CS256780B1

CS256780B1 - Electrically semiconductive non-metallic core of resistive cable for suppressed ignition systems, explosive motors

Info

Publication number: CS256780B1
Application number: CS866239A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Juracka; Jiri Stefek; Stanislav Brebera
Original assignee: Frantisek Juracka; Jiri Stefek; Stanislav Brebera
Priority date: 1986-08-27
Filing date: 1986-08-27
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS623986A1

Abstract

Řeěí se problém zjednodušení výroby odporových kabelů pro zapalovací soustavy výbušných motorů a dosažení jejioh požadovaných a reprodukovatelnýoh elekriokýoh vlastností. Nekovové električky polovodivé jádro kabelu sestává ze skleněných a/nebo syntetických vláken s povrchovou polovodivou vrstvou, vzniklou zaschnutím povlaku vytvořeného z pasty složené z vodné disperze specifikovaného akrylového kopolymeru, z elektricky vodivého nebo polovodivého plniva, smáčedla, ochranného koloidu a vodyThe problem of simplifying the production of resistance cables for ignition systems of internal combustion engines and achieving their desired and reproducible electrical properties is solved. The non-metallic semiconducting core of the cable consists of glass and/or synthetic fibers with a surface semiconducting layer formed by drying a coating formed from a paste composed of an aqueous dispersion of a specified acrylic copolymer, an electrically conductive or semiconducting filler, a wetting agent, a protective colloid and water is solved.

Description

Vynález se týká zapalovacího odporového kabelu pro odrušené soustavy výbušných motorů, obsahujícího nekovové polovodivé jádro.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an ignition resistance cable for suppressed ignition engine assemblies comprising a non-metallic semiconductor core.

Známé a používané zapalovací odporové kabely pro odrušené soustavy výbušných motorů mají pro utlumení rušivých vyzařovaných elektromagnetických vln odporová jádra řešena tak, že na feromagnetickém nosném elementu je navinut odporový drátek ve šroubovici s malým stoupáním, jako např. zapalovací kabely induktivní podle francouzského patentu č. 1 205 158» patentu NSR δ. 1 175 763, patentu USA δ. 3 191 132, nebo jsou používány kabely s nekovovými jádry. Z kabelů s nekovovými jádry jsou to např. kabely podle brit. patentu δ. 683 351 , kde jsou skleněná vlákna nasycena polovodivými sazemi v pastě se škrobem a opletena vláknitým materiálem, aby nedošlo k vyprášení a opatřena vytlačovanou izolací z plastů nebo elastomerů. Jiná známá provedení zapalovacího kabelu mají jádra z polovodivého plastu, případně elastoplastu, a izolační obal je na toto jádro vytlačen buS z jiného druhu elastomerů, případně termopías-, ti} nebo polovodivé jádro a jeho izolační obal jsou z téhož plástu, jako je tomu u kabelů typu NZuY 20 nebo odporových kabelů vyráběných podle čs. AO č· 193 926. Příprava polovo256780 divého plastu je značně, závislá na strojním zařízení použitém pro zapracování polovodivého nebo vodivého pigmentu do polymerní matrice a na technologickém režimu zapracování, a proto snadno dochází k tomu, že odpor připraveného polovodivého plastu je jiný, než byl odpor požadovaný. Rovněž výroba těchto odporových kabelů vyžaduje ve všech případech výtlačovací stroje a je náročná na přesné dodržování teplotního režimu při vytlačování, zvláště při současném vytlačování polovodivého jádra a jeho izolačního obalu.Known and used ignition resistance cables for suppressed explosive engine assemblies have resistor cores designed to attenuate interfering radiated electromagnetic waves by winding a resistive wire in a low pitch helix on a ferromagnetic carrier element, such as ignition cables inductive according to French Patent No. 1 205 158 »NSR patent δ. No. 1,175,763, U.S. Pat. No. 3,191,132, or cables with non-metallic cores are used. The cables with non-metallic cores are eg cables according to brit. patent δ. 683 351, where glass fibers are saturated with semiconducting carbon black in a starch paste and braided with a fibrous material to avoid dusting and provided with extruded plastic or elastomer insulation. Other known embodiments of the ignition cable have cores of semiconducting plastic or elastoplast, and the insulating sheath is extruded onto the core either from another kind of elastomer or thermo-band, or semiconducting core and its insulating sheath is of the same sheath as in the case of cables of NZuY 20 type or resistance cables manufactured according to MS. AO No. 193 926. The preparation of half-256780 wild plastic is highly dependent on the machinery used to incorporate the semiconductive or conductive pigment into the polymer matrix and on the technological mode of incorporation, and therefore the resistance of the prepared semiconductive plastic is different from the resistance resistance required. Also, the manufacture of these resistance cables requires extruders in all cases, and is demanding to accurately adhere to the extrusion temperature regime, especially when simultaneously extruding the semiconductor core and its insulating sleeve.

Uvedené nedostatky ve výrobě i vlastnostech dosud známých typů odporových kabelů s nekovovým jádrem odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je nové provedení elektric ky polovodivého nekovového jádra odporového kabelu pro odrušené zapalovací soustavy výbušných motorů. Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že jádro je tvořeno svazkem skleněných a/nebo syntetických vláken opatřených na povrchu vrstvou, vzniklou vyschnutím povlaku z pasty, sestávající ze 30 až 150 hmot. dílů 40 až 65% vodné disperze akrylového kopolymeru, až 30 hmt. dílů elektricky vodivého nebo polovodivého plniva, zejména sazí nebo grafitu, 3 až 20 hmot. dílů smáčedla,The present invention, which aims at a new embodiment of an electrically semiconductive non-metallic core of a resistance cable for suppressed ignition systems of explosive engines, removes the above mentioned deficiencies in the manufacture and properties of the known types of non-metallic core resistance cables. The core of the present invention is characterized in that the core consists of a bundle of glass and / or synthetic fibers provided with a coating formed on the surface of a paste coating consisting of 30 to 150 wt. parts of a 40 to 65% aqueous acrylic copolymer dispersion, up to 30 wt. 3 parts by weight of an electrically conductive or semiconductive filler, in particular carbon black or graphite; wetting agent parts,

0,5 až 10 hmot. dílů ochranného koloidu a 5 až 150 hmot. dílů vody. Akrylovým kopolymerem je přitom kopolymer 10 až 70 hmot. dílů butylakrylátu, 5 až 40 hmot. dílů ethylakrylátu, 2 až 7 hmot. dílů kyseliny akrylové a případně až 60 hmot. dílů 2-ethylhexylakrylátu a až 5 hmot. dílů methakrylamidu.0.5 to 10 wt. 5 parts to 150 wt. parts of water. The acrylic copolymer is a copolymer of 10 to 70 wt. % of butyl acrylate, 5 to 40 wt. parts by weight of ethyl acrylate, 2 to 7 wt. parts of acrylic acid and optionally up to 60 wt. parts of 2-ethylhexyl acrylate and up to 5 wt. parts of methacrylamide.

Vrstva pasty nanesená na vlákna vytvoří po odpaření vody pružný povlak, který se ohýbáním neláme a při stárnutí nekřehne, takže nedochází k jeho vyprošování. Vysoká adheze akrylového kopolymeru ke skleněným a syntetickým vláknům umožňuje stočit jádro zapalovacího kabelu bez dalšího zpevnění, jakým je oplet, impregnace, případně vytlačení krycíThe paste layer applied to the fibers forms after the evaporation of the water a flexible coating which does not break by bending and does not become brittle during aging, so that it is not polluted. The high adhesion of the acrylic copolymer to the glass and synthetic fibers makes it possible to twist the core of the ignition cable without further reinforcement, such as braiding, impregnation or extrusion of the covering

256780 ’ polovodivé plastové nebo elastomerové vrstvy. Ďalší výho dou zapalovacího kabelu podle vynálezu je, že elektrický odpor kabelu se nemění v důsledku mechanického namáhání a má sníženou náchylnost ke vzniku přechodového odporu při styku kabel - koncovka. Také výroba tohto kabelu přináší zjednodušení, nebot impregnaci jádra je možno provést v jedné operaci bud při stáčení vlákej nebo již při samotné výrobě těchto vláken u výrobce.256780 ’semiconductive plastic or elastomeric layers. A further advantage of the ignition cable according to the invention is that the electrical resistance of the cable does not change due to mechanical stress and has a reduced susceptibility to transient resistance at the cable-to-terminal contact. Also the production of this cable brings simplification, since the impregnation of the core can be carried out in one operation either during the twisting of the fibers or already during the production of these fibers at the manufacturer.

Následující příklady ilustrují předmět vynálezu.The following examples illustrate the invention.

Příklad 1Example 1

Z disperze připravené kopolymeraci 50 hmot. dílů n-butylakrylátu, 22,5 hmot. dílu ethylakrylátu a 2,5 hmot. dílu kyseliny akrylové za použití 4,4 hmot. dílu anionaktivního emulátoru typu šlkylfenolpolyetylenglykoletersulfátu amonného, 2,25 hmot. dílu neiontového emulgátoru typu alkylfenolpolyethylenglykoletheru a 0,3 hmot. dílu peroxodisíranu amonného a 0,19 hmot. dílu dvojsiřičitanů draselného jako iniciátorů polymerační reakce, obsahující 60 % hmot. sušiny, se v pomaluběžné ramenové míchačce připraví pasta obsahující 100 hmot. dílů disperze, 100 hmot. ďílů vody,From the dispersion prepared by copolymerization of 50 wt. parts by weight of n-butyl acrylate, 22.5 wt. 2.5 parts by weight of ethyl acrylate; % of acrylic acid using 4.4 wt. % by weight of anionic emulsifier of the alkylphenolpolyethylene glycol ether sulfate type, 2.25 wt. 0.3 parts by weight of a non-ionic emulsifier of the alkylphenolpolyethylene glycol ether type; % of ammonium persulfate and 0.19 wt. % by weight of potassium bisulphite as initiators of the polymerization reaction, containing 60 wt. In a slow-running boom mixer, a paste containing 100 wt. parts of dispersion, 100 wt. parts of water,

12,5 hmot. dílů alkylfenolpolyethylenglykolethersulfátu amonného jako smáčedla, 0,5 hmot. dílu polyvinylalkoholu a 15 hmot. dílů vodivých sazi.12.5 wt. 0.5 parts by weight of ammonium alkylphenolpolyethylene glycol ether sulfate as surfactant; % polyvinyl alcohol and 15 wt. parts of conductive soot.

Získaná pasta má velmi dobrou adhezi ke skleněným nebo syntetickým vláknům a povrchový film získaný po vyschnutí nanesené vrstvy z této pasty je pružný a tepelně odolný. Jádro kabelu připravené s použitím této pasty má měrný vnitřní odpor řádově 1 0^ ílm.The paste obtained has very good adhesion to glass or synthetic fibers and the surface film obtained after drying of the deposited layer of this paste is resilient and heat resistant. The core of the cable prepared using this paste has a specific internal resistance of the order of 10 µm.

256780 v256780 v

Příklad 2Example 2

Z disperze připravené kopolymeraci 50 hmot. dílů 2-ethylhexylakrylátu, 18 hmot. dílů butylakrylátu, 25 hmot. dílů ethylakrylátu, 5 hmot. dílů kyseliny akrylové a 2 hmot· dílů methakrylamidu za použití 7 hmot. dílů alkylfenwlpolyethylenglykolethersulfátu sodného a 2 hmot. dílů alkylfenolpolyethylenglykoletheru jako emulgátoru a 0,35 hmot. dílu peroxodisíranu amonného a 0,17 hmot. dílu dvojsiřičitanu sodného jako iniciátoru polymerace, obsahující 50 % hmot. sušiny, se stejným postupem jako v příkladu 1 připraví pasta obsahující 40 hmot· dílů disperze, 5 hmot. dílů vody,From the dispersion prepared by copolymerization of 50 wt. parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 18 wt. parts of butyl acrylate, 25 wt. parts by weight of ethyl acrylate, 5 wt. parts by weight of acrylic acid and 2 parts by weight of methacrylamide using 7 parts by weight of acrylic acid; parts by weight of sodium alkylphenolpolyethylene glycol ether sulfate and 2 wt. 0.3 parts by weight of an alkylphenol polyethylene glycol ether emulsifier; % of ammonium persulfate and 0.17 wt. % of sodium bisulfite as the polymerization initiator, containing 50 wt. In the same manner as in Example 1, a paste containing 40 parts by weight of dispersion, 5 parts by weight of the dispersion is prepared. parts of water,

3,6 hmot. dílu alkylfenolpolyethylenglykOlethersulfátu sodného, 9 hmot. dílů polyvinylalkoholu a 8 hmot· dílů vodivých sazí. Tato pasta má obdobné vlastnosti jako pasta podle příkladu 1. Vnitřní měrný odpor jádra kabelu připraveného s použitím této pasty činí rovněž cca 10^ Jim.3.6 wt. 9 parts by weight of alkylphenolpolyethylene glycol ethyl ether sulfate; parts of polyvinyl alcohol and 8 parts by weight of conductive carbon black. This paste has similar properties to the paste of Example 1. The internal resistivity of the core of the cable prepared using this paste is also about 10 µm.

Příklad 3Example 3

Ze 145 hmot. dílů stejné disperze jako v příkladu 2 se‘připraví obdobným postupem jako v příkladu 1 pasta přimíšením 14 hmot. dílů vodivých sazí, 14 hmot. dílů grafitu, 18 hmot. dílů alkylfenolpolyethylenglykolethersulfátu amonného, 3 hmot. dílů karboxymethylcelulosy a 145 hmot· dílů vody. Měrný odpor jádra kabelu připraveného za použití této pasty činí cca 1<P flm.Of 145 wt. parts of the same dispersion as in Example 2 were prepared in a manner similar to that of Example 1 by pasting 14 wt. parts of conductive carbon black, 14 wt. parts of graphite, 18 wt. parts by weight of ammonium alkylphenolpolyethylene glycol ether sulfate, 3 wt. parts by weight of carboxymethylcellulose and 145 parts by weight of water. The resistivity of the core of the cable prepared using this paste is about 1 <P flm.

Příklad 4Example 4

Zapalovací odporový kabel pro odrušené soustavy spalovacích motorů se zhotoví tak, že 50 skleněných nití, skládajících se ze 400 skleněných vláken o tloušlce 9 /Um, se pokryje povlakem z pasty připravené podle příkladu 1 a povlak se vysuší průchodem sušicím tunelem. Takto upravená vlákna eé stáčejí na etáčecím stroji do tvaru jádra zapalovacího kabelu, která se pak opatří izolačním pláštěm z měkčeného polyvinylchloridu.The ignition resistance cable for interference-suppressed internal combustion engine assemblies is made by coating 50 glass yarns consisting of 400 glass fibers of 9 µm thickness with a paste coating prepared according to Example 1 and drying the coating by passing through a drying tunnel. The fibers thus treated are spun into a core of the ignition cable on a spinning machine, which is then provided with an insulating sheath of softened polyvinyl chloride.

Příklad 5Example 5

Zapalovací odporový kabel se zhotoví postupem podle příkladu 4, avšak místo skleněných vláken se použije 60 nití ze syntetických polyakrylonitrilových vláken.The ignition resistance cable was prepared as in Example 4, but 60 synthetic polyacrylonitrile fiber yarns were used instead of glass fibers.

Příklad 6Example 6

Zapalovací odporový kabel se zhotoví postupem podle příkladu 4, přičemž jeho jádro tvoří směs obsahující 60 % hmot. skleněných a 40 % hmot. polyakrylonitrilových vláken stáčených v nitě.The ignition resistance cable was prepared as in Example 4, the core of which was a mixture containing 60 wt. % of glass and 40 wt. polyacrylonitrile fibers twisted in a thread.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An electrically semiconductive non-metallic core of a resistance cable for suppressed ignition systems of spark ignition engines, characterized in that it consists of a bundle of glass and / or synthetic fibers coated with a paste coating consisting of 30 to 150 parts by weight of 40 to 65 5 to 30 parts by weight of an electrically conductive or semiconductive filler, in particular carbon black or graphite, 3 to 20 parts by weight of a wetting agent, 0.5 to 10 parts by weight of a protective colloid, and 5 to 150 parts by weight of water.

2. The electrode according to claim 1, wherein the acrylic copolymer is a copolymer of 10 to 70 parts by weight of butyl acrylate, 5 to 40 parts by weight of ethyl acrylate, 2 to 7 parts by weight of acrylic acid, and optionally up to 60 parts by weight of 2- ethylhexyl acrylate and up to 5 parts by weight of methacrylamide.