DE3785601T2 - Ölfestes Kabel. - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft Leistungs- und/oder Nachrichtenübertragungskabel, die in stark feuergefährdeten Zonen, wie petrochemischen und industriellen Einrichtungen, Öl ausgesetzt sind.
- Um flammenabweisende Eigenschaften zu erhalten, enthalten Kabelhüllen gewöhnlich anorganische Füllmaterialien mit feinen Partikeln, wie Aluminiumtrihydroxid (Al(OH)&sub3;), Magnesiumhydroxid (Mg(OH)&sub2;) Mg CO&sub3;, Zn Borat oder dergleichen. Als Regel kann festgehalten werden, daß erhöhte Mengen von Füllmaterialien dieser Art zu verbesserten flammenabweisenden Eigenschaften führen. Die Ölfestigkeit bekannter Kabel ist nicht sehr gut und wenn das Kabel zeitweise Öl oder anderen Petrochemikalien ausgesetzt ist, wird die Kabelhülle und das Isolationsmaterial beeinflußt, so daß die guten flammenabweisenden und elektrischen Eigenschaften verloren gehen.
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kabel zu erzeugen, das, verglichen mit bekannten Kabeln, flammenabweisend ist und eine verbesserte Ölfestigkeit hat.
- Die Merkmale der Erfindung sind in Anspruch 1 definiert.
- Versuche haben gezeigt, daß Kabel, die nach der vorliegenden Erfindung erzeugt werden, dem Test für Feuerabweisung gemäß IEC 332-3 Kategorie C standhalten. Die Materialien erhalten ebenfalls mehr als 60 % ihrer ursprünglichen mechanischen Eigenschaften nach der 7-tägigen Alterung in ASTM Öl Nr. 2 bei 90ºC.
- Die oben erwähnten und andere Merkmale und Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden mit der folgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen deutlich, in denen die Fig. 1 und 2 einen Querschnitt zweier Kabel mit den oben definierten Hüllen zeigen.
- Fig. 1 zeigt einen Kabelkern 1, der einen oder mehrere elektrische Leiter 2 und/oder Glasfasern 3 enthalten kann, die in eine Außenschutzhülle 5 und möglicherweise eine Außenschutzhülle 4, die alle Zwischenräume zwischen den isolierten Leitern ausfüllt, eingehüllt sind. Die Hülle 5 und vorzugsweise auch die Hülle 4 haben verbesserte Ölfestigkeit.
- In Fig. 2 ist ein Kabel ähnlich dem in Fig. 1 dargestellt, das eine äußerste Schutzhülle 6 aus Nylon hat. Das Grundmaterial der Außenschutzhülle 5 und möglicherweise der Hülle 4 sollen von der Gruppe von Materialien gewählt werden, die allgemein als Äthylencopolymere bekannt sind und die Athylenvinylacetat (EVA), Äthylenäthylacrylat (EEA), Äthylenbutylacrylat (EBA), Äthylenpropylenpolymer (EPR), Äthylenpropylendienmonomer (EPDM) oder ähnliche Materialien einschließen.
- In den Hüllen 4 und 5 soll die Menge an Grundmaterial im Bereich von 40 bis 90 Gewichts % liegen.
- Um die gewünschte Ölfestigkeit zu erhalten, können die Hüllen Hochdichtepolyäthylen (PEH) mit einer Dichte zwischen 0,941 und 0,96 und einem Schmelzindex von 0,1 bis 10,0, vorzugsweise 0,1 bis 2,0, enthalten. Alternativ können die Hüllen lineares Niedrigdichtepolyäthylen (LLDPE), ein Polyamid oder eine Kombination aus PEH, LLDPE und/oder Polyamid enthalten.
- Das Polyamid kann in Form von Nylon 11 oder Nylon 12 enthalten sein, das eine relative Viskosität (relative solubility viscosity) (nach ISO 307) im Bereich von 1,0 bis 3,0, vorzugsweise von 2,1, hat. Das Polyamid kann kompatible Weichmacher enthalten, die normalerweise in PA 11 & 12 benutzt werden, wie Benzolsulfonamid. Die Menge von PEH, LLDPE und/oder Polyamid in den Hüllen soll in dem Bereich 5 bis 40 Gewichts % liegen.
- Die zu vermischenden Polymere sind nicht löslich und der PEH, LLDPE und/oder Polyamidanteil formt kleine Partikel, die sich in der Hauptpolymermatrix zerstreuen. Beim Extrudieren formt der Polymerzusatz Fasern. Diese sind sehr ölfest. Wird diese Mischung von Polymeren in einem Kabel benutzt, verbessert sich dessen Ölfestigkeit, weil das Öl eine sehr lange Distanz zu bewältigen hat, um in die Hülle einzudringen. Das Material der Hülle kann vom Thermoplastiktyp sein oder es kann durch Querverbindungsmittel wie Silan oder Peroxid während des Materialmischprozesses oder durch einen Zusatz in den ursprünglichen Materialien querverbunden werden. Die Querverbindung kann auch erreicht werden, indem man die Kabelhüllen einer Strahlung aussetzt. Übliche Materialbehandlungsmittel wie Schmiermittel als da sind Polymerwachse, Stearinsäure, Hydrokohlenstoffwachse, Fettsäureamide und Antioxidationsmittel können ebenfalls hinzugefügt werden. Die Menge der Querverbindungen und Materialbehandlungsmittel im Endprodukt liegt unter 7 Gewichts %.
- Das über die Kabelleiter und den Kabelkern extrudierte Material der Hülle sollte vorzugsweise ausgehend von geschmolzenen Polyäthylen/Polyamid Material (das Material mit dem höchsten Schmelzpunkt) erzeugt werden.
- Es ist ratsam, mit diesem geschmolzenen Polymer ein Material mit größerer Löslichkeit, wie eines oder mehrere der Grundmaterialien des flammenabweisenden, halogenfreien Hüllenmaterials, in einer Menge von 10 bis 50 Gewichts % zu vermischen. Dieses kann wie erwähnt von der Gruppe von Materialien gewählt werden, die allgemein als Äthylencopolymere bekannt sind, welche EVA, EEA, EBA, EPR, EPDM und ähnliche Materialien einschließen. Diese Mischung oder die sogenannte Meisterfüllung (Masterbatch, MB) kann nun mit der Grundhüllenzusammensetzung im Bereich von 10 bis 60 Gewichts % vermischt werden.
- Grundmaterial der Hülle (halogenfrei, flammenabweisen).
- Silan querverbindbares EVA : 40 Gewichts %
- Thermoplastisches EVA : 30 Gewichts %
- Masterbatch bestehen aus: : 30 Gewichts %
- Nylon 12 : 70 Gewichts %
- Thermoplastisches EVA: 30 Gewichts%
- 100 Gewichts %
- Grundmaterial der Hülle (wie in Mischung 1)
- Silan querverbindbares EVA : 83 Gewichts %
- Hochdichtepolyäthylen (PEH) : 17 Gewichts %
- 100 Gewichts %
- (Proben von einem extrudierten Streifen genommen) reines querverbindbares EVA Mischung 2 Zugfestigkeit Auslenkung ursprüngliche Eigenschaften % Beibehalung der ursprünglichen Eigenschaften nach der Alterung in ASTM Öl Nr. 2 weniger als 60
- In Fig. 2, die eine äußerste Hülle 6 aus Nylon einschließt, haben Experimente gezeigt, daß diese Nylonhülle besser an der tieferen Hülle 5 haftet, wenn diese Hülle Nylon enthält, als an bekannten Hüllen.
- Es wurde folgender Test gemacht:
- Biegetest, 180 %, auf das Zwölffache des Kabeldurchmessers. Ergebnis: weniger Furchen an der inneren Krümmung mit Nylon in der Hülle 5.
- Die obige ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele dieser Erfindung kann ausschließlich als Beispiel und nicht als Beschränkung des Schutzumfangs betrachtet werden.
Claims (6)
1. Ölfestes Leistungs- und/oder Nachrichtenübertragungskabel mit
einer Anzahl von isolierten Leitern (2, 3) und/oder Glasfasern
in einer oder mehreren Außenschutzhüllen (4, 5),
dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine der Außenschutzhüllen (4, 5) ein ölfestes
Material enthält, das aus einem Gemisch aus Polyäthylen und
Polyamid in einem Grundmaterial aus Äthylencopolymeren besteht.
2. Kabel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Menge des ölfesten Materials in mindestens einer der
Außenschutzhüllen im Bereich von 5-40 Gewichts % liegt.
3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Polyäthylen ein Hochdichtepolyäthylen mit einer Dichte
zwischen 0,941 und 0,96 und einem Schmelzindex von 0,1 - 10,
vorzugsweise 0,1-2,0, ist.
4. Kabel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Polyamid Nylon 11 oder Nylon 12 mit einer relativen
Viskosität nach ISO 307 im Bereich 1,0-3,0, vorzugsweise 2,1,
ist.
5. Kabel nach einem der Ansprüche 1-4 mit einer äußersten
Schutzhülle (6) aus 100 % Nylon,
dadurch gekennzeichnet, daß
die nächstfolgende Schutzhülle (4,5) Nylon bis zu 40 Gewichts %
enthält.
6. Kabel nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine der Außen-Schutzhüllen (4,5) alle Zwischenräume zwischen
den isolierten Leitern ausfüllt.
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