Электропроводящая полимерная композиция

Электропроводящая полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В. И. Гусев, Н). Н. Малышев, А. М. Белякова, Е. В. Кузнецов, В. Г. Павлий и B. А. Харитонов (72) Авторы изобретения

1 (7! ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ ПОЛИМЕРНАЯ

КОМПОЗИЦИЯ

15,0 — 40,0

5,0 — 40,0

0,5 — 2,0

Изобретение относится к злектропроводящим стабилизированным композициям на основе полиэтилена илн его смесей с друтими полимерами и наполнителями, которые могут быль применены для изготовления пленок, пластин, труб, профилей, кабелыых оболочек, выдувных нз5 делий и др.

Известна полимерная комнознция на основе . полиэтилена, содержащая в качестве стабилизирующей добавки смесь фосфнта П-24 с алкнли1О рованным фенолом f11.

Известна также электропроводящая полймер- ная композиция, содержащая полиэтилен, сажу,: бутадиен- стирольный термозластопласт, в кото- рую может быль введен известный термостабилиэатор t2)

Однако известная смесь стабилизаторов не обеспечивает дбстаточной термостойкости известной полимерной композиции, содержащей полиэтилен, сажу, бутадиен-стирольный термоэласю пласт.

Цель изобретения — повышение термоста бильности н сохранение ее свойств, как в про2 цессе переработки, так н в процессе эксплуатации изделий.

Для достижения поставленной цели в нзвест. ную композицию, содержащую полиэтилен, сажу, бутадиен-стирольный термозластопласт, фосфит П-24 н алкилированиый фенол доюлнительно введено кремиийорганическое соединение общей формулы

КИ 0-51-0- игде,R — ария, алкил аралкил, при следующем соотношении компонентов, вес%:

Сажа

Бутадиен-стирольный термоэласто пласт

Фосфит П-24

Алкилированный фенол 0,05 — 0,5

Кремнийорганическое соединение 0.05 — О, 5

Полиэтилен Остальное.

717098

В композицию дополнительно может быль введено поверхностно-активное вещество в количестве до 2 вес.%.

Такая композиция сочетает в себе высокую электропроводность, прочност, эластичность, морозостойкость и стойкость к растрескиванию с высокой термостабйльностью и может найти применение для изготовления кабельных оболочек, гибких нагревательных элементов, различных емкостей для хранения топлива, эластичных электропроводящих труб, пленки и тд., Эта композиция обладает удельным объемнь1м электрическим сопротивлением (g„) в пределах 10 — 10 Ом см, удельным эквивалентнйм сопротивлением по поверхности образца (g ) в пределах 10 — 10 Ом и имеет предел прочности при растяжении (6 )

100 — 170 кгс/см, относительное удлиненйе при разрыве (е) 160 — 600%, в зависимости от состава стойкости к растрескиванию не о менее 1000 час. морозостойкость не менее 60 С.

Названные свойства композиции сохраняются при воздействии высоких температур (160220 С) .

Композиция может быть получена смешением коМпонентов при повьппенных температурах

130-160 С в течение 15-30.мни на вальцах или в смесителях типа "Бепбери".

П р 1к м е р 1. Полиэтилен низкой плотности с 15 вес.% печной сажи, 10 вес.% бутадиен-стирольного термоэластопласта, 0,2 вес.% поверхностно-активного вещества (снйтанола . ДС-10), 0,5 вес.% органического фосфита (П-24),,:>

0,05 вес.% кремнийорФанического соединения (С-l, диметил-бис- (п-фенин-аминофенокси) -силан), 0,05 вес.% акилированного фенола (ионол) 4-метил-2,6- третбутилфенол смешивают: при температуре 140+5 С s течение 17-20 мин 4о и получают -композицию, представляющую собой гомогенную массу черного цвета.

Полученная композиция обладает свойствами:

P„a Ду ссооооттввееттссттввеенннно о 77,210а Ом.см и

6,6.10 Ом, имеет 5 150 кгс/см, е 500 o 45 показатель текучести расплава (ПТР)

2,85 г/10 мин при грузе 9,85 кг.

После старения при температуре 160 С в течение 24 час композиция обладает свойствами: р „и g соответственно 7,2 ° 10а Ом см и 6,6.10 Ом.см,б 140 кгс/ему, е 480%, ПТР 2,3 г/10 мин при грузе 985 кг.

Пример 2. Полиэтилен низкой плотности с 25 вес. 0 печной сажи, 15 вес.% бутадиен-стирольного термоэластопласта, 0,5 sec.% синтанола ДС-10 .

2 вес.% П-24, 0,5 вес.% С-41 (диметилди-11- (бетанафтиламино) -фенокси-силан), 0,5 вес.% алкилированного фенола 4,4 метиленбис- (2,64

° дитретбутилфенол) смешивают при температуре 150 5 С в течение 17-20 мин и получают композицию, представляющую собой гомогенную массу черного цвета, Полученная композиция обладает свойствами: )„и ра соответственно 4,2 ° 10 Ом см и 6,0 10 Ом, 6 140 кгс/смз, е 420 o, ПТР 1,65 г/10 мин при р-9,85 кг, После старения при температуре 160 С в течение 24 час композиция обладает свойствами: р. и.р соответственно 4,2 10 Ом см и б,б 10 Ом,б 130 кгс/см, е 400%, ПТР

1,35 г/10 мин при P 9,85 кг.

П.. р и м е р З.Полиэтилен низкой плотности с 40 вес.% печной сажи, 30 вес.% бутадиен-стирольного термоэластопласта, 1,0 вес.% синтанола ДС-10, 2,0 вес.% П-24, 0,5 вес.%

С-41, 0,25 вес.% ионола смешивают при тем пературе 160>5 С в течение 17-20 мин и получают композицию, представляющую собой гомогенную массу черного цвета.

Полученная композиция обладает свойствами:

P н g e сeоoоoт веeтTсeтrвaеeнaнaо o 99,0 10 Ом см и

7,2 10 Ом, G p 105 кгс/см, e 200 o, ПТР

0,4 г/10 мин при P 21 кг.

После старения при температуре 160 С в течение 24 час композиция обладает свойствами: р.,, и ф соответственно 9,0 10 Ом см и 72 10 Ом, р 100 кгс/смз, е 175%, ПТР

027 г/10 мин при P 21 кг.

Пример 4, Полиэтилен низкой плотности с 25 вес.% печной сажи, 15 вес% бутадиен-стирольного термоэластопласта, 0,5 вес.% синтанола ДС-10, 0,5 вес% И-24, 0,05 вес.% алкилированного фенола (2,6-дитретбутил-4-метилфенол), 005 вес.% С-1 днметил-би-(п-феннламинофенокси) -силан смешивают при температуре 140х5 С в течение 17-20 мин и получают композицию, представляющую собой гомогенную массу черного цвета.

Полученная композиция обладает 0 „ир а соответственно 4,2 1Q Ом.см и 5,8 10 Ом,, Qp 140 кгс/см ф 400%, ПТР 0,8 г/10 мин при Р 985 кг.

После старения при Т 150 С в течение

-а, суток композиция обладает свойствами: р:„и р соответственно 4,1 10 . Ом см 5,9-10 Ом,(>р 125 кгс/caP, е 380 o, ПТР

0,75 г/10 мин при P 9,85 кг.

Пример 5. Полиэтилен низкой плотности с 25 вес.% печной сажи, 15 вес% бутадиен-стирольного термоэластопласта, 0,5 вес.% еитгтанола ДС-10; 0,5 вес.% П-24, 0,05 вес.% алкилированного фенола (бис-3,5-дитретбутилгидроксибензил (моносульфида); 0,05 вес.%

C -127 (диэтилбис- ф-Р-нафтиламино) -феноксисилан смешивают при температуре 140 + С в течение 17-20 мин и получают композицию, 5 717098 6 представляющую собой гомогенную массу чер- Физико-механические свойства электропровоного цвета. дящей композиции до и после старения привеПолученная композиция обладает свойствами дены в табл.1. Старение композиции проводитЯ, и р соответственно 4,1 ° 10 Ом.см и . ся в термошкафу при температуре 150+2 С в

5,9.10 Ом, 6 140 кг/ем, е 400 o, ПТР, течение суток.

0,8 r/10 мин йри P Я„85 кг. о

После старения при Т 150 С s течение суток Как видно. из таблицы, в процессе старения композиция обладает свойствами: рр и р нестабилизированной композиции резко снижасоответственно 4,2.10 Ом см, 6 ° 10 Ом, ются прочностные и деформационные свойства.

6 125 кг/ем, е 370%, ПТР 0,7 г/10 мин при 10 Значительное снижение показателя текучести

P 9,85 кг. расплава свидетельствует о преобладании

П,;р и м е р 6. Полиэтилен низкой плот- структурирования в процессе старения. При ности с 0,5 вес.% фосфита П-24, 005 вес% -. введении каждого из стабилизаторов в отдельалкилированного фенола (2,6-дитретбутил-4- ности, а также в случае введения смеси из двух

-метилфенол), 005 вес.% С-1 (диметил-бис-ф. 15 стабилизаторов (фосфита П-24 и алкилирован-фенил-аминофенокси) -силан) смешивают при .. ного фенола) эффект стабилизации не доститемпературе 130+5 в течение 10-15 мин и по. гается/ Наибольший эффект стабилизации налучают гомогенную композицию. Полученная блюдается при введении дополнительного кремкомпозиция обладает следующими физико-меха. ний-органического соединения. ническими свойствами: 6 150 кгс/ем, е 560%. 1О

11 0 -старения gpH 1 150 С B течение 10 сут КРоме Iol 0 пРоводились HclIhlTBfBw KOM композиция обладает свойствами 6 145 кгс/смз, зиций На стаРение стабилизиРованных как е 540 . предложенной смесью, так и известными стабиПример 7.Полиэтилен низкой плосн с. лизирующими смесями. ти с 25 вес.% печной сажи, 15 вес,,% бутадиен.. 5 Физико-механические свойства комтюзиций стирольного термоэластоппаста, 0,5 вес.% синта. до и после старения приведены в табл. 2.

1 иола ДС-10, смешивают при температуре 150+fC в течение 17-20 мин и получают композиции Известные стабилизиРУющие смеси (топанол представляющую гомогенную массу черного цве- . КА" + дилаурилтиодипропнонат, смесь фосфита. 30 та П-24 с алкилированным фенолом) и предлоПолученная композиция обладаетф, и ф,а женная смесь стабилизаторов по отношению соответственно 5,3 ° 10 Ом.см и 7,8. 10а Ом, к полиэтилену обладают .практически одинаков бр 140 кгс/см, е 380%, ПТР 0,65 г/10 мйн вой стабилизирующей эффективностью. Однако при Р 9,85 кг. эффективность их резко снижается при стабиПосле старения при температуре 160 С в . M лиэации наполнения композиций (см. образцы течение 24 час композиция обладает свойствами: Р 6 и 9 в табл. 2), наибольший .эффект mpЯ,и Ра соответственно 2,0 ° 10 Омоем и мостабилиэации наблюдается при введении до3,0 10 Ом,б р 80 кгс/см g 100%, ПТР,: нолнительно кремнийорганического соединения

0,1 г/10 мин йри P 9,85, (см. образцы У 7 и 8 в табл. 2).

717098

1 1 1 о ф 1 "!. "1 с о о о Я g о о ф

С4

ВЪ

И О И Ь о

М 94 "4 %

И И

aq, о 1 о а

И н еч еч О о о о

° «Ф ° чф Ф!

"1, о и 1, 1

О о ею, СЧ

И о о

I 3 !

1 г

I а

И о о о

И

О 3. 1 о о

С 4 (Ч CV Л гч

IA И И И И еч ° е е еЧ Ч о о о

Ch О ф

И И

Ф, Е4

И И

С 4 О Й С>

Я О

И ф

Й ф

"Ъ ч ь г о о сч

%

О. о

7) 7098

i I

)р

О И

0 о о o о Я @ Ф

И 8 и И

@ Ж 4!, ь

% % о о" о о

Й Я а у о

««3!

I! I e ь! !! l

«« 1 с !, о о о

lA

CV о

С 4 I о ь !

I I

I о! с о о

И ч О д И

И И а

«3 CV Ч

И И И IA И И

° М М Ч е-

И И

С

00" 00

И И

И

«

1/Ъ

Ch

OO 00

««, О И О ф Ch 00 3.

"И ь о о . о

717098

1, МЪ Щ 3 о

1О ю

О О

Я! а

I BIО

tA о

Ю о

00 !

О

О

00 о

1О ж о О и ь

EA

О

В

)х оф I

О О

МЪ

6 к о иъ о ю ь О

Lfl о О

° /Ъ

МЪ о

О

II о

Ю ю 1 о м

° °

О

1О

I/l

О О

Ю о ю

О

Ю о

Ю о

Ю

% 4

3Ф 1 сб ф н

-Ф

)a й

@e ф

9 + Ф

Жб gv

О Е и " о

К т

С 4 Ч

Ф И о

@co

®

V и e (.р

+ е

В ч

6 б4

gó СР о о о х

° °

1 „1 "Й

О

МОЙ

О О О

М oo o Ф С 1

Я

3

О ф Х

Ю

О

3 „, Щ (и

9g ь

)Я Р

O О ф а о ь.

II s

i3 < ж1

Ф 3 м л

С )

О ) 13

И о

В 3

Ieф

Д

) ЯД

717098

15,0 — 40,0

5,0 — 40,0

0,5 — 2,0

0,05 — 0,5

0 05 — 0,5

Остань ное.

Составитель А. Кулакова

Техред И.Асталош Корректор В. Синицкая

Редактор Н. Разумова

Заказ 9755/31

Тираж 549 Подписное

UHHHlIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

13

Формула изобретения

Электропроводящая полимерная композиция, содержащая полиэтилен, сажу, бутадиенстирольиый термоэластопласт и в качестве стабилизатора фосфит П-24 и алкилированный фенол, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостабильности, она дополнительно содержит кремнийорганическое соединение общей формулы 10 где R — арил, алкил, аралкил, 15 при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Сажа

Бутадиен-стирольный термоэласто пласт

Фосфит П-24

Алкилированный фенол

Кремнийорганичес кое соединение

Полиэтилен

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 259366, кл. С 08 1 23/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР Я 527454, кл. С 08 1 23/06, 1974.