Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОКЙ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

З,Д, С О8 Ь 23/Об

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О, f.-3,0 0,05-0;8) 21) 3372556/23-05

j22) 30.11.81 (46) 30.03.83. Вюл. 9 12 (72) В.Э.Вальц, В.С.Василенко, М.С.Габутдинов, В.М.Гольдберг, Д.Н.Дикерман, E.Ï.Кузнецова,-Г.И.Луценко, Н.Г.Паверман, A.Ã.Ñèðîòà, Э.Э.Финкель, Л.Л.Хохлова, A.Ý.×åáîòàревский, Л.Г.Рысин и В.П.Миляшкевич (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (53) 678.742.04 (088.8) (56) 1. Композиции полиэтилена для кабельной проьышленности.

ГОСТ 16336-77. Введ. 1979.

2.. Патент Великобритании

9 1.095.425, .кл. С 3 Р, опублик.1968.

3. Патент США 9 3808172, кл.26017.2, опублик. 1974.

4. Авторское свидетельство СССР

Р 749862,. кл. С 08 L, 23/02, 1979 (прототип )...ЯО„„1 0082 18 А.(54)(57) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая полиэтилен,-полипропилен, силоксановый каучук и стабилизатор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения перерабатываемости, она содержит компонейты в следующем соотношении, мас.ч.:

Полиэтилен . 100

Полипропилен 0 5-10,0

Силоксановый каучук

Стабилизатор

1008218

Изобретение относится к полимерным композициям, используемым для получения иэделий различного назначения методом экструзии, литья и прессования, в частности, для получения электрической изоляции или обо- 5 лочки кабельных изделий.

Известна полимерная композиция для изолирования кабельных иэделий, содержащая полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) или высокой плотности 10 (ПЭВП ) и стабилизатор. Эта композиция широко используется в кабельной промышленности для изолирования проводов и кабелей (1 j.

Однако данная композиция характе- д ризуется низкой перерабатываемостью и при переработке ее на экструэион= ных автоматических линиях удается достичь скорости экструдирования не более 100 м/мин для композиции íà основе ПЭВП и не более 1000 м/мин для композиции на основе ПЭНП. При повышении скорости экструзии выше указанных значений поверхность изоляции из этих композиций становится шероховатой или не образуется монолитного слоя

Известна также полимерная композиция на основе ПЭНП или ПЭВП, содержащая 15 мас.В полипропилена (ПП ) (2)..

Скорость экструзии ее несколько увеличена. Однако при этом одновременно снижается физико-мех нические характеристики, в частности разрушающее напряжение при ра=тяжении.

Известна композиция на основе .ПЭНП, включающая кремнийорганический олигомер (3 ).

Недостатком этой композиции также является низкая перерабатываемость.

Наиболее близкой к предлагаемой

I по. технической сущности и достигаемрму эффекту является компбзиция, содержащая 36-74,3 мас.Ъ (100 мас.ч.)

ПП; 25-55 мас.Ъ (34-152 мас.ч.) no- 45 лиэтилена; 0,5-7,0 мас.З (0,619,4 мас.ч. ) силоксанового каучука и 0,2-2,0 мас.Ъ (0,2-5,5 мас.ч.) стабилизатора (4 ). Введение в композицию, содержащую

ПП и ПЭВП, силоксанового каучука приводит к повышению ударной прочности даже при отрицательных температурах. Однако не наблюдается повышения других физико-механических свойств. Кроме того, из-за наличия такой системы стабилизаторов, как

N,N -ди-р-нафтил-й-фенилен-ди-амин

1 и тинувин, окрасить данную композицию в яркие цвета, отличные от синего, не представляется возможным и под действием тепла и света окраска будет резко изменяться. Эта композиция перерабатывается всеми известными методами переработки: лить-, ,ем. экструзией и прессованием. Од- : 65 нако скорости экструзии ее не превышают 100 м/мин, что не позволяет ее испольэовать для переработки на высокоскоростных линиях.

Цель изобретения — улучшение перерабатываемости композиций.

Поставленная цель достигается тем, что композиция, содержащая полиэтилен, полипропилен, силоксановый каучук и стабилизатор, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.ч.:

Полиэтилен 100

Полипропилен О, 5-10,0

Силоксановый каучук

Стабилизатор

0,1-3,0

0,05-0,8

Композиция может содержать ПЭНП с плотностью 0,915 — 0,925 г/см> и показателем текучести расплава (ПТР )

0,1 — 3,0 г/10 мин или ПЭВП с плотностью 0,945 — 0,955 г/см З и показателем текучести расплава в пределах

0,5-3,0 г/10 мин. В качестве полипропилена применяется полимер с ПТР в пределах 0,2 — 3,5 г/10 мин. В качестве силоксанового каучука используют высокомолекулярные и ниэкомолекулярные каучуки с мол.мас. от

12000 до 2 млн., например, типа СКТВметилвМнилсилоксановый с мол.мас. до 650 тыс. и содержанием винильных

Групп 0,1 — 2,0 мол.В, типа СКТ " иметилвинилфенилсилоксановый с мол.мас. до 750 тыс. и содержанием винильных групп до 8 мол.Ъ, типа

СКТН вЂ” диметилсилоксановый с мол.мас. от 12 тыс. и вязкостью

90 — 1080 с марок А, Б, В или Г; типа СКТСТ вЂ” диметилстиролсилоксановый с мол. мас. до 1 млн. с содержанием стирольных групп до 10 мол.Ъ и др.

В качестве стабилизаторов для полу чения яркой устойчивой окраски композиции используют одно из нижеперечисленных соединений или смесь иэ двух или более соединений: 2,2 -меf тилен-бис(4-метил-б-трет.бутил-фенол)(бисалкофен БП );2,2 -метилен-бис (4-метил-6-с -метилциклогексилфенол ) (бисалкофен МЦП ); бис-(р-фениламинофенокси )-диметилсилан (бисфенамСМ) бис (3-метил-5(aL-метил-бенэил )-2-оксифенил )-сульфид (тиалкофен МБП ); бис-(2-метил-5-трет. бутил-4-оксифенил)-сульфид (тиоалкофен BN)j 1, 3,5-триметил-2, 4, 6-три (3, 5 -дитрет. бутил-4-оксибенэил)-бенэол (триалкофен МД ) j

2- (3, 5 -дитрет. бутил-4-ок сифенилпропионилгидразо )-5- (3,5 -ди-трет. бутил-4-оксифенилэтилен )2,3-дигидро-1-окса-3,4-диаэа-2-фосфомен (ФЛУ-13 эфир-3,5-дитрет. бутил-4-окси-фенил пропионовой кислоты и пентаэритрита (тетраалкофен ПЭ); 2,2 -тио-диэтил-бис 3- (3,5-дитрет. бутнл-4-гидрооксифенил )-пропионат){фенозан30 ).

1008218 зиции и композиции-прототипа определяют по следующим методикам: разрушающее напряжение при растяжении (zf )и относительное удлинение при разрыве (EP)по ГОСТ 11262-73 прн

P скорости деформации 500 мм/мин на об-, разцах, вырубленных из предварительно отпрессованных пластин; стойкость к истиранию изоляции определяют по количеству двойных ходов иглы, находящейся под грузом 0,1 кгс. Перерабатываемость компоэиЦии оценива;ют визуально по качеству поверхности ,изоляции кабельного иэделия, полученной при различных скоростях изолирования на-экструэионных автоматических линиях.

Композиция может содержать техуглерод от 0,5 до 3 мас.Ъ.

Составы композиций табл. 1) готовят следующим образом.

В смеситель тяжелого типа БриджБенбери загружают сначала ПЭНП (или

ПЭВП ), затем ПП, стабилизатор и силоксановый каучук. Смешение производят при 140-160 С - для рецептур на основе ПЭНП или 240-250 C - для рецептур на основе ПЭВП. Время сме- 10 шения 15-20 мин. Получеиную смесь гранулируют на экструдере при температуре по зонам в пределах 130-.

200ОС, число оборотов шнека 120150 об/мин. Материал получают в виде гранул, которые затем используют для переработки методом экструзии.

Окрашивание композиций проводят полиэтиленовыми концентратами пигментов различных цветов, содержащими органические или неорганические пигменты или их смеси.

Характеристики рецептур предлагаемой композиции, контрольной компоСтойкость окрашенной изоляции,к температуре и свету определяют по стандартным методикам.

В табл. 1 приведены составы предлагаемой композиции, контрольной и композиции-прототипа и их характе-! ристики.

Т а б л и ц а 1

Состав, мас.ч. композиции, Ь

Ингрндиенты и показатели прототипа

1 1 предлагаемой

ll L

Полиэтилен низкой плотности

100 100 100

Полипропилен

100 100

11 0,4

0,4

0,4

0,5

CKTB

CKTH A

0,08

4- 0,3

7 0,5

CKT

0,08

0,3

CKTCT

3,5

Смесь стабилиэаторовМ

0,2 0,2

0,2

0,3

Бисалкофен БП

0,3

Бисалкофен МЦП

Бисфенам СМ

0i3

0,9, Тиоалкофен МБП

0,9

Тиоалкофен БМ

Триалкофен МД

ФАУ-13

Тетраалкофен ПЭ

0,20

Феноэан 30

Полиэтилен высокой плотности 150

100 100 100 100

1008218

Продолжение .лбл. 1

Состав .мас.ч. композиции

Ингридиенты и показатели прототипа, 230 270 125 128 128, 210 215 260 . 250

510 400 520 500 515 580 605 850 856 Не сов- Не сов4000 508 местим 2000 724 местим 2080 3450

ВыдерживаетПродолжение табл.1

Состав мас.ч. композиции

Ингридиенты и показатели

10 11 12 13 14 . 15 16 17 полиэтилен низкой плотности

100

100

100 100 100 100

Полиэтилен высокой плотности 100 100

0,5

Полипропилен

CKTB

0,5

0i3

CKTH A

CKTCT

Смесь стабилизаторов

0,05

Бисалкофен БП

0,8

0,05

Тиоалкофен ИБП

0,05

Разрушаюшее напряжение при растяжении, кгс/см

Относительное удлинение при разрыве,%

Стойкость к истиранию, число двойных ходов

Стойкость к воздействию света в течение 96 ч

Стойкость к. воздействию температуры

100 С в течение 1400 ч

Бисалкофен МЦП

Бисфенам СЖ.Не вы- Не выдержи-. держивает вает.... контроль ной ...4... 5,... 6..7, предлагаемой в g

Не вы- Выдердержи- живает вает

1008218

Продолжение табл.1!

Состав .мас.ч. композиции ингридиенты и .показатели предлагаемой

12 13 .14

I I 10

„1

0,15

Тиоалкофен БИ

Триалкофен ИД

ФАУ-13

0,20

Татраалкофен ПЭ 0 15

0,05

0,05

Фенозан 30

0,05

165 168

255 260 165 160

170, 158

-Относительное удлинение при разрыве, Ъ

750 800 600

620

585 660 580

600

Стойкость к истиранию число двойных ходов 3389 3540 2060 2560 2580 2970 2630 2890

Выдер- Выдер- Выдер- Выдерживает жива- жива- живаот ет ет

Выдерживает

Выдержнвает

Выдер-, Выдержива- живает ет и»

Продолжение табл.1

Состав мас.ч. композиции

Ингридненты и показатели

Полиэтилен.низк плотности

Полиэтилен высокой плотности

Полипропилен

CKTB

CKTH A

CKT

0,5

Разрушающее напряжение при растяжении,:. кгс/см

Стойкость к воз-. действию света в течение 96 ч

Стойкость к аоздействию температуры 100 С в течение-1400 ч

0,15

0,15 предлагаемой

1 I I I 1 I

18 19 20 21 22 23 24 с

100 100 100 100 100 100 100

0,5 0,5 0,5 О,Х 0,5 0,1

1008218

Продолжение табл.1

Состав мас.ч. композиции

Ингридиенты и показатели предлагаемой

1 1 1 ) 1

18 20 23 24

Смесь стаьилиэаторов

Бисалкофен БП

0,05

Бисалкофен ИЦП

0,1

Бисфенам C_#_

0,15

0,05

0,25

0,1

0,1

0,05

0,1

0,1 разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см"

170

170 164 162 154 157 162

Относительное удлинение при разрыве, В

636 650 590 660 610 620

630

Стойкость к истиранию, число двойных ходов

3290 3310 3300 3270 3310 3250 3280 етойкость к воздействию света в. течение 96 ч

Выдер- Ныдер- Выдер- Выдер- Выдер- Выдер- Выдержива- жива- жива- жива- жива- жива- живает ет ет ет ет ет ет

Стойкость к воздействию т емпер атуры

100 С в течение 1400 ч а

Смесь стабилизаторов: топанол СА; дилаурилтиодипропионат, тинувин, N,N -дн-р-нафтил-н-фенилендиамин.

Технологические свойства предлага-, емой композиции, композиции-прото"

Тиоалкофен МБП

ТИоалкофен БИ

Триалкофен ИД

ФАУ-13

Тетраалкофеп ПЭ

Фенозан 30 типа и контрольных композиций представлены в табл. 2.

Ф о

Ц

Ф х а о и

Ф

Ц

l(t о

Ц

»

5 о

М бб( н о (4 о а

Ф и.

Ф 999

IC 3 о

Ф «h

z o о д

Э

Ф

1 В о

1 A о х

1 1 е з

1 !

1 I и C

1 1

«! о х б х о х о

I 1 ! tt М I

1 Ф и (ХИ

4 ICOX

I 9«4$

I éÌ

1 Ц И

1

Ю ю ь а б(Ъ н . ь ь

Ю

Ю

\О

4Ч о о о о а э о о

Ю ь о с-б

Ю

Ю ("Ъ о

Itt оe

О о

Ю ь о о о

an . ЧЪ о о о an аА \О о

Ц х

Х

v о и и и

Э

Е о и

1 1

I. б(б о и

I Ц «(юх (Oat иоэ tю

1 Хо Х Сб 1 ГЪ.

IWOaOI

I 04 (Е

e I u х lttx хои

ekcr цОы !co х и о

5 ф о г

П4 бч. (ч бюЪ Ъ О,л

4Ч . ПМ (ч 4 3 о ь 3

aO ct ь (Ч

%О о (4 о (:, И

tL и н

I

t 9

lut IC

lC и н

Э

Ф

t(I

И н е о

Ilj

Э

«4

Ф

И бо (М Ю о ь ((чЕ.

I Х I 4 ! О(I

1 3—

I 1 1

O I .tO (ХI lф

I W I ГЪ

1 Ф I I

I а! ! сР 3

1 Н 1

1 e I I

I Р(. to

1 e l (иъ и 1 Г Ъ 1 бЪ

E t

Э (I °

1Е 3.

1 .I 1

1 l O I 1 СО

I N l 4Ч

1 I I

1 Г

1 б I (о (О

14 !4Ч б3

1 1 1

I X (t tL t ! оома!

I R(ION 1г4

Ю О о <ч

«Ф 4 Ъ.

Ю (с

Р4 о ааО

Cl

Ю о

СО

4Ч о о

N Ф

4 Ъ о о Ъ б Ъ о о

Ю

<Ч о о

ЧР т-б

РЪ 4 Ъ о о т4 N

4 Ъ 4 Ъ

Ю

Ю (Ъ о о гб 4Ч

4 Ъ ю о о

4(Ъ Е О

<Ч (Ч 4Ъ о о (Ч CO

РЪ бч о

CO о

4Ч б"Ъ о о

4 Ъ ГЪ

4Ч 4Ч о

Са

4 (ч о о.

4Ч (Ъ (Ч N

Ю Ю

1О аА

СЧ 4Ч о

4О бч о о

ao ch (Ч 4Ч о о

CO ф

N. (Ч ю о о о е. an (Ч (Ч (ч о о

О. 4! (Ч (Ч

Ch Ч Ф м бч(ч с с! в ь." о о о о (Ч N

Ю

Ю о о о о

4Ч 4Ч о о аА РЪ

N (ч о о о о

4 Ъ ФЪ Fl O (Ч N N N

% 4

«4 с

Ф ОЪ

%О

1 4

4Ч с гб 3

%-4 4Ч с М

%-4

44Ъ с

4Ч РЪ

Ю

% Ч б бч 1

t е 1

««! х

1 Н

Х(и о

Ц! Х х

el «1, Ф М

el д ом

&4 1 оо

1 PI pa

1 И и

1 9

1 Р е

1 ((б и

9 9 I t=t, l2l 44

1 I

Ф IC (zu (Ъ 1

I L" Э

4(А

1 Ц И! к»и

I e o (ИЭХ ахх

1 (бб. Д

I Oat!9

1 44244

I «t5t."

1 Э 9

3 С4 б(1008218 о о о о о о о к

РЪ ФЪ У Ъ 4 Ъ

1 ) I в с. s

I 4

Ю

Cl о o ao

О О (Ч аА ЧЪ 1

ЕЧ 4Ч О о

4Ч

an ь. о (Ч 4 (Ч

М. a4 Ф ь

1 с

О 4Ч О (Ч 1 ч-б

О 4"Ъ

ЪО (Ч о о о

an o

4 3 С14 (Ъ о о о

cta чР (N .N (Ч о о о ф (Ч аА

N 4Ч (Ч

1008218

Составитель A. Кулакова

Редактор Л. Филь Техред Л.Пекарь Корректор Г. Огар

Заказ 2265/33 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35,-Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из данных испытаний, введение в ПЭНП полипропилена. меньше 0,5 мас.ч. и силоксанового каучука (СК ) ммееннььшше е 00,1 мас.ч. (композиции

3 и 4), а также введение ПП и СК более 10 и 3 мас.ч. соответственно не приводит к повышению áð и ЯР . Эти характеристики остаются на довольно низком уровнЕ. При введении ПП и

СК выше 10 и 3 мас.ч. к тому же наб" людается плохая совместимость компо- 10 нентов. Подобное положение наблюдается и при введении полипропилена и силоксанового каучука ниже 0,5 и

0,1 мас.ч.(композиция 6), а также выше 10,0 и 3 мас.ч.(композиция 7 ) в

ПЭВП. Перерабатываются указанные композиции или при низких скоростях изолирования (композиции 3,5 и 6). или из-за плохой совместимости не перерабатываются (коьлоэиции 4 и 7).

Введение полипропилена в количестве 0,5 — 10 мас.ч. и силоксанового каучука 0,1-3,С мас.ч. как в

ПЭНП, так и в ПЭВП приводит к повышению бр и ЯР, а также к по: лиению стойкости к истиранию изоляции проводов телефонного кабеля. Скорость переработки композиции на основне

ПЭВП возрастает до 500-600 м/мин (композиции 8-11)»а композиции на основе ПЭНП вЂ” до 2400-2600 м/мин.

При этом давление в головке не превышает 510 кгс/см2, что отражает лучшую текучесть композиции и, следовательно, перерабатываемость.

Композиция должна быть окрашена в различные яркие цвета для удобства монтажа изделий, изготовленных на ее основе. Яркость окраски, а также ее устойчивость к действию света и температуры зависит от типа применяемого стабилизатора или смеси стабилизаторов.

Таким образом, предлагаемая композиция обладает хорошей перерабатываемостью и может быть использована. для изолирования токоведущих жил на высокоскоростных автоматических экструзионных линиях.