987).The closest in technical essence to the way is the way in which the software for the composition is used in the form of granules. In this case, PO consists of a mixture of granules of ETFE copolymer (Tefzel-280) and PVDF granules (Kynar 460). The crosslinking agent is TAIC, for the introduction of which the method of processing granules of the polymer base with liquid TAIC is used (0.1-4.0 parts by weight of TAIC per 100 parts by weight of Tefzel). To improve the processing of polymer base granules with a crosslinking agent (TAIC), PVDF is added in the form of Kynar 461 powder. The amount of Kynar is 1-10 hours per 100 parts of Tefzel-280. After that, other components are introduced, the mixture is mixed and extruded. The patent description states that the addition of granular and then PVDF powder in the form of granules eliminates surface roughness and reduces the number of gel-like inclusions that appear in the extrudate of the composition and on the insulation of the wire when insulating when using one Tefzel-280 as software (US 4637955 , IPC Н01В 7/29, Н01В 7/17, Н01В 3/44, В32В 015/00, 01.20.1987).
К недостаткам относится:The disadvantages include:
- применение в качестве ПО двух различных полимеров.- the use of two different polymers as software.
- использование в качестве добавки к полимерной основе (Тефзел-280) фторполимера Кайнар-460, который существенно отличается по Тпл, склонности к дегидрофторированию и др., что может повлиять на эксплуатационные свойства изделий (ресурс, надежность).- the use of Kainar-460 fluoropolymer as an additive to the polymer base (Tefzel-280), which differs significantly in T pl , the tendency to dehydrofluorination, etc., which can affect the operational properties of the products (resource, reliability).
- усложнение способа за счет добавления третьего компонента ПО - Кайнар 461 в виде порошка.- the complexity of the method by adding the third component of the software - Kaynar 461 in the form of a powder.
- повышенная доза радиации для сшивания.- increased dose of radiation for crosslinking.
Задачей изобретения является создание достаточно простого способа получения РСК, расширяющего арсенал средств данного назначения.The objective of the invention is to create a fairly simple way to obtain DSC, expanding the arsenal of funds for this purpose.
Техническим результатом является усовершенствование способа получения композиции за счет введения в полимерную основу сшивающего агента в составе 20% концентрата, приготовленного смешиванием ТАИЦ с гранулами Tefzel, что обеспечивает повышение однородности распределения СА в составе композиции, а также получение изделий с покрытием, обладающим необходимым комплексом физико-химических свойств, с ровной, гладкой поверхностью, без гелеобразных включений.The technical result is the improvement of the method for producing the composition by introducing a crosslinking agent in the polymer base as a part of a 20% concentrate prepared by mixing TAIC with Tefzel granules, which provides an increase in the uniformity of the distribution of SA in the composition, as well as obtaining coated products with the necessary complex of physical and chemical properties, with a flat, smooth surface, without gel-like inclusions.
Поставленный технический результат достигается тем, что способ получения фторполимерной радиационно-сшиваемой композиции путем введения сшивающего агента, содержащего триалилизоцианурат (ТАИЦ), в полимерную основу, содержащую гранулированный сополимер этилентетрафторэтилена (торговая марка - Tefzel), согласно изобретению, введение сшивающего агента в полимерную основу осуществляют в виде его двадцатипроцентного концентрата, полученного смешиванием расплавленного триалилизоцианурата (ТАИЦ) с гранулами сополимера этилентетрафторэтилена (Tefzel), при этом концентрат вводят в полимерную основу в соотношении 1 часть концентрата к 4÷7 частям гранул полимерной основы.The technical result achieved is achieved by the fact that the method of producing a fluoropolymer radiation-crosslinkable composition by introducing a crosslinking agent containing triallylisocyanurate (TAIC) into a polymer base containing a granular ethylene tetrafluoroethylene copolymer (trademark - Tefzel), according to the invention, the introduction of a crosslinking agent into the polymer base is carried out in the form of a twenty percent concentrate obtained by mixing molten trialylisocyanurate (TAIC) with granules of an ethylenetetrafluoroethyl copolymer hen (Tefzel), while the concentrate is introduced into the polymer base in the ratio of 1 part of the concentrate to 4 ÷ 7 parts of the granules of the polymer base.
При этом способе концентрат можно вводить в виде гранулята, полученного экструдированием и гранулированием концентрата, полученного смешиванием расплавленного 20% триалилизоцианурата (ТАИЦ) с гранулами полимерной основы сополимера этилентетрафторэтилена (Tefzel), который может являться готовым продуктом со сроком хранения 2 года и использоваться для получения РСК.In this method, the concentrate can be introduced in the form of a granulate obtained by extruding and granulating a concentrate obtained by mixing molten 20% trialylisocyanurate (TAIC) with granules of a polymer base of an ethylenetetrafluoroethylene copolymer (Tefzel), which can be a finished product with a shelf life of 2 years and used to obtain RAC .
Отличие заявляемого изобретения от известного заключается в использовании только двух основных компонентов: ПО одного вида и СА, а также во введении СА (ТАИЦ) в ПО в виде 20%-ного концентрата (смеси 20% ТАИЦ и 80% гранул ПО) с последующим смешением концентрата с гранулами ПО в соотношении: 1 часть концентрата к 4÷7 частям гранул полимерной основы.The difference between the claimed invention and the known one consists in the use of only two main components: software of one type and CA, as well as in the introduction of CA (TAIC) in software in the form of a 20% concentrate (a mixture of 20% TAIC and 80% of granules), followed by mixing concentrate with granules PO in the ratio: 1 part of the concentrate to 4 ÷ 7 parts of the granules of the polymer base.
Известно использование ТАИЦ, как сшивающего агента композиции на основе ЭТФЭ, используемой для изоляции провода, с последующей радиационной обработкой его дозой до 50 Мрад, предпочтительно 5÷25 Мрад. Недостатком композиции является сравнительно высокое значение дозы радиации, что невыгодно с экономической и технологической точки зрения данного процесса. Для получения сшиваемой композиции по заявляемому способу максимальная доза радиации не превышает 10-12 Мрад.It is known to use TAIC as a cross-linking agent of an ETFE-based composition used to insulate a wire, followed by radiation treatment with a dose of up to 50 Mrad, preferably 5–25 Mrad. The disadvantage of the composition is the relatively high value of the dose of radiation, which is disadvantageous from an economic and technological point of view of this process. To obtain a crosslinkable composition according to the claimed method, the maximum dose of radiation does not exceed 10-12 Mrad.
Полученная по заявляемому способу РСК обладает необходимым комплексом физико-химических свойств, обладает высокой технологичностью при переработке, Экструзионные изделия имеют ровную, гладкую поверхность, без гелей и наплывов.Obtained by the claimed method, DSC has the necessary complex of physico-chemical properties, has high adaptability for processing, extrusion products have a flat, smooth surface, without gels and sag.
Равномерное распределение СА в РСК обеспечивает однородность структуры, что проявляется в получении гладкой, эластичной поверхности экструзионных стренгов при экструзии РСК, а затем изоляции провода. Отсутствие неоднородностей типа ГЛВ в изоляции повышает стойкость изоляции к истиранию, растрескиванию при температуре эксплуатации и исключает электрический пробой, обеспечивая таким образом стабильность эксплуатационных свойств изоляции из РСК, об этих свойствах свидетельствуют такие показатели РСК, как прочность при растяжении, относительное удлинение, твердость (табл.2).The uniform distribution of SA in the RSK ensures uniformity of the structure, which is manifested in obtaining a smooth, elastic surface of the extrusion strands during the extrusion of the RSK, and then the insulation of the wire. The absence of heterogeneities such as HLV in the insulation increases the resistance of the insulation to abrasion, cracking at the operating temperature and eliminates electrical breakdown, thus ensuring the stability of the operational properties of the insulation from RAC, these properties are indicated by RSC indicators such as tensile strength, elongation, hardness (table .2).
Представленные ниже примеры иллюстрируют сущность изобретения.The following examples illustrate the invention.
Пример 1Example 1
Для получения РСК композиции предварительно готовят 20%-ный концентрат. Для этого расплавленный в водяной бане при 30-40°С ТАИЦ смешивают в быстроходном смесителе (900 об/мин) с гранулами Tefzel 750. Далее 30 г приготовленного концентрата ТАИЦ и 120 г гранул Tefzel 750 смешивают при температуре 23-24°С в течение 10 минут. Затем композицию экструдируют через капилляр пластометра, получая жгут (стренг), по которому оценивают состояние поверхности композиции (наличие гелеобразных включений, шероховатости) и способность к вытяжке. Полученный стренг режут на цилиндрические гранулы размером 2-4 мм (грануляция), из которых методом прессования при температуре 290°С изготавливают пластины размером (100×130×1,5) мм для определения физико-механических свойств полученной композиции. Состав и свойства полученного образца приведены в таблице 1.To obtain the RAC composition, a 20% concentrate is preliminarily prepared. For this, TAIC melted in a water bath at 30-40 ° C is mixed in a high-speed mixer (900 rpm) with Tefzel 750 granules. Next, 30 g of prepared TAIC concentrate and 120 g of Tefzel 750 granules are mixed at a temperature of 23-24 ° C for 10 minutes. Then the composition is extruded through the capillary of the plastometer, obtaining a bundle (strand), which assesses the surface condition of the composition (the presence of gel-like inclusions, roughness) and the ability to stretch. The obtained strand is cut into cylindrical granules of 2-4 mm in size (granulation), from which plates of size (100 × 130 × 1.5) mm are made by pressing at a temperature of 290 ° C to determine the physicomechanical properties of the resulting composition. The composition and properties of the obtained sample are shown in table 1.
Как видим из таблицы 1, полученный образец РСК композиции имеет высокие физико-механические свойства, на уровне зарубежного аналога.As can be seen from table 1, the obtained sample of the DSC composition has high physical and mechanical properties, at the level of a foreign counterpart.
Во втором примере показано получение укрупненного опытного образца РСК по оптимальному режиму, рекомендуемому для серийного производства.The second example shows the preparation of an enlarged prototype RSK according to the optimal regime recommended for mass production.
Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1.Example 2. The method is carried out analogously to example 1.
Укрупненный образец РСК в количестве 3 кг в готовят в смесителе, снабженном пропеллерной мешалкой с числом оборотов 750 об/мин. Для этого берут 2400 г ПО гранул Tefzel 750 и 600 г приготовленного 20% концентрата ТАИЦ в гранулах Tefzel 750. Полученный образец экструдируют на одношнековом экструдере фирмы Беттенфельд и гранулируют. Состав и свойства полученного образца приведены в табл.1.An enlarged sample of DSC in the amount of 3 kg is prepared in a mixer equipped with a propeller stirrer with a speed of 750 rpm. To do this, take 2400 g PO of Tefzel 750 granules and 600 g of prepared 20% TAIC concentrate in Tefzel 750 granules. The obtained sample is extruded on a Bettenfeld single-screw extruder and granulated. The composition and properties of the obtained sample are given in table 1.
Как видим из табл.1, полученный образец РСК имеет высокие физико-механические свойства.As can be seen from table 1, the obtained SSC sample has high physical and mechanical properties.
С целью оценки влияния облучения на РСК образцы были подвергнуты радиационному облучению дозой 6,2 Мрад. После облучения твердость РСК, определенная по ГОСТ 6433.33-71, составляет 45 Н/мм2, электрическая прочность 70 кВ/мм, что сравнимо с показателями зарубежного аналога (табл.2).In order to assess the effect of irradiation on DSCs, the samples were irradiated with a dose of 6.2 Mrad. After irradiation, the hardness of DSC, determined according to GOST 6433.33-71, is 45 N / mm 2 , the electric strength is 70 kV / mm, which is comparable to the foreign analogue (table 2).
Укрупненный образец был испытан при изолировании токопроводящей жилы на экструзионной линии Kuhne. Получено 50 м провода двухслойной изоляции с номинальной толщиной одного слоя 0,1 мм. Изолированный РСК провод был облучен дозой 6,2 Мрад. Результаты испытаний представлены в табл.2.The enlarged sample was tested by insulating a conductive core on a Kuhne extrusion line. Received 50 m of double-layer insulation wire with a nominal thickness of one layer of 0.1 mm. An insulated RSK wire was irradiated with a dose of 6.2 Mrad. The test results are presented in table.2.
Наложение полученного образца на токоведущую жилу на кабельной экструзионной линии и дальнейшее облучение дозой от 6,2 до 12 Мрад на ускорителе проводят с целью проверки на сшиваемость. Свидетельством образования сшивки является нулевое значение ПТР, т.е. отсутствие текучести РСК, стойкость к воздействию максимальной температуры эксплуатации (отсутствие растрескивания при 330°С в течение 7 часов), а также стойкость при испытаниях напряжением переменного тока 1,5 кВ (табл.2).Overlaying the obtained sample on a current-carrying core on a cable extrusion line and further irradiation with a dose of 6.2 to 12 Mrad on an accelerator is carried out in order to check for crosslinkability. The evidence of crosslinking is the zero MFI value, i.e. lack of fluidity of the RAC, resistance to the effects of the maximum operating temperature (no cracking at 330 ° C for 7 hours), and also resistance to testing with an AC voltage of 1.5 kV (Table 2).
Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1.Example 3. The method is carried out analogously to example 1.
В качестве 20% концентрата используют гранулят, изготовленный следующим образом: в быстроходном смесителе (900 об/мин) готовят 20%-ный концентрат (смесь 20% расплавленного в водяной бане ТАИЦ с 80% гранул Tefzel 750). После смешения полученный концентрат экструдируют и гранулируют. Полученный гранулят представляет собой готовый продукт, который может длительно храниться (~1 год). Для получения РСК 600 г отгранулированного концентрата добавляют к гранулам одноименного полимера - Tefzel 750, взятого в количестве 2400 г.A granulate made as follows is used as a 20% concentrate: in a high-speed mixer (900 rpm) a 20% concentrate is prepared (a mixture of 20% TAIC melted in a water bath with 80% Tefzel 750 granules). After mixing, the resulting concentrate is extruded and granulated. The obtained granulate is a finished product that can be stored for a long time (~ 1 year). To obtain RAC, 600 g of granular concentrate is added to the granules of the same polymer - Tefzel 750, taken in an amount of 2400 g.
Таким образом, заявляемый способ введения компонентов (в виде концентрата ТАИЦ в ПО) в отличие от простого смешения всех компонентов, позволяет получить более однородную композицию и качественную поверхность изделий из нее. Это является одним из основных требований при изготовлении изоляции проводов, наряду с обеспечением равномерного распределения компонентов в РСК, должного уровня физико-механических, диэлектрических свойств, а также способности сшиваться под воздействием радиационного облучения незначительной интенсивности (6-9 Мрад, в зависимости от диаметра провода).Thus, the inventive method of introducing components (in the form of TAIC concentrate in PO), in contrast to the simple mixing of all components, allows you to get a more homogeneous composition and high-quality surface of products from it. This is one of the main requirements in the manufacture of wire insulation, along with ensuring a uniform distribution of components in the RAC, the proper level of physico-mechanical, dielectric properties, as well as the ability to crosslink under the influence of radiation exposure of low intensity (6-9 Mrad, depending on the diameter of the wire )
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011138899/07A RU2473994C1 (en) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | Method of producing radiation cross-linked fluoropolymer composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011138899/07A RU2473994C1 (en) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | Method of producing radiation cross-linked fluoropolymer composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2473994C1 true RU2473994C1 (en) | 2013-01-27 |
Family
ID=48807145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011138899/07A RU2473994C1 (en) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | Method of producing radiation cross-linked fluoropolymer composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2473994C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103219070A (en) * | 2013-04-01 | 2013-07-24 | 苏州科宝光电科技有限公司 | XL-ETFE (Cross-linked Ethylene Tetrafluoroethylene) cable for heater |
| RU2584738C2 (en) * | 2014-08-15 | 2016-05-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of producing radiation-crosslinked composition based on fluorocarbon polymer |
| RU2584737C2 (en) * | 2014-08-15 | 2016-05-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Radiation-crosslinked composition |
| CN114043783A (en) * | 2021-11-26 | 2022-02-15 | 深圳国氟新材科技发展有限公司 | High-pressure-resistant antistatic melt fluoroplastic pipe and preparation method thereof |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4637955A (en) * | 1983-11-07 | 1987-01-20 | High Voltage Engineering Corporation | Wire insulated with a fluorocarbon polymer composition |
| EP0367579A2 (en) * | 1988-11-01 | 1990-05-09 | BICC Public Limited Company | Fluorocarbon polymer composition |
| JPH0492312A (en) * | 1990-08-08 | 1992-03-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Heat resistant insulated wire |
| RU2251170C2 (en) * | 1999-03-25 | 2005-04-27 | Циба Спешиалти Кемикалз Холдинг Инк. | Stabilized composition for insulating telecommunication cable |
| RU2414762C1 (en) * | 2010-03-26 | 2011-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторское бюро кабельной промышленности" | Radiation-cross linked composition based on fluorocarbon polymer |
-
2011
- 2011-11-24 RU RU2011138899/07A patent/RU2473994C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4637955A (en) * | 1983-11-07 | 1987-01-20 | High Voltage Engineering Corporation | Wire insulated with a fluorocarbon polymer composition |
| EP0367579A2 (en) * | 1988-11-01 | 1990-05-09 | BICC Public Limited Company | Fluorocarbon polymer composition |
| JPH0492312A (en) * | 1990-08-08 | 1992-03-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Heat resistant insulated wire |
| RU2251170C2 (en) * | 1999-03-25 | 2005-04-27 | Циба Спешиалти Кемикалз Холдинг Инк. | Stabilized composition for insulating telecommunication cable |
| RU2414762C1 (en) * | 2010-03-26 | 2011-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторское бюро кабельной промышленности" | Radiation-cross linked composition based on fluorocarbon polymer |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103219070A (en) * | 2013-04-01 | 2013-07-24 | 苏州科宝光电科技有限公司 | XL-ETFE (Cross-linked Ethylene Tetrafluoroethylene) cable for heater |
| RU2584738C2 (en) * | 2014-08-15 | 2016-05-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of producing radiation-crosslinked composition based on fluorocarbon polymer |
| RU2584737C2 (en) * | 2014-08-15 | 2016-05-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Radiation-crosslinked composition |
| CN114043783A (en) * | 2021-11-26 | 2022-02-15 | 深圳国氟新材科技发展有限公司 | High-pressure-resistant antistatic melt fluoroplastic pipe and preparation method thereof |
| CN114043783B (en) * | 2021-11-26 | 2023-07-18 | 深圳国氟新材科技发展有限公司 | High-pressure-resistant antistatic fusible fluoroplastic pipe and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104284935B (en) | The ethene polymers conducting paints prepared using polybutadiene cross linking co-agents | |
| CN106188815B (en) | The crosslinked ethene-tetrafluoroethylene copolymer material of heat resistant | |
| EP3107954A1 (en) | Polymer blends | |
| RU2473994C1 (en) | Method of producing radiation cross-linked fluoropolymer composition | |
| CN102264807A (en) | Masterbatch and process for preparing polymer composition | |
| KR20160060649A (en) | Fluorinated elastomer composition, method for producing same, molded article, crosslinked product, and coated electric wire | |
| CN108779303B (en) | Crosslinked polyethylene composition | |
| US4666642A (en) | Method of forming shaped article from a fluorocarbon polymer composition | |
| CN111051398A (en) | Reactive Kneading of Ethylene Vinyl Acetate | |
| RU2414762C1 (en) | Radiation-cross linked composition based on fluorocarbon polymer | |
| US7459498B2 (en) | Filled perfluoropolymer composition | |
| CN108070184A (en) | Fluoroelastomer is coated the manufacturing method of insulated electric conductor | |
| RU2440633C1 (en) | Electrically insulating cross-linking composition | |
| CN102372886B (en) | Crosslinkable polymer blends for sheathing of cables and wires | |
| JP3929091B2 (en) | Crosslinkable vinylidene fluoride polymer composition, method of crosslinking the composition, and shaped article | |
| JP6638261B2 (en) | Fluororesin composition for electric wire covering material and electric wire | |
| CN105037797B (en) | Crosslinking sensitizers for fluoropolymers | |
| JP2017186416A (en) | Flame retardant batch, electric wire / cable formed using the same, and manufacturing method thereof | |
| KR100874538B1 (en) | Insulation material manufacturing composition with improved flame retardancy with cut-through characteristics, insulation wire, insulation material for electric wire and manufacturing method | |
| CN110229449B (en) | High-strength meltable polytetrafluoroethylene and preparation method thereof | |
| US20050161856A1 (en) | Extrusion jacketing process | |
| CN104845094A (en) | Glass fiber reinforced halogen-free flame retardant PET/PTT alloy material | |
| CN107251164B (en) | Insulated wire | |
| JPH08120145A (en) | Fluorine elastomer moldings, insulated wires and tubes | |
| RU2584738C2 (en) | Method of producing radiation-crosslinked composition based on fluorocarbon polymer |