Полимерная композиция
Патент 840068
Авторы
Полимерная композиция
Иллюстрации
Реферат
<щ 840068
Союз Советских
Соцналнстнческнх
Республнк
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) ЗаЯвлено 300379 (21) 2777906/23-05 с присоединением заявки HP (23) Приоритет
Опубликовано 23068 Бюллетень Н923
Дата опубликования описания 2306 81 (53)М. Кл.з
C 08 L 23/06
С 08 К 5/03
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 678 742 2 .04(088.8) .(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
Изобретение относится к модифика ции свойств полиэтилена среднего давления, приданием ему эластичности „термо- и свето стойкости, что позволяет применять его для изготовления кабельных изделий, эластичных погонажных изделий и т.д.
Полиэтилен среднего давления является жестким полимером, что ограничивает его применение в некоторых областях проьышленности. Поэтому важно найти такие добавки, которые могли бы придать ему эластичность и . одновременно светотермостойкость, необходимую при переработке и эксплуатации. Применение такой композиции в электротехнической промыш1 ленности в качестве электроизоляционного материала, в частности при производстве кабелей, позволяет получить значительный экономический эффект за счет удешевления материала и повышения его долговечности.
Известна пластифицированная композиция, содержащая полиэтилен среднего давления и сложный эфир трицианацетофенона и,спирта (1).
Однако известная композиция теряет эластичность при эксплуатации в условиях повышенной температуры и
УФ облучения и используеьый пластификатор в промышленности не производят.
Цель изобретения — улучшение эластичности,физико-.механических свойстэ; а также повышение стойкости композиции к светотермостарению.
Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая полиэтилен и модифицирующую добавку, в качестве последней содержит кубовый остаток производства дифенила из бензола с температурой плавления 90-98 С и температурой вспышо ки 195-200 С при. следующем соотно15 шенин компонентов, вес. В
Полиэтилен 90-99
Модифицирующая добавка 1-10
В состав кубового остатка произ20 водства дифенила (препарат ЦИЗП-35) входят компоненты, представленные в табл. 1.
Свойства препарата ЦИЗП-35 следующие:
25 удельный вес при
20 С 1,0516-1,0636
Показатель прелом" ления при 20 С . 1,5830-1,5920
Температура плав30 ления,оС 90-98
840068
2,5-2, 7
Состав, вес. Ъ
I 1
Компоненты
1 2 3
Дифенил о-Терфенил м-Терфенил п-Терфенил ,Кватерфенилы
2-Диметилкватерфенил
6,0
4,5
7,2
9,0
7,8
10,5
22,0
24,0
26,0
25,5
24,0
21,5
13-14
3, 7-4,0
15-1 7
19-2 1
4,6-6,0.
Коксуемость, вес, Ъ 0,65-0,75
Условная вязкость при 150 Ñ по
Энглеру, с
Температура вспыш-: ки, оС 195-200.
Введение этого отхода производстВа в полиэтилен среднего, давления, увеличивает его эластичность, а также свето-, термо- и морозостойкость.
Такой эффект объясняется наличием в кубовом .остатке соединений, содержащих фенильные группы, Испытания полученной полимерной композиции показывают, что введение препарата ЦИЗП-35. в полиэтилен высОкой плотности (ПЭВП) придает последнему эластичность, на что указывает резкое повышение относительного удлинения с 280 до 1000%, при этом снижение предела текучести при растяжении составляет менее 203. Одновременно повышается морозостойкость композиции (до -85 С).
После УФ облучения потери прочности при растяжении у исходного
ПЭВП при 300 ч составляют 73%, а относительного удлинения — 100%, а у образцов,, стабилизированных промышленным стабилизатором Тинувином326 Ьр -20Ъ и аЦО -96Ъ, у образцов, содержащих препарат ЦИЗП-35 &р -4% дЕ/Е-28а.
Пример 1. Для получения полимерной композиции используют полиэтилен высокой плотности, имеющий следующие свойства:
Показатель текучести расплава, г/мин О, 8/10
Прочность на разрыв, кгс/см 300
Относительное удлинение, Ъ 280
Тан ген с угла диэлектри-Ц ческих потерь 3,9 ° 10.
Препарат ЦИЗП-35 (состав 1) вводят на вальцах при 150оC в количестве 1-10% от общего веса композиции.
Свыше 10Ъ ввести не удается из-эа несовместимости с полиэтиленом
После снятия полотно ПЭВП измельчают на вырубном прессе и на гидрав лическом прессе отпрессовывают пластины толщиной 0,5-1,0 мм при 150 С, давлении пресса 70-100 кгс/см и времени прессования 5 мин. Из прессованных пластин вырубают образцылопатки типа A по ГОСТ 270-64 для определения пределов прочности при растяжении и относительного удлинения .при разрыве по ГОСТ 9141-65 .Испытание на световое старение проводят по ГОСТ 10226-62 на веэерометре
ИП-1-3. Испытание на тепловое ста15 рение осуществляют методом выдержки образцов-лопаток в термошкафу при
120 С и снимают на определение проче ности и относительного удлинения через каждые 5 сут в течение 30 дней.
Щ В качестве контрольных.образцов испытывают исходный ПЭВП и композиции, содержащие промышленные стабилизаторы Тинувин-326 и Бензон OA (на световое старение) и смесь Топанола KA + дилаурилтиодипропионата (на тепловое старение).
Пример 2. Введение препарата ЦИЗП-35 (состав 2) осуществляют в условиях, аналогичных примеру 1.
Пример З.Введение препарата
ЦИЗП-.35 (состав 3) осуществляют в условиях, аналогичных примеру 1.
Результаты испытаний полученных композиций приведены в табл. 2-4.
Из табл. 2 видно, что предлагаемая добавка придает полиэтилену высокую плотность и эластичность,снижает разрушающее напряжение при растяжении с 300 кгс/см до 250 кгс/см,, увеличивает относительное удлинение
4() при разрыве с 280% до 1100%,-повышает морозостойкость.
Иэ табл, 3 и 4 видно, что предлагаемая полимерная композиция облада- . ет высокой свето- и термостойкостью
4 по сравнению с исходным полиэтиленом и контрольными материалами.
Таблица l
840068
Продолжение
Компоненты
2,7-3,5 1,5-2,0
2,0-2,2 1,3-2,3
2-3
1,5-2,5 2, 2-Диметилкватерфенил О, 7-1, 2
0,9-1,5
0,6-1, 1
0,5-1,0
1,5-1, 7
0 5-1,0
0,4-0,9. 1,5-1,7 1,2-1,5
Нерасшифрованные углеводороды
Остальное Остальное Остальное
Таблица 2
Морозостойкость, OC
Состав, вес. Ъ
300 280 3, 9 10 2, 2 -70
310 180 18,0- 10 3 2
305 200 18,0. 10 3,0. О, 8
0,6
0,71
300 260 б, 2.- 10
2,4
285 40 . 5,7. 10 2, 3 -70
270 800 10, 2 ° 10 4
2,2 -76
24.0 1000 11,0 ° 10 4 2, 2 -80
2,3 -70
290 40 6,2-10 4
280 1000 10, 3 -10
2, 2 - 78
250 1()00 12,2 ° 10
280 56 7,5. 10 4
2,3 -85
2,3 -65
260 600 12,6.10 4 2,2 70
0,60
240 800 14,5 10
2,2 -75
0,75
3-Диметилкватерфенил
4-Диме тилкв атерфенил . I
З,З-Диметилкватерфенил
4,4- Диметилкватерфенил
ПЭВП исходный
99,5 ПЭВП + 0,5 Тинувин -326
99,5 ПЭВП + 0,5 Бенэон OA
99,8 ПЭВП + 0,2 смеси Топанол
КА + дилаурилтиОдипропионат(1:l) 99 ПЭВП + 1 ЦИЗП-35 (состав 1)
95 ПЭВП + 5 ЦИЗП-35 (состав 1) 90 ПЭВП + 10 ЦИЗП-35 (состав 1) 99 ПЭВП + 1 ЦИЗП-35 (состав 2)
95 ПЭВП + 5 ЦИЗП-35 (состав 2) 90 ПЭВП + 10 ЦИЗП-35 (состав 2) 99 ПЭВП + 1 ЦИЗП-35 (состав 3) 95 ПЭВП + 5 ЦИЗП-35 (состав 3)
90 ПЭПП + 10 ЦИЗП-35 (состав 3) Показ а тель текучести расплава, г/10 мин
ПТР
0,84
0,22
0,26 О, 38
0,15
0,18
0,42
0,46
Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см, 6р
Отно сительное удлинение при разры ве,В е/е
Тан генс угла диэлектрических потерь
10 Гц
kg+
Дизлектрическая проницаемость при
10ьГц
1
1
I
1.
I («Ъ 1
In с
СЧ л о л
+ о
Ot с
Ю ь
Ю
СЧ
Ю1
8
8 ю
«О с л л
1 ) 1
an °
СЪ И
1 Ф
Q (-((((ОЪ м иГ
В4
О:( с
СЧ (((р1 1
° 1
I !
I
1
I
1
1
C)
СО
СЧ а с
° «1 л
Ю
+ о
Ю о
1
I
I
1 (ч и о и
tn op о о
CO.
Q о
С«\
« 1
1 о
Ch
СЧ
«с
° «Ф а с
C) (((м, v («! о! а
1 ° (аи!
cng (((( ПЪ
1=(1
1 (О ((Ъ
1 д
ЖФ !
Q о
СЧ о ь
«О х о
m «р3 хо
Ф (((! х
Х; «О
Ф;(Ч
0«, («Ъ х
Е«
«(«Ъ с (с ,л
tn
С«) Cl о
СЧ
I
I
I
Ю
СО л
Q л
С Ъ
СО л
Ю (1
CO (Ч
Я C9 «ф и
1 1
1 6(1 О) В
I l6 (о(1 (Х
Ю
Ю (РЪ
Q
CI л о о (Ч
an IO
-а (ЮО
l+(1 И 63! О:(Вар
13 $
I аЮФ р! е«О Ф
О«(.«
О«И
1 (-1
1 6l и ! р о
I и
L
tC Х
Х (О О« (0 I
840068 а с ч«e; о л . С Ъ . а (Ч «О
«О с (Ч Ю О л а Q сЧ tn
tn с
CI
С (Ч («I
« (Ч! сЧ О О л «ф«Ю
СЧ СО («Ъ с о а л l (Ч (Ч с а о
«О
СЧ о с о л а о л ь СЧ (Ч
« о о а о e ф (Ч
Сс с
tn o
\О
СЧ
Ю с СО а л в (Ч Ю с
CO Q л О1
СЧ
О1 с о.а л
° р!
° фь о о з о
СЧ «О а о
IA «Э
СЧ (Ч а сч л
СЧ о
° (ь
СЧ (О, ю о Ф . (Ч (Ч о .СО О
СЧ Ф о. о (о
СЧ «О о о иф СЧ
СЧ СЧ («I с а «ф
tn (с СЧ
СЧ о м
00 л
СЧ
40, с о в л с«ъ сЧ
In с.о о (а
СЧ ь с
Р tn
С(« (Ч
Ю с о о л «(«
СЧ
СЧ с со о
С Ъ
СЧ
00 с (о
СЧ с С Ъ с и D
«(«
СЧ
Ю с
tn ю (Ч
° 3 с ю о л (О (Ч аА с Q
° р« Ф л («I с о . (O CO °
«О с о в
Ю с о о о е (Ч
CO с
«О
СЧ с
CO с
О СО (Ч (с
Ф«Ъ с о
01
СЧ л( с
«Ф «Ф
СЧ а с
О CO
Ю
«О Ф
1 « («р л ю
° 6 и«
1
I, I
I 1
I !
1
I
I
1
1
1
I.
f
1
I
I
1
1
1
I
1
1
1 !
I
1 !
1
I
I
I
840068
Таблица 4
ПЭВП+ЦИЗ (состав
ПЭ ВП исходный
ПЭВП+ЦИЗП-35 (состав 1) ч
Время Показ аиспы- тели тания, сут
ИЗП-35 в 3) Ъ
99+
". 0+10
99+1
95+5
5+5
О бр 300 300 285 270 240 290 280 250 280 260 240
Д 2/ Ы 280 260
40 800 1000 40 1000 1000 56 600 800
tgd 10 3,9
6,2 5,7 10,2 11,0 6,2
10,3 12,2 7,5 12,6 14,5
5 Ьр 160 320 300 285 260 310
280 280 29 О 2.70 250
460 . 24 250 350 40 350 400
36 400
tgi.1О 4 3,2
10 р 150
8,5
5,8 5,2
9,2 5,4 9,0 10,1
6,1 10,7 ll 6
250 300 300 280 285 280 240
300 24 70,200 24 180 220
310 280 275
24 120
tgd .1О 4 О
7 6 9,3 5,6 8,3 10,8
5,5 4,8
7 5
8,5 4 7
255 300 300 . 290
120 21 100 100
4р 60 300 275 270
2SQ 285 245
24 llo 140
ДЕ/Ю
tgd"-10 5, 1
24 110
5,2 7,8 9,2
6,5 7,9
7,4 7 5 4,2
4,6
5,4
Формула изобретения Полимерн ая композиция, содержащая полиэтилен и модифицирующую добавку, отличающаяся тем, что, с 45 целью улучшения эластичности, физико-механических свойств, а также повышения стойкости композиции к светотермосюарению, в качестве модифицирующей добавки она содержит, 50 кубовый остаток производства дифенила
Составитель И.Лагерная
Редактор Н.Рогулич Техред Н, Бабинец Корректор С.Шекмар
Заказ 4658/31 Тираж 530 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеннй и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент,r. Ужгород, ул. Проектная, 4
99,8
ПЭ ВП+
0,2 смеси
Топа" нол
KA+ дилаурилти одипропионат (1: l), вес. ч. из бензола с температурой плавления
90-98ОС и температурой вспышки 195200 С при следующем соотношении компонентов, вес. В:
Полиэтилен 90-99
Модифицирующая добавка 1-10 °
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2158033, кл. С 08 L 23/06, 1974.