Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социапнстмчасмнх

Республик (61) Дополнительное к ввт. саид-ву (22) Заявлено 310779 (21) 2780033/23-05 (()N )4 т

С 08 L 23/06 с присоединением заявки НоГосударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150481. Бюллетень Но 14 (53) УДК 678,742. .2.04: (088 ° 8) Дата опубликования описания 150481 (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к композициям на основе полиэтилена высокой плотности

Полиэтилен находит широкое применение в различных областях народного хозяйства.

Однако склонность полиэтилена к старению делает необходимым введение в его состав стабилизирующих добавок, способных нейтрализовать действие УФ-лучей и, таким образом,повысить долговечность изготавливаемых из него иэделий. - н - н- Сн - Сн

1 б енч б бнц

I I

R R

Известно, что в промышленности для светостабилизации полиэтилена применяются различные добавки, из . которых наиболее эффективными явля- ются 2-окси-4-алк-(C Ñ )-оксибейзофенон (Вензон AO) и 5-хлор- 2-(окси. 5-метил-3-трет-бутилфенил)-бензтриаэол (Бензол-ПБХ) (1).

Э

Однако эти вещества, являясь дорогостоящими, значительно повышают стоимость композиции.

Цель изобретения - улучшение диэлектрических свойств и удешевление композиции. Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая полиэтилен высокой плотности и стабилизатор, в качестве стабили затора содержит отход производства пиробензола — смесь нефтеполимерных смол с температурой размягчения 98 103 С и плотностью при 20 С 1,01,3 г/см> при следующем соотношении ингредиентов, мас ..%:

Полиэтилен высокой плотности 99,0-99,8

Отход производства.пиробенэола-смесь нефтеполимерных смол 0,2-1,0

Смесь нефтеполимерных смол на

45-50% состоит нэ смол общей формулы где R - -алкильный радикал с числом углеродных атомов 1-8у

30 n=4-6, 821461 и на 50-55Ъ - из смол общей формулы

-Сн-Сн

С н

801

0 1

СН—

I бbHQ

I 0

/

1 и> где R) — пропиловый, изопропиловый, бутиловый или изобутиловый радикалы; и =5-6. 15

Смесь этих нефтеполимерных смол получается в промышленных условиях следующим образом.

При пиролизе керосино-соляровой фракции (конечная цепь †получение 20 пиробензола) образуется сырая широкая ароматическая фракция с температурой кипения 65-200ОС, которую подвергают сернокислотной очистке. Однако для этой очистки .берется не 25 чистая серная кислота, а используется кислота, являющаяся катализатором в процессе алкилирования изобутана бутиленами (процесс получения высокооктанового бензина). Эта отработан- З0 ная кислота, состоящая на 40Ъ из чистой Н2ЯО и на 50Ъ вЂ” из алкилсерной кислоты (остальные 10Ъ вЂ” вода и механические примеси), используется для очистки ароматической фракции с температурой кипения 65-200 С. Ввиду о

35 этого образующаяся нефтеполимерная смола имеет смешанный состав, о котором говорилось выше, — часть непредельных углеводородов,от которых очищается ароматическая фракция,вза- 40 имодействует с серной, а часть — с алкилсерной кислотой. Полученный продукт разделяется на кислый гудрон (отход) и очищенный кислый гудрон, содержащий целевой продукт — пиробензол. Очищенный кислый гудрон подвергают нейтрализации раствором Na0H, а затем с помощью водяного пара отпаривают из него пиробензол. Из кубового остатка (так называемого щелочного полимера) удается еще выделить жидкий продукт — компонент зеленого масла ° Оставшийся отход производства — смесь нефтеполимерных смол, которые предполагается использовать в качестве светостабилизатора для полиэтилена ° Стоимость этого продукта, условно названного препаратом ЦИЗП-40А, †1 руб/т (обычно его используют в качестве топлива).

Следует отметить, что,введение его в полиэтилен в тех же количествах, что и известных стабилизаторов,т.е.

0,2-0,5-1 мас..Ъ, придает полимерной композиции такую же светостойкость, а диэлектрические свойства 45 этой композиции - лучше, чем эталон ных, — почти на уровне чистого по- ° лиэтилена. Это имеет большое значение при использовании полиэтилена в качестве кабельной изоляции.

Прегарат ЦИЗП-40А имеет следующие физико-механические свойства: плотность при 20 С, г/см

1 1 температура размягчения,оC 101,5 цвет по йодометрической шкале в 100 мл раствора до нагрева, г. 3076 содержание летучих веществ,Ъ ссдержание золы,Ъ растворимость в двойном объеме из равной смеси ксилола и уайт-спирта Полная вязкость 40Ъ-ного раствора смолы в ксилоле,с 11,5 содержание серы,Ъ . 5,7-9,5

Для получения стабилизированной композиции используют полиэтилен среднего давления марки 30209 (ТУ

38-108-58-73) со следующими характеристиками; показатель текучести расплава (ПТР), г/10 мин 2,0 прочность на разрыв (; относительное удлинение при раст яженни ь В/ Е,. Ъ

0,072

0,10

300

900 тангенс угла диэлектрических потерь +р Д 2,4 10 диэлектрическая проницаемость ?,0

Стабилизатор вводят на вальцах при температуре валков 150 С в количестве 0,2, 0,5 и 1,0 вес.Ъ от общего веса композиции., После снятия полотно полиэтилена измельчают на вырубном прессе и на

110-тонном прессе отпрессовывают пластины толщиной 0,5-0,8 мм при температуре прессования 150 С, удельном давлении прессования 70-100 кг/см и времени прессования 5 мин.

Из прессованных пластинок вырубают образцы-лопатки для.определения предела прочности на разрыв и относительного удлинения при растяжении по ГОСТУ 9141-65 и диски для определения диэлектрических показателей по ГОСТУ.

Испытание на световое старение проводят по ГОСТУ 10226-62 на везерометре ИП1-3, снабженном .двумя ртутно-кварцевыми лампами ПРК-2. Образцы полиэтилена в виде лопаточек и дисков располагают на столиках, 821461

Показатели образцоВ

Концент рация, вес.Ъ

До старения 100 ч УФ-облучения

200.ч УФ-облучения

Соединения ае е) пте (н .>o 0 ) ие пте (td .юо

J аЦ8 ttTP б - 10

ПЭСД нестабилизированньа пзсд+цизп

40А

7,4

300 900 2 О 2 4 210 8 3,15 4 2 120

4,2

8 1 7

В 1,20

8 1,12. 300 700 1,1 3,1 260 8 1, 3,5 220

3,6

0,2

320 400 0,92 3,5 290 16 1,10 3,3

320 300 0,90 4,2 300 16 1,0 4,1

2,9

270, 0,5

3,5

1,0

280

ПЭСД+Бензол

ОА

15,0

8 1,9

310 600 1,6 16,3 280 16 1,8 15,5 250

320 500 1,8 18,0 285 16 1,9 . 17,3 270

320 400 1,09 8,27 250 16 0,95 7,85 220

0,2

8 1,95 16,4

0,5 йы-м+БензолПБХ

6,4

8 0,8

В 1,01

0,2

14,5

325 200 1 36 18 0 270 16 1,12 16 5 250

0,5

Фсрмула изобретения

45

Составитель Л.Ягодкина

Редактор A.Ãóê Техред Т.Маточка Корректор Е,. PotttKQ

Заказ 1712/39 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ 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 вращающихся вокруг ламп ПРК-2 по окружности со скоростью 1 об/мин.

Аппарат работает круглосуточно с не. большими остановками для снятия образцов. Периодически через каждые

100 ч снимают образцы и определяют физико-механические ((7 р, аб(6,ПТР) и диэлектрические (4g с ) свойства образцов. Параллельно. испытывают образцы полиэтилена, содержащие промышленные светостабилизаторы: Бензон

OA и Тинувин-326.

Результаты испытаний образцов на световое старение представлены в таблице.

Полимерная композиция, содержащая полиэтилен высокой плотности и стабилизатор, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения диэлектрических свойств и удешевления композиции, в качестве стабилизатора она содержит отход производства пиробенэола — смесь нефтеполимерных смол с температурой размягчения 98103 С и плотностью при 20 С 1,0Как видно из таблицы, введение препарата ЦИПЗ-40А в состав ПЭСД значительно замедляет процесс фотостарения последнего. Предлагаемый стабилизатор по стабилизирующим свойствам равноценен известным,а по стоимости намного дешевле.

Стабилизированный нефтеполимерной смолой полиэтилен может быть использован в электротехнической и радиотехнической промышленности при изготовлении различных деталей, контейренов, трубопроводов и т.п.

1,3 г/см5 при следующем соотношении ингредиентов, мас .%1

Полиэтилен высокой плотности 99,0-99,8

Отход производства пиробензола — смесь нефтеполимерных смол 0,2-1, О.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Химические добавки к полимерам. Справочник. M., Химия, 1973.