RU2573517C2 - Method of making electric insulating composition - Google Patents
Method of making electric insulating composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2573517C2 RU2573517C2 RU2014122207/05A RU2014122207A RU2573517C2 RU 2573517 C2 RU2573517 C2 RU 2573517C2 RU 2014122207/05 A RU2014122207/05 A RU 2014122207/05A RU 2014122207 A RU2014122207 A RU 2014122207A RU 2573517 C2 RU2573517 C2 RU 2573517C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcalcite
- filler
- composition
- richnox
- insulating composition
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims description 4
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 9
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 description 7
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 3
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к способам получения электроизоляционной композиции, предназначенной для изоляции и оболочек кабелей и проводов, характеризующихся пониженным выделением дыма при горении. The invention relates to the cable industry, and in particular to methods for producing an electrical insulating composition intended for insulation and cable sheaths and wires, characterized by reduced smoke emission during combustion.
Известен способ нанесения на неорганические наполнители различных гидрофобных продуктов, например насыщенных или ненасыщенных жирными кислотами или их солями, в частности олеиновой кислотой или стеариновой кислотой, или соответствующими олеатами или стеаратами, или органосиланами или титанатами [1. Сироткина Е.Е., Митюшкин С.Ю., Борило А.В. Полипропилен и тальконаполненные композиции на его основе // Пластические массы. 1997. - №2. - С. 27-31].A known method of applying to inorganic fillers of various hydrophobic products, for example, saturated or unsaturated with fatty acids or their salts, in particular oleic acid or stearic acid, or the corresponding oleates or stearates, or organosilanes or titanates [1. Sirotkina E.E., Mityushkin S.Yu., Borilo A.V. Polypropylene and talc-filled compositions based on it // Plastics. 1997. - No. 2. - S. 27-31].
Недостатком способа является образование слоя покрытия с неудовлетворительным внешним видом, который имеет тусклую, шероховатую поверхность. Наблюдается образование пор внутри огнезащитного слоя, что приводит к последующему ухудшению механических свойств этого покрытия.The disadvantage of this method is the formation of a coating layer with an unsatisfactory appearance, which has a dull, rough surface. Pore formation is observed inside the fire retardant layer, which leads to a subsequent deterioration in the mechanical properties of this coating.
Наиболее близким является способ приготовления огнезащитной композиции, заключающийся в смешивании полимерной основы с неорганическим наполнителем при нагревании при заданной температуре и в течение заданного времени с целью уменьшения влажности, содержащейся в огнезащитном наполнителе, а затем добавление дегидратирующего агента к смеси, который способствует поглощению воды. [RU 2237078 С2, МПК 7 С09К 21/02, C08J 3/20, C08L 23/08, Н01В 7/295 С09К 21/02, C08J 3/20, опубл. 27.09.2004].The closest is a method of preparing a fire-retardant composition, which consists in mixing a polymer base with an inorganic filler when heated at a given temperature and for a specified time in order to reduce the moisture contained in the fire-retardant filler, and then add a dehydrating agent to the mixture, which promotes the absorption of water. [RU 2237078 C2, IPC 7 С09К 21/02, C08J 3/20, C08L 23/08, НВВ 7/295 С09К 21/02, C08J 3/20, publ. 09/27/2004].
В качестве дегидратирующего агента используют оксид кальция, хлорид кальция, безводную окись алюминия, цеолиты, сульфат магния, оксид магния, оксид бария или их смесей. Этот дегидратирующий агент может быть добавлен к огнезащитной композиции во время стадии смешивания (приготовления смеси) или непосредственно перед введением в экструдер.As the dehydrating agent, calcium oxide, calcium chloride, anhydrous alumina, zeolites, magnesium sulfate, magnesium oxide, barium oxide or mixtures thereof are used. This dehydrating agent can be added to the flame retardant composition during the mixing step (preparation of the mixture) or immediately before introduction into the extruder.
Дегидратирующий агент оказывает свое действие путем поглощения воды, присутствующей в огнезащитном наполнителе, которая выделяется во время нагрева композиции на стадии экструдирования.The dehydrating agent exerts its effect by absorbing the water present in the fire retardant filler, which is released during heating of the composition at the extrusion stage.
Механизм адсорбции предпочтительно относится к необратимому типу или дегидратирующий агент может адсорбировать воду обратимо, но с низкой скоростью высвобождения влаги при температуре экструдирования, с тем, чтобы обеспечить, поThe adsorption mechanism is preferably of the irreversible type or the dehydrating agent can adsorb water reversibly, but with a low rate of moisture release at the extrusion temperature, in order to ensure
существу, отсутствие воды в парообразном состоянии во время стадии экструдирования. Такая работа предотвращает образование пор внутри огнезащитного покрытия и/или появление шероховатостей на его поверхности. Количество высвобожденной воды увеличивается с повышением температуры экструдирования, в результате чего преимущества, происходящие от присутствия дегидратирующих агентов, становятся особенно очевидными тогда, когда используются относительно высокие температуры экструдирования, как правило, выше 180°C, предпочтительно выше 200°C. Однако известный способ имеет следующие недостатки:essentially, the absence of water in the vapor state during the extrusion step. This work prevents the formation of pores inside the fire retardant coating and / or the appearance of roughness on its surface. The amount of water released increases with increasing extrusion temperature, as a result of which the benefits of the presence of dehydrating agents become especially apparent when relatively high extrusion temperatures are used, typically above 180 ° C, preferably above 200 ° C. However, the known method has the following disadvantages:
1. Введение дегидратирующего агента ведет к дополнительным затратам (расходам) реагентов и может ухудшать физико-механические свойства композиции.1. The introduction of a dehydrating agent leads to additional costs (costs) of the reagents and may impair the physico-mechanical properties of the composition.
2. Усложнение способа получения полимерной композиции за счет добавления дегидратирующего агента.2. The complication of the method of obtaining the polymer composition by adding a dehydrating agent.
Задачей изобретения является создание способа получения однородной электроизоляционной композиции, исключающей неравномерное перемешивание полимера и наполнителя за счет гидрофильной поверхности наполнителя.The objective of the invention is to provide a method for producing a homogeneous insulating composition, eliminating uneven mixing of the polymer and the filler due to the hydrophilic surface of the filler.
Поставленная задача достигается тем, что в предложенном способе получения электроизоляционной композиции осуществляют смешение полиолефина - полиэтилена высокого давления с неорганическим наполнителем. Все компоненты с полярной поверхностью предварительно высушивают при температуре 105°C до абсолютно сухого состояния.The problem is achieved in that in the proposed method for producing an electrical insulating composition, a polyolefin — high pressure polyethylene — is mixed with an inorganic filler. All components with a polar surface are pre-dried at a temperature of 105 ° C to a completely dry state.
В качестве наполнителя используют микрокальцит, обладающий в естественных условиях полярной поверхностью. Поверхность полимерных веществ (полиолефинов) является аполярной, поэтому в процессе смешения этих компонентов возникает проблема равномерного распределения порошкообразного наполнителя в полимерной матрице, что приводит к ухудшению физико-механических свойств композиции.Microcalcite, which in natural conditions has a polar surface, is used as a filler. The surface of polymeric substances (polyolefins) is apolar, therefore, in the process of mixing these components, the problem of uniform distribution of the powdered filler in the polymer matrix arises, which leads to a deterioration in the physicomechanical properties of the composition.
Кроме наполнителей в полимерную композицию вводят стабилизаторы, предотвращающие или замедляющие термоокислительную и фотоокислительную деструкцию, позволяющие предотвратить старение полимерных материалов и продлить срок их службы. В качестве стабилизаторов использовались ричнокс 1010 и стеарат кальция при следующем соотношении компонентов, масс. %:In addition to fillers, stabilizers are introduced into the polymer composition to prevent or slow down the thermal-oxidative and photo-oxidative degradation, which prevent the aging of polymeric materials and extend their service life. Richnox 1010 and calcium stearate were used as stabilizers in the following ratio of components, mass. %:
Ричнокс 1010 (Richnox 1010), (тетракис [метилен-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат]метан). Молекулярная масса 1178 г/моль. Порошок белого цвета с плотностью 1015 г/см3. Интервал температуры плавления 110-125°C. Растворимость в воде <1·10-4 г/л (при 20°C). Хорошо растворим в ацетоне, этилацетате. Применяется для стабилизации полиолефинов, таких как полиэтилен, полипропилен, полибутен, а также для полиацеталей, полиамидов и полиуретанов.Richnox 1010 (Richnox 1010), (tetrakis [methylene-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane). The molecular weight of 1178 g / mol. White powder with a density of 1015 g / cm 3 . The range of melting temperature is 110-125 ° C. Solubility in water <1 · 10 -4 g / l (at 20 ° C). It is soluble in acetone, ethyl acetate. It is used to stabilize polyolefins, such as polyethylene, polypropylene, polybutene, as well as for polyacetals, polyamides and polyurethanes.
Стеарат кальция - (С17Н35СОО)2Са. Белый порошок с температурой плавления 175°C и плотностью 1,035 г/см3. Растворяется в бензоле, толуоле и других неполярных растворителях. Не растворяется в воде.Calcium stearate - (C 17 H 35 COO) 2 Ca. White powder with a melting point of 175 ° C and a density of 1.035 g / cm 3 . It is soluble in benzene, toluene and other non-polar solvents. Not soluble in water.
Так как поверхность ричнокса и стеарата кальция является аполярной, то эти порошки хорошо смешиваются с расплавленным полиолефином.Since the surface of richnox and calcium stearate is apolar, these powders mix well with the molten polyolefin.
Основным компонентом, обладающим полярными свойствами, является наполнитель - микрокальцит.The main component with polar properties is a filler - microcalcite.
Количество влаги, адсорбированной на поверхности полярных частиц наполнителя, зависит не только от физических свойств частиц (размер частиц, краевой угол смачивания, адсорбционные свойства и пр.), но и от влажности окружающей среды. Чем больше влажность воздуха, тем большее количество влаги адсорбируется на полярной поверхности, и тем самым большее количество воды вносится в полимерную матрицу.The amount of moisture adsorbed on the surface of the polar particles of the filler depends not only on the physical properties of the particles (particle size, wetting angle, adsorption properties, etc.), but also on the humidity of the environment. The higher the humidity, the greater the amount of moisture adsorbed on the polar surface, and thereby the greater the amount of water introduced into the polymer matrix.
Заявитель предлагает перед смешиванием высушить наполнитель до абсолютно сухого состояния, после чего поверхность наполнителя становится аполярной. Это было проверено экспериментально по удельным седиментационным объемам порошка в жидкостях различной полярности. При этом влажность наполнителя варьировалась от абсолютно сухого до предельного насыщения при 100% влажности воздуха. Навески порошкообразного наполнителя в количестве 1 г помещают в пробирки и заливают полярной (вода) и аполярной (октан) жидкостью, выдерживают 1 сутки, после чего определяют удельный седиментационный объем осадка (табл. 1).The applicant proposes to dry the filler before mixing to a completely dry state, after which the surface of the filler becomes apolar. This was verified experimentally by the specific sedimentation volumes of the powder in liquids of different polarity. The humidity of the filler ranged from absolutely dry to maximum saturation at 100% air humidity. Samples of a powdered filler in an amount of 1 g are placed in test tubes and filled with polar (water) and apolar (octane) liquid, incubated for 1 day, after which the specific sedimentation volume of the precipitate is determined (Table 1).
Величина объема, занимаемого одной и той же навеской в жидкостях различной полярности, позволяет оценить их смачиваемость, исходя из предложенного нами коэффициента смачивания - K (табл. 1):The value of the volume occupied by the same sample in liquids of different polarity allows us to evaluate their wettability, based on the wetting coefficient proposed by us - K (Table 1):
K=Vп/Vап,K = V n / V an,
где Vп - удельный седиментационный объем порошка в полярной жидкости, см3/г;where V p - specific sedimentation volume of the powder in the polar liquid, cm 3 / g;
Vап - удельный седиментационный объем порошка в аполярной жидкости, см3/г.V ap - specific sedimentation volume of the powder in the apolar liquid, cm 3 / g
При значениях K>1 - поверхность исследуемого материала гидрофобная, при K<1 - поверхность гидрофильная. Чем больше значение K отличается от единицы, темFor values of K> 1, the surface of the studied material is hydrophobic, and for K <1, the surface is hydrophilic. The greater the value of K differs from unity, the
соответственно более гидрофобным или гидрофильным является исследуемый материал. При равенстве удельных седиментационных объемов коэффициент K=1, что соответствует краевому углу смачивания, равному 90°.accordingly, the studied material is more hydrophobic or hydrophilic. If the specific sedimentation volumes are equal, the coefficient K = 1, which corresponds to a contact angle of 90 °.
В таблице 1 представлены удельные седиментационные объемы наполнителя в полярной (вода) и в аполярной (октан) средах и коэффициент смачивания микрокальцита K.Table 1 shows the specific sedimentation volumes of the filler in polar (water) and apolar (octane) media and the wetting coefficient of microcalcite K.
В таблице 2 - примеры на предельные и запредельные значения.Table 2 shows examples of limit and transcendental values.
Анализируя полученные результаты, можно сделать следующие выводы. Изменение удельного седиментационного объема микрокальцита с гидрофильной поверхностью в жидкостях различной полярности позволило установить, что гидрофильность поверхности зависит от гигроскопичности порошка, т.е. способности материала поглощать влагу из окружающей среды. Установлено, что естественная влажность микрокальцита равна 0,15%. А при осуществлении процесса глубокой сушки порошка поверхность частиц становится гидрофобной. Как показано в табл. 1, микрокальцит, имеющий на своей поверхности гигроскопическую влагу, обладает гидрофильной поверхностью. Однако высушенный микрокальцит гидрофобен, так как удельный седиментационный объем осадка микрокальцита в воде превышает удельный седиментационный объем осадка в октане.Analyzing the results, we can draw the following conclusions. A change in the specific sedimentation volume of microcalcite with a hydrophilic surface in liquids of different polarity made it possible to establish that the hydrophilicity of the surface depends on the hygroscopicity of the powder, i.e. the ability of a material to absorb moisture from the environment. It was found that the natural moisture content of microcalcite is 0.15%. And during the process of deep drying of the powder, the surface of the particles becomes hydrophobic. As shown in the table. 1, microcalcite having hygroscopic moisture on its surface has a hydrophilic surface. However, dried microcalcite is hydrophobic, since the specific sedimentation volume of the microcalcite precipitate in water exceeds the specific sedimentation volume of the precipitate in octane.
Это говорит о том, что гидрофобные взаимодействия не проявляются в абсолютно сухом материале. Однако порошки с естественной влажностью или специально увлажненные до максимальной гигроскопичности занимают различные объемы в полярной и аполярной жидкостях. То есть молекулы воды, адсорбированные на поверхности порошкообразного материала, способствуют проявлению гидрофобных взаимодействий.This suggests that hydrophobic interactions do not appear in completely dry material. However, powders with natural humidity or specially moistened to maximum hygroscopicity occupy different volumes in polar and apolar liquids. That is, water molecules adsorbed on the surface of a powdery material contribute to the manifestation of hydrophobic interactions.
Пример 1. В лабораторный смеситель типа Бенбери загружают 1,5 кг смеси следующего состава (% масс.):Example 1. In a laboratory mixer of the Banbury type load 1.5 kg of a mixture of the following composition (% wt.):
Микрокальцит берут естественной влажностью 0,15%. Смешение происходит при температуре 140°C в течение 8 мин, затем полученную композицию экструдируют и определяют физико-механические свойства, представленные в табл. 2.Microcalcite is taken with a natural moisture content of 0.15%. Mixing takes place at a temperature of 140 ° C for 8 minutes, then the resulting composition is extruded and the physicomechanical properties shown in Table 1 are determined. 2.
Пример 2. В лабораторный смеситель типа Бенбери загружают смесь, как в примере 1. Микрокальцит был предварительно высушен при 105°C до абсолютно сухогоExample 2. A mixture is loaded into a Banbury-type laboratory mixer, as in Example 1. Microcalcite was previously dried at 105 ° C until completely dry.
состояния. Смешение компонентов происходит при 140°C в течение 4 мин, затем полученную композицию гранулируют при температуре расплава и проводят физико-механические испытания (табл. 2).condition. The components are mixed at 140 ° C for 4 minutes, then the resulting composition is granulated at the melt temperature and physical and mechanical tests are carried out (Table 2).
Примеры на предельные и запредельные значения приведены в табл. 2, из которой видно, что время перемешивания композиции с абсолютно сухим микрокальцитом составляет 3-4 мин, в то время как использование увлажненного микрокальцита увеличивает время перемешивания до 8-10 мин.Examples of limit and transcendental values are given in table. 2, which shows that the mixing time of the composition with absolutely dry microcalcite is 3-4 minutes, while the use of moistened microcalcite increases the mixing time to 8-10 minutes.
На физико-механические свойства композиции влияет также содержание микрокальцита от 20 до 40%.The physicomechanical properties of the composition are also affected by the content of microcalcite from 20 to 40%.
При 20% содержании микрокальцита в композиции физико-механические свойства изменяются незначительно в зависимости от содержания влаги в наполнителе. Однако у композиции с высушенным микрокальцитом физико-механические показатели несколько выше, чем у полимерной композиции с увлажненным наполнителем.At a 20% microcalcite content in the composition, the physicomechanical properties change insignificantly depending on the moisture content in the filler. However, in a composition with dried microcalcite, the physical and mechanical properties are slightly higher than in a polymer composition with a moistened filler.
При увеличении содержания наполнителя до 40% значительно улучшаются физико-механические показатели для абсолютно сухого микрокальцита по сравнению с увлажненным наполнителем: прочность при разрыве с 11,3 до 13,0 МПа; относительное удлинение с 50 до 100%; ударная вязкость по Шарпи без надреза при -30°C с 43,4 до 58,8 кДж/м2. При этом время перемешивания композиции уменьшается с 10 до 4 мин.With an increase in the filler content up to 40%, the physicomechanical indices for absolutely dry microcalcite are significantly improved compared to moistened filler: tensile strength from 11.3 to 13.0 MPa; elongation from 50 to 100%; Charpy impact strength without notch at -30 ° C from 43.4 to 58.8 kJ / m 2 . In this case, the mixing time of the composition is reduced from 10 to 4 minutes.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014122207/05A RU2573517C2 (en) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | Method of making electric insulating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014122207/05A RU2573517C2 (en) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | Method of making electric insulating composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014122207A RU2014122207A (en) | 2015-12-10 |
| RU2573517C2 true RU2573517C2 (en) | 2016-01-20 |
Family
ID=54843151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014122207/05A RU2573517C2 (en) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | Method of making electric insulating composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2573517C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2617165C1 (en) * | 2016-03-10 | 2017-04-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method for producing electrical insulating compound |
| RU2821113C1 (en) * | 2023-08-15 | 2024-06-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method of producing polymer dielectric |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2111568C1 (en) * | 1996-05-21 | 1998-05-20 | Михаил Зельманович Тененбаум | Polymer composite material |
| RU2237078C2 (en) * | 1998-12-24 | 2004-09-27 | Пирелли Кави Э Системи С.П.А | Method of manufacturing self-extinguishing cables emitting low levels of smoke and flameproof compositions utilized therein |
| RU2284593C2 (en) * | 2004-10-26 | 2006-09-27 | Броня Цой | Insulating material |
| WO2009152422A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Insulating paste for low temperature curing application |
| US20120325515A1 (en) * | 2009-08-26 | 2012-12-27 | Thomas Steffl | Cable and polymer composition |
| RU2494125C2 (en) * | 2011-12-29 | 2013-09-27 | ООО "Башпласт" | Electrically insulating composition |
-
2014
- 2014-05-30 RU RU2014122207/05A patent/RU2573517C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2111568C1 (en) * | 1996-05-21 | 1998-05-20 | Михаил Зельманович Тененбаум | Polymer composite material |
| RU2237078C2 (en) * | 1998-12-24 | 2004-09-27 | Пирелли Кави Э Системи С.П.А | Method of manufacturing self-extinguishing cables emitting low levels of smoke and flameproof compositions utilized therein |
| RU2284593C2 (en) * | 2004-10-26 | 2006-09-27 | Броня Цой | Insulating material |
| WO2009152422A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Insulating paste for low temperature curing application |
| US20120325515A1 (en) * | 2009-08-26 | 2012-12-27 | Thomas Steffl | Cable and polymer composition |
| RU2494125C2 (en) * | 2011-12-29 | 2013-09-27 | ООО "Башпласт" | Electrically insulating composition |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2617165C1 (en) * | 2016-03-10 | 2017-04-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method for producing electrical insulating compound |
| RU2821113C1 (en) * | 2023-08-15 | 2024-06-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method of producing polymer dielectric |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014122207A (en) | 2015-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BG66580B1 (en) | Method for production of breathing foil from polyolefins and processed mineral filler | |
| US20060089444A1 (en) | Flame retardant polymer compositions comprising a particulate clay mineral | |
| EP2551296A1 (en) | Eco friendly crosslinked flame retardant composition for wire and cable | |
| CN111574759A (en) | Green environment-friendly rubber and plastic product and preparation method thereof | |
| RU2573517C2 (en) | Method of making electric insulating composition | |
| EP2804906A1 (en) | Fire-retardant thermoplastic compositions having high mechanical strength, in particular for electric cables | |
| RU2617165C1 (en) | Method for producing electrical insulating compound | |
| ES2331814T3 (en) | COATING MASS FOR THE CONSTRUCTION OF CARS. | |
| EP4021696B1 (en) | Method of making a homogeneous mixture of polyvinyl chloride solids and additive | |
| JP7234135B2 (en) | Compositions and methods of forming compositions | |
| EP3517565B1 (en) | Resin composition for producing polyolefin-based flame-retardant foam body, and flame-retardant foam body formed therefrom | |
| US9896591B2 (en) | Pencil lead | |
| TR201909759T4 (en) | Process for the preparation of modified silicas, modified silica and its use, especially for the reinforcement of polymers. | |
| CN103930519B (en) | Use of carbon black and antioxidants for reducing taste and/or odor in polyolefin compositions | |
| BE1021170B1 (en) | FIRE-RESISTANT, FLAME RETARDANT POLYMER COMPOSITION BASED ON LIME | |
| CN101210085B (en) | Hydroxy Aluminum Oxalate Flame Retardant Polyethylene Composite | |
| BR112016018672B1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PRECIPITATED SILICA, PRECIPITATED SILICA, USE, POLYMER COMPOSITION, AND, ARTICLE | |
| KR20200095279A (en) | Wall Paper Coated with Coating Composition having Flame Retardancy and Water Resistance and Manufacturing Method thereof | |
| JPS6157634A (en) | Filler having improved hygroscopicity | |
| JP2011256294A (en) | Flame retardant, flame retardant resin composition using the same, and flame retardant electric cable | |
| CN109161091B (en) | High-flame-retardancy EVA (ethylene-vinyl acetate) foam material and preparation method thereof | |
| WO2023199986A1 (en) | Light stabilizer composition, method for producing resin composition containing same, method for improving blocking resistance of light stabilizer composition, and hindered amine compound used in these | |
| SU410051A1 (en) | ||
| EA031761B1 (en) | Polyolefin-based fire-resistant structural polymer composition | |
| RU2350642C2 (en) | Fire-resistant material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170531 |