Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050776 (21) 2382042/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 2307,80. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 230780

С 08 L 23/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 678.742.2 (088. 8) В.И.Бухгалтер, P.È.Áåëoâà, В.M.Çàïëåòíÿê, Л.С.Варфоломеева и И.Н.Андреева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНЛЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к полимер-

> ному материалу, являющемуся смесью полиэтиленов с различными показателями текучести расплава, находящему применение для изготовления различных 5 изделий бытового и технического назначения (трубы, выдувные изделия и др.).

Известно, что полиэтилен, полученный с применением гомогенных катали- 10 заторов (например, на основе соединений ванадия), имеет узкое молеку-. лярно-массовое распределение (ММР), т.е. небольшую еличину отношения среднемассовой молекулярной массы f5 к среднечисленной молекулярной массе

М и отличается высокими деформаN> ционно-прочностными характеристиками.

Однако полиэтилен, Получаемый на гомогенных катализаторах, находит . 20 ограниченное применение для переработки методом экструзии, в частности в крупногабаритные изделия, ввиду его низких реологических характеристик (низкие критические скорости сдвига 25 при экструзии) и низкой стойкости к растрескиванию.

Известна полимерная композиция 1)> являющаяся смесью этиленового полимера (предпочтительно полиэтилена) 30

М /М„от 20 и ниже (как показано в прймерах, до 8,9, т.е. циглеровский полиэтилен) и неорганического наполнителя (до 70%). Введение последнего обеспечивает повышение "сопротивления внутреннему разрыву" (разрушаю щее напряжение при растяжении). В состав этой композиции можно вводить с целью улучшения перерабатываемости другой полиэтилен, выбранный из промышленных марок, синтезированных на .катализаторах Циглера, имеющий

ММР от 10 до 24.

Однако полимерная композиция с использованием неорганического наполнителя позволяет улучшить только

"сопротивление внутреннему разрыву", а введение в композицию второго (промышленного) полиэтилена позволяет улучшить только перерабатываемость.

Ближайшей по технической сущности к предлагаемой является полимерная композиция (2), состоящая из а) 25-75 масс.Ъ полиэтилена с показателем текучести расплава (ПТР) от 0,025 до 0,075 г/10 мин при нагруз ке 2,16 кг,;что соответствует вели1 чине от 0,1 до 0,3 г/10 мин при нагрузке 5 кг (такая нагрузка предус749863 мотрена si СССР ГОСТом 11645-73 для полиэтилена низкого давления) и б) 75-25 масс.Ъ полиэтилена с ПТР, превышающим 0,3 г/10 мин, например, до 9,3 г/10 мин при нагрузке 2,16 кг, что соответствует 40 г/10 мин при нагрузке 5 кг. Указанные полиэтилены синтезированы с применением катализатора Циглера, обеспечивающего получение полиэтилена с широким NMP, а именно ) 8..

Ми

Однако такая полимерная композиция обладает низкими прочностными свойатвами.

Целью изобретения является повышение физико-механических свойств композиции.

Для достижения этой цели в известной полимерной композиции, включающей полиэтилен с ПТР от 0,1 до

О, 3 г/10 мин и полиэтилена с ПТР, превышающим 0,3 г/10 мин, каждый полиэтилен имеет величину отношения среднемассовой молекулярной массы к среднечисленной молекулярной массе от .1;5 до 3,5 а ПТР второго полиэтилена — от 25 до 100 г/10 мин. . Пример 1. Для приготовления смеси используют два порошкообразных полимера с узким ММР, полученные полимеризацией этилена с помощью каталитической системы A) (C> Н, )> С1 в сочетании с VO (OC Н6 ) в присутствии Н в качестве регулятора молеку2. лярной массы. Один из них с величиной фк-, равной 3 5 с ПТР=

0,188.г/10 мин, берут в количестве

67 масс,Ъ, а второй с величиной - равной 1,5 с ПТР = 46,6 г/10 мин, в количестве 33 масс.Ъ. Полимеры. смешивают в скоростном смесителе в течение 10 мин при скорости вращения лопастей 2800 об./мин. Грануляцию порошкообразной смеси проводят на одНошнековом экструдере. Температура экструзии 180-200 С. Свойства полу" ""ченного йолимерного материала приведены в табл. 1.

Пример 2. Опыт проводят как в примере 1, нь соотношение поли меров 1:1.

Свойства полученного материала приведены в табл. 1.

Пример 3. Опыт проводят так же, как в примере 1, но берут один полимер с ПТР = 0,3 г/10 мин в коли

- честве 75 масс.Ъ с величиной М =

Г,й

2,5, а второй полимер с ПТР

100 г/10 мин в количестве 25 масс.% с величиной - = 1,8. Свойства полу- .

) ми

l ченного материала приведены в табл.1.

Пример 4. Опыт проводят так же, как- в примере 1, но берут один полимер с ПТР = 0,1 г/10 мин в количестве 25 масс.Ъ с величиной ф - =

1О

2,9, а второй полимер с ПТР

5? г/10 мин — в количестве 75 масс.Ъ с величиной ф — = 1,9. Свойства полученного материала приведены в табл. 1.

Пример 5. Опыт проводят так S же,как в примере 1, но берут один полимер с ПТР = 0,188 г/10 мин с

3,5 в количестве 65 масс.Ъ, а .

Мм второй с величиной -ф-= 2,1 с ПТР

25,0 г/10 мин — в количестве

20 35 масс.Ъ.

Пример 6 (контрольный).

Смесь готовят согласно прототипу путем смешения двух полимеров: один полимер с ПТР 0,22 г/10 мин в количестве 50 масс.Ъ с величиной ж-= — 12, а второй полимер с ПТР

=24,0 г/10 мин в количестве 50 масс.Ъ с величиной -= 10. Свойства полученМн ного материала приведены в Мабл.1.

Пример 7 (контрольный).

Опыт проводят так же, как в примере б, но один полимер берут в количестве 67 масс.Ъ, а второй полимер в количестве 33 масс.Ъ. Свойства полученного материала приведены в табл.1.

Пример 8 (контрольный).

Опыт проводят так же, как в примере

1, но берут один полимер с ПТР =

40 = 0,188 г/10 мин, ф- = 3,5 в количестве 50 масс.Ъ, а второй полимер с ПТР = 24 г/10 мин с величиной фф- =

10 в количестве 50 масс.Ъ. Свойства приведены в табл.1.

Пример 9 (контрольный).

Опыт проводили так же, как в примере

1, но берут полимер с ПТР =

=0,22 г/10 мин, Я-„" -= 12 в колйчестве

50 масс.Ъ, а второй полимер с ПТР =

25 г/10 мин с величиной -ф-= 2,1— в количестве 50 масс.Ъ. Свойства приведены в табл,1.

749863 о

СЧ

M с

СЧ о

D (Ч о о Ч

<Ч

D о (Ч

НЪ о

Я е о

Э

Е о о

D (V о

МЪ

РЪ

I А

m B х а

Ф Ф

X Е х м о а

<Ч

РЪ х

Ю ч-1 х

2 х а

Е

Э х

1 о

РЪ

Г Ъ

М т-4

D о

М

Я (ч о

) о х и о а со л

Ю о (Ч!

I Х

Ф Х х v хс Ф (с Pl

»Ф о я е

Ф 2 A оо, Х.ÎI X д e о а лю о. ой хй о хх хэ ох мх нэ ох om !

А э (ч (ч, v e о» а4 ои хо ох

5. ха, o v. х

Ф Ф.weo х и м х

AC(õ

woe

Ф ъ

K g ах

И Э э K х н

ev э э

Ц

Ф хс4 д g,ÿ а

neo эхt»

Aхх о х

Э

XD и

А ,Ц

Э Э й3 п3

Я Ф хо ое и а

А (ч

v о A х с4 и 3 о х е 3 х о а

eo

Ц ю A

О О D CO ф Л

СЧ lA т4 о и> D

ОЪ tA

%.Ч о в о . о о î е

< Ъ О р о со сч

СО СЧ ОЪ сР (Ч СО

»е

Х 3 е45 х (4 с ой а,х

eoÈ

zox

IXI Х аe о х фа. хо охх

"РХ

Ф 5»&

4 е эхо (4 ° ъхР(х юх -э мох о е и og x хо о

geev

Зов) Показатель текучести расплава,г/10 мин 0,188 46,6 0,3 100 0,1 52 25 1,2 0,22 24 1,1

Отношение среднемассовой молекулярной массы к среднечисленной

3,5 1,5 2,5 1,8 2,9 1,9 2,1 2,3 12 10 12,5 х1

Полиэтилен, полученный на гомогенном ванадиевом катализаторе. хх)

Полиэтилен, полученный на гетерогенном катализаторе Циглера. композиции позволит увеличить в 35 раз производительность перерабатывающего оборудования ввиду высокой о критической скорости сдвига при экструзии.

Для сравнения в табл. 1 и 2 приведены свойства полиэтиленов (образцы 10, 11) с широким и узким ММР," имеющих значения ПТР, близкие к сме- $Q сям (примеры 1 и 7).

Заявляемый полимерный материал существенно превосходит по сочетанию реологических и физико-механических свойств полимерный материал, полу- З5 ченный по прототипу (примеры 8 и 9), а также полиэтилен с широким ММР (образец 11, полученный на Циглеровском катализаторе) и узким ММР образец 10, полученный на гомогенном катализаторе) при одинаковом значении

ПТР.

Предлагаемая полимерная композиция обладает улучшенными прочностными свойствами, в частности повышенной ударной вязкостью, высоким разрушаю- 45 щим напряжением при растяжении, характерными для полиэтилена с узким ИМР, хорошей способностью к переработке экструзией и высокой стойкостью к растрескиванию, характерной для поли- 50 этилена с широким NMP.

Благодаря этому расширяется область применения полиэтилена и улучшается качество изделий, изготовленных иэ него. Кроме того, применение

Формула изобретения

Полимерная композиция, включающая полиэтилен с показателем текучести расплава 0,1-0,3 г/10 мин и полиэтилен с показателем текучести расплава, превышающим 0,3 г/10 мин, взятые в весовом соотношении от 1:3 до 3:1, отличающаяся тем, что, с целью повышения физико-механических свойств, каждый полиэтилен имеет величину отношения среднемассовой молекулярной массы к среднечисленной молекулярной массе 1,5-3,5, а показатель текучести расплава второго полиэтилена равен 25-100 г/10 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании 91409508, кл. С 3 Р, опублик. 1975.

2. Патент США Р 3179720, кл. 260-889, опублик. 1968 (прототип) Составитель В.Балгин

Техред M.Êóçüìà Корректор M.Êîñòà

Редактор М.Рогова

Заказ 4551/18 Тираж 549 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам и зобретений и открытий

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

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

7 749863, .: -" 8, 4, Характеристики образцов полйэти-, > дл@;,п готовления смесей, приведены лена (образцы 1-9), использованных - - .. в,. араб, 2. л Т аблиц а 2

ХарактеристИКа образцов полиэтилена

r г Э