199532. lajstromszámú szabadalom • Térhálósítható, kábelszigetelésre alkalmas polimer kompozíció
HU 199532 B Az alkotórészek beadagolásánál a mozgó keverőben a belső hőmérséklet: 66°C. A nagyintenzitású keverőkészülékben végzett keverés alatt hő fejlődik. A keverék hőmérsékletét beépített hőelem-érzékelővel mérjük és regisztráljuk. Amikor a hőmérséklet eléri a 160°C-ot, a keveréket egy erre a célra alkalmas szerkezettel eltávolítjuk a keverőbői. A keverés alatti hőfejlődés elegendő a keverés végrehajtásához, így külső hőközlés nem szükséges. A keverőbői eltávolított anyag hőmérséklete körülbelül 171 — 182°C. Az anyagot ezután hengerszéken homogenizáljuk és onnan fólia formájában távolítjuk el, majd a fóliát és a keverőberendezést is hagyjuk lehűlni. Amikor a keverő körülbelül 66°C-ra lehűlt, akkor a fóliát ismét a keverőberendezésbe visszük, abból a célból, hogy a peroxid típusú térhálósító segédanyagot az előbbinél alacsonyabb hőmérsékleten diszpergáljuk a keverékben. A térhálósítószert, különösen ha az peroxid típusú, bomlási hőmérséklete alatt oszlatjuk szét a rendszerben, megakadályozva ezzel az egymásban kölcsönösen diszpergált alkotórészek idő előtti térhálósodását. Az összes alkotórészt tartalmazókeveréket megközelítőleg 121 — 132°C-on addig keverjük, amíg homogén keveréket nem kapunk. A nagyintenzitású keverés után kapott anyag — amely egymásban kölcsönösen diszpergált alkotórészekből áll- homogén, sima felületű. Az anyagkeverékben zárványok vagy egyéb a nem homogén szerkezetre utaló jelek nem figyelhetők meg. A keverék újszerű és egyedülálló, mivel szokásos körülmények között a nagysűrűségű és a nagy kristályossági fokú polietilén nem összeférhető a félig kristályos etilén-propilén gumival. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy az egyébként egymással összeférhetetlen nagysűrűségű polietilén és a félig kristályos etilén-propilén kopolimerből homogén, egymásban kölcsönösen diszpergált rendszer hozható létre, amely nem hajlamos a szétválásra, rétegeződésre. A technika állása mindezideig az volt, hogy ezek az anyagok egymással való összeférhetetlenségük miatt nem képezhetnek homogén blendet. A találmány szerinti készítményben a szálas morfológiájú fluorozott szénhidrogén jelenléte lehetővé teszi, hogy az eddig összekeverhetetlennek tartott nagysűrűségű polietilént és etilén-propilén gumit egymásban kölcsönösen diszpergálva legyen. A peroxid típusú térhálósítószer beadagolása után a keveréket hengerszéken ismét homogenizáljuk, onnan fólia formában eltávolítjuk és csíkokra vágjuk. A csíkokat szokásos pelletizáló berendezésben pelletizáljuk. A kapott pelletizált anyagot 76—13 mm csigaátmérőjű extruderbe adagoljuk amelynek csigahossz-csigaátmérő viszonya L/D= = 15. A csigakompresszió viszonya: 3:1. 11 Jelen példában a pelletizált anyagot extruderbe adagolva a keveréket egy vezetőanyagra extrudáljuk. A vezető típusa: # 12 AWG 19, a ráextrudált szigetelőréteg vastagsága körülbelül 0,76 mm. A vizsgálati minta jelölése: ID-92-99-3. A mintákat különböző, az iparban használatos szabványos vizsgálati módszerrel minősítjük. A szakítószilárdság és nyúlás vizsgálat 8,5 mm/s szakítási sebességnél a következő értékeket adja: szakítószilárdság: 174,9- •103 N/m2, nyúlás: 414%. A magas hőmérsékletű rugalmassági moduluszt az iparban használatos módszer szerint határozzuk meg oly módon, hogy a mintát 5 percre 150°C hőmérsékleten tartjuk, majd mérjük azt az erőt, amely 100%-os nyúlás eléréséhez szükséges. Az 1. példában leírtaknak megfelelően előállított minta magas-hőmérsékletű rugalmassági modulusza: 17,58-103 N/m2. A magas-hőmérsékletű rugalmassági modulusznak ez az értéke meglepő, nem várt érték. Ha például megmérnénk ugyanezen alkotórészekből, vagyis csak poli(tetrafluor-etilén) nélkül készült keverék magas-hőmérsékletű rugalmassági moduluszát, becslésünk szerint ez az érték körülbelül 7-103 N/m2 körüli lenne. Ez az érték azért becsült érték, mivel a fentieknek megfelelően lehetetlen nagysűrűségű térhálósított polietilénből kábel szigetelést készíteni PTFE segítsége nélkül. A találmány szerinti eljárással, vagyis kismennyiségű poli (tetrafluor-etilén) segítségével készült keverék magas-hőmérsékletű rugalmassági modulusza előre nem várt kedvező érték: 17,58-103 N/m2. A magas hőmérsékletű rugalmassági modulusznak ez az értéke nemcsak annak a ténynek tulajdonítható, hogy a nagysűrűségű polietilén és az etilén-propilén gumi a találmány szerinti eljárással elkeverve egymásban teljesen homogén diszperzióban van, hanem annak is, hogy a kölcsönös diszperziót elősegítő PTFE segédanyag is jelen van. Az 1. példa szerinti kábelszigetelés hődeformációját a következő módon határozzuk meg: 150°C-on 500 g-os tömeget helyezünk a kábelre, majd megmérjük az átmérő százalékos változását. Az 1. példában leírt módon előállított szigetelőréteg fentiek szerint meghatározott hődeformációja 1,64%, ami azt jelenti, hogy 500 g-os terhelésre a kábel átmérőjének 98,36%-a változatlan marad, nem deformálódik. Ilyen kismértékű hődeformáció a találmány szerinti eljárással előállított szigetelőréteget egyedülálló és új tulajdonságára mutat rá, mivel eddig nem volt ismeretes olyan kábelszigetelő anyag, melynek magas szakítószilárdsági és nyúlási jellemző mellett ilyen alacsony deformációs értéke lett volna. Ezt az a tény is bizonyítja, hogy egy olyan lípusú kábelszigetelő rétegre, mint az 12 7 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
