Полимерная композиция для кабельного пластиката

Полимерная композиция для кабельного пластиката

Реферат

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к пластифицированным композициям на основе поливинилхлорида для кабельного пластиката.

Известна полимерная композиция для кабельного пластиката, содержащая (мас.ч.):

Поливинилхлорид	- 100
Диоктилфталат	- 60
Двухосновной фосфит Pb	- 10
Двухосновной стеарат Pb	- 0,75
Полиэтиленовый воск	- 0,5
Кальцинированная глина	- 10
Карбонат кальция	- 10
Тринонилфенилфосфит	- 0,5
Дифенилолпропан	- 0,3
Сажа	- 4-5

(см. Минскер К.С., Федосеева Г.Т. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида. М. Химия. 1972. С.386.)

Недостатком данной композиции являются невысокие физико-механические показатели.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является полимерная композиция для кабельного пластиката на основе поливинилхлорида при следующем содержании компонентов (мас.ч.):

Поливинилхлорид - 100

Диоктилфталат - 51

Хлорпарафин ХП-470 - 28,4

Стеарат кальция - 1,9

Трехосновной сульфат свинца - 2,8

Мел - 47,3

Трехокись сурьмы - 0,94

Дифенилолпропан - 0,3

Углерод технический - 0,94

(см. Технологический регламент Стерлитамакского ЗАО “Каустик” №61-92 производства гранулированного поливинилхлоридного пластиката для изоляции и защиты оболочек проводов и кабелей).

Недостатками данной композиции являются низкие термостабильность, технологичность при переработке.

Целью изобретения является создание технологичной высокоэффективной рецептуры на основе ПВХ для кабельного пластиката с улучшенными эксплуатационными показателями, а именно с повышенной термостойкостью, пониженной температурой хрупкости и улучшенными физико-механическими свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая поливинилхлорид, диоктилфталат, хлорпарафин, трехосновной сульфат свинца, стеарат кальция, трехокись сурьмы, мел, дифенилолпропан, углерод технический, дополнительно содержит металлсодержащую смазку, полученную взаимодействием альфа-разветвленных насыщенных монокарбоновых кислот фракции С₁₀-С₂₈ с многоатомным спиртом при 180-230°С в мольном соотношении 1:(1-2) в присутствии оксидов двухвалентных металлов CaO, PbO, ZnO, CdO, MgO, BaO или их двухкомпонентных смесей в массовом соотношении 0,25-1:0,5-1 в количестве 0,5-2,0 мас.% от общей реакционной массы, где в качестве многоатомного спирта используют этиленгликоль, глицерин, полиглицерин - кубовый остаток дистилляции глицерина (ТУ 6-01-0203314-92-89) при следующем содержании компонентов композиции, мас.ч.:

Поливинилхлорид - 100,00

Диоктилфталат - 51

Хлорпарафин ХП-470 - 28,4

Трехосновной сульфат свинца - 2,8

Стеарат кальция - 1,9

Трехокись сурьмы - 0,94

Дифенилолпропан - 0,3

Мел - 47,3

Углерод технический - 0,94

Металлсодержащая смазка 0,5-5,5

Альфа-разветвленные монокарбоновые насыщенные кислоты фракции G₁₀-C₂₈ (АРМК) получают методом теломеризации этилена с изомасляной или масляной кислотами в присутствии радикального инициатора перекиси третбутила (ТУ 2431-200-00203312-2000).

Металлсодержащие смазки получают взаимодействием АРМК с многоатомным спиртом при 180-230°С в мольном соотношении 1-(1-2) в присутствии оксидов двухвалентных металлов или их двухкомпонентных смесей при массовом соотношении 0,25-1:0,5-1 в количестве 0,5-1,5 маc.%, от общей реакционной массы. Выход продуктов 95-99%.

Процесс ведут при интенсивном перемешивании в токе азота с отводом реакционной воды. Контроль полноты превращения исходных веществ осуществляют по количеству выделившейся воды и кислотному числу.

Процесс считается законченным при достижении кислотного числа в реакционной массе не более 3 мгКОН/г.

Металлсодержащие смазки представляют собой жидкость от бесцветного до светло-желтого цвета.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Примеры 1 (по прототипу)

В смесителе при 90-100°С готовят композицию следующего состава (маc.ч.):

Поливинилхлорид - 100

Диоктилфталат - 49

Хлорпарафин ХП-470 - 28,4

Стеарат кальция - 1,9

Трехосновной сульфат свинца - 2,8

Мел - 47,3

Трехокись сурьмы - 0,94

Дифенилолпропан - 0,3

Углерод технический - 0,94

Полученную композицию вальцуют при 160±5°С в течение 5-7 мин и определяют: термостабильность - по ГОСТ 14041, прочность при разрыве и относительное удлинение при разрыве, температуру хрупкости - по ГОСТ 5960, показатель текучести расплава (индекс расплава) - по ГОСТ 11645-73, блеск на блескомере ФБ-2.

Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Пример 2. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 0,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 220°С в мольном соотношении 1:1 в присутствии 0,5 маc.% от общей реакционной массы оксида цинка.

Пример 3. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 1 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 205°С в мольном соотношении 1:1,2 в присутствии 1,0 маc.% оксида магния.

Пример 4. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 2,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 230°С в мольном соотношении 1:1,2 в присутствии оксидов магния и цинка при массовом соотношении 0,5:1 соответственно в количестве 0,5 маc.% от общей реакционной массы.

Пример 5. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 1,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 210°С в мольном соотношении 1:1,3 в присутствии оксидов магния и цинка при их массовом соотношении 0,5:1 соответственно в количестве 1,5 маc.%.

Пример 6. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 5,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 195°С в мольном соотношении 1:1,5 в присутствии оксидов магния и свинца при их массовом соотношении 0,75:0,75 в количестве 2 маc.%.

Пример 7. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 1 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 190°С в мольном соотношении 1:1,2 в присутствии оксидов цинка и кальция при массовом соотношении 0,5:0,5 в количестве 1 мас.%.

Пример 8. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 3 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 200°С в мольном соотношении 1:1,2 в присутствии оксидов магния и кадмия при массовом соотношении 0,5:0,5 в количестве 1,5 мас.%.

Пример 9. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 0,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и этиленгликоля при 180°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии оксида цинка в количестве 0,5 мас.%.

Пример 10. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 2,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и этиленгликоля при 185°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии оксидов кадмия и бария при массовом соотношении 0,25:0,5 в количестве 1 мас.%.

Пример 11. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 1,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и этиленгликоля при 190°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии оксида свинца в количестве 0,8 мас.%.

Пример 12. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 5,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и этиленгликоля при 185°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии оксидов магния и цинка при массовом соотношении 0,25:0,5 соответственно в количестве 1 мас.%.

Пример 13. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 0,75 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и этиленгликоля при 190°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии оксидов магния и свинца при массовом соотношении 0,5:0,5 в количестве 1,5 мас.%.

Пример 14. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 1 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и полиглицерина при 195°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии 0,5 мас.% оксида цинка.

Пример 15. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 2,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и полиглицерина при 200°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии оксидов магния и цинка при массовом соотношении 0,5:0,5 в количестве 2 мас.%.

Пример 16. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 5,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и полиглицерина при 220°С в мольном соотношении 1:1,5 в присутствии оксидов магния и свинца при массовом соотношении 0,5:0,75 соответственно в количестве 1 мас.%.

Использование предложенной композиции кабельного пластиката позволит:

- улучшить физико-механические показатели кабельного пластиката, получаемого из поливинилхлоридной композиции по сравнению с прототипом, а именно повысить:

- прочность при растяжении,

- относительное удлинение,

- термостабильность,

- улучшить внешний вид,

- понизить температуру хрупкости,

- расширить ассортимент получаемых поливинилхлоридных композиций, используемых для получения кабельного пластиката.

Таблица 1
Наименование показателя	Прототип	Примеры по изобретению
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.	9.	10.	11.	12.	13.	14.	15.	16.
Термостабильность, при 170°С	133	141	145	179	169	188	160	196	157	185	180	191	181	188	197	208
Прочность при разрыве, кгс/см2	155	159	160	164	161	162	165	163	163	160	159	161	160	160	165	164
Относительное удлинение при разрыве, %	346	348	350	351	349	350	352	350	352	361	368	365	370	354	359	365
Блеск, %	33	39	41	42	41	45	40	41	39	43	41	44	41	39	43	45
Усадка, %	0,5	0,22	0,2	0,20	0,21	0,19	0,20	0,20	0,2	0,19	0,2	0,2	0,2	0,22	0,2	0,9
Показатель текучести расплава, г/10 мин.	58,3	60,9	63,4	64,8	63,1	65,4	61,8	63,6	60,2	62,9	61,5	65,1	61,2	62,5	63,8	65,1
Температура хрупкости, °С	-40	-45	-47	-50	-47	-50	-45	-50	-45	-50	-47	-50	-45	-45	-47	-50

1. Полимерная композиция для кабельного пластиката на основе поливинилхлорида, включающая поливинилхлорид, диоктилфталат, хлорпарафин ХП-470, трехосновный сульфат свинца, стеарат кальция, трехокись сурьмы, мел, дифенилолпропан, углерод технический, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит металлсодержащую смазку с кислотным числом не более 3 мгКОН/г, полученную взаимодействием альфа-разветвленных насыщенных монокарбоновых кислот фракции С₁₀-С₂₈ с многоатомным спиртом при 180-230°С в мольном соотношении 1:(1-2) в присутствии оксидов двухвалентных металлов СаО, PbO, ZnO, CdO, MgO, BaO или их двухкомпонентных смесей в массовом соотношении 0,25-1:0,5-1 в количестве 0,5-2,0% от общей реакционной массы при следующем содержании компонентов композиции, мас.ч.:

Поливинилхлорид 100,00

Диоктилфталат 51

Хлорпарафин ХП-470 28,4

Трехосновной сульфат свинца 2,8

Стеарат кальция 1,9

Трехокись сурьмы 0,94

Дифенилолпропан 0,3

Мел 47,3

Углерод технический 0,94

Металлсодержащая смазка 0,5-5,5

2. Полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве многоатомного спирта используют этиленгликоль, глицерин, полиглицерин - кубовый остаток дистилляции глицерина.