Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКРМУ Сви ИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 270879 (21)2813172/23 05 с присоединением заявки йо

С 08 L 23/06

Государствеммый комитет

СССР по делам мзобретеммй и открытий (23) Приоритет

Опубликовано-301081. Бюллетень М 40 (5З)И@678.742.2..046(088.8) Дата опубликования описания 30.10.81

В.П.Попов, Л.A,Êàíòoð, A.Ï.Äóâàíoâà, .В.Н.Ма ликоу„.г и Ю.И.Вольф (,„ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к переработке полимеров, а именно к полимерным композициям на основе полиэтилена, стойким к растрескиваниюпод напряжением в агрессивных средах, и может . найти применение в производстве труб, емкостей, изоляции кабелей.

Известны композиции на основе полиэтилена, включающие добавки каучу. ков (11 .

Однако, такие композиции недостаточно эффективны из-за плохой совместимости полиэтилена и добавок.

Наиболее близкой к предлагаемой является композиция, содержащая 70- 15

99 мас.Ъ полиэтилена с плотностью

0,92-0,97 г/см и 1-30 мас.Ъ, элас-. томера-полибутена (2J .

Известная композиция обладает бо-. лее высокой стойкостью к растрески- 2О ванию, чем полиэтилен, однако недостаточно высокой под напряжением.

Цель изобретения — увеличение стойкости к растрескиванию. под напряжением.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая полиэтилен с плотностью

0,92-0,97 г/см и эластомер на основе бутена-1, в качестве эластомера 30 содержит сополимер, состоящий из 50-

95 мас.Ъ блоков изотактического полибутена и 5-50 мас.Ъ блоков статистического сонолимера этилена с бутеном-1, включающего 0,5-20 мас.Ъ бутеновых звеньев, при следующем соотношении компонентов, мас.В

Полиэтилен 50 — 99

Эластомер 1 — 50

Указанный .модифицированный поли-

Э бу та н имеет плотность О, 91- О, 9 2 5 г/cM, молекулярную массу 70000-1500000.

Модифицированный полибутен получают путем блоксополимеризации бутена-1 с этиленом. Полимеризацию проводят в среде углеводородного растворителя (гексан-гептан) при 20-80 С предпочтительно 30-40 С, в присутствии каталитической системы треххлористый титан-диэтилалюминийхлорид, при сооТношении Al ; Тi, равном

10i1-1:10. Первым полимеризуют бутен-1 при давлении 1-10 атм до получения полибутена-1 в количестве

100-250 г/r Тifl

Затем снижают давление в реакторе до атмосферного, удаляя избыток бутена-1. К оставшемуся в растворителе бутену-1 добавляют этилен, повышая давление в реакторе до 1-4 ати. Be876674

И

d0 дут сополимеризацию этилена с бутеном-1 до содержания этиленовых звеньев в модифицированном полибутене 550 вес.%.

Модифицированный полибутен-1 содержит блок полибутена-1 и блок статис,тического сополимера этилена с бутеном-1.

Благодаря присутствию блока статистического сополимера этилена с бутеном-1 достигается лучшее совмещение полибутена-1 с полиэтиленом.

Модифицированный полибутен обрабатывают спиртом (бутиловым, метиловым, пропиловым и т.п.) для удаления остатков катализатора, и сушат до постоянного веса. Получают полимер, который можно вводить как добавку в полиэтилен в виде порошка и гранул.

Модифицированный полибутен"1 получают в присутствии каталитической системы треххлористый титан — диэтилалюминий хлорид. Отношение титана к алюминию 1 : 4.

Полимеризацию бутена-1 проводят при 20 С, давлении 2 ати и содержания 2 об.Ъ водорода до получения

230 г полибутена-1 на 1 r треххлористого титана.

Затем полимеризуют смесь этилена с бутеном при 20ОС, давлении 2 ати и содержании бутена-1 в газовой фазе

80 об.%.

Пример ы 1-4.Перемешивают вальцеванием при 180 С полиэтилен низкого давления с показателем текучести расплава 2,5 г/10 мин плотностью 0,9497 г/смз и модифицированный полибутен-1 с показателем текучести расплава 0,03 г/10 мин и плотностью 0,9241 г/см „ содержащий

5% этиленовых звеньев. Содержание модифицированного полибутена-1 в композиции увеличивают от 0 до,, 10 мас.. %.

Результаты испытаний полимерной композиции приведены в табл. 1.

Стойкость к растрескиванию определяют при 80 С в среде детергента

ОП-10 при напряжении 80 кг/см на образцах гантельного типа (ГОСТ 1126276) . Удлинение за 7 сут (ползучесть) определяют на таких же образцах при

25 С и напряжении 50 кгс/см .

Пример ы 5-11. Модифицированный полибутен получают аналогично примерам 1-4. Полимеризацию бутена проводят при 20 С, давлении

10 атм и содержании водорода 0,1% до получения 100 r полибутена на 1 r титана. Затем полимеризуют смесь этилена с бутеном при 40 С, давлении 4 ати и содержании бутена-1 в газовой фазе 20 об.%.

Готовят композицию полиэтилена низкого давления с показателем текучести расплава 4 г/10 мин плотностью 0,9532 г/см и модифицированного полибутена-1 с показателем текучести расплава 0,0 г/10 мин плотностью 0,9130 г/см и содержанием этиленовых звеньев 50%, Перемешивание проводят аналогично примерам

1-4. Содержание модифицированного ,полибутена-1 в композиции изменяют от 0 до 50%.

Результаты испытаний .приведены в табл. 2.

Пример ы 12-14. Модифициро® ванный полибутен получают аналогично примерам 1 — 4. Полимеризацию бутена-1 проводят при 60 С, давлении

1 ати и содержании водорода 10 об.% до получения полибутена в количестве 250 r на 1 r титана. Затем поли1S меризуют смесь этилена с бутеном-1 при 60 С, .давлении 1 ати и содержании бутена-1 в газовой фазе 40%.

Готовят композицию полиэтилена низкого давления с показателем те;Щ кучести расплава 0 3 г/10 мин плотностью 0,9413 г/см и модифицированного полибутена-1 с показателем текучести расплава 6 г/10 мин плотностью

0,911 г/смэ и содержанием этиленовых звеньев 30%. В состав композиции входит 0-20% модифицированного полибутена-1.

Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Примеры 15-17.Модифицированный нолибутен получают аналогично примерам 1-4. ПоЛимеризацию бутена ведут при 30 С, давлении 2 ати, содержании водорода 4% до получения 100 г полибутена на 1 г титана. Затем полимеризуют смесь этилена с бутеном

-при 30 С, давлении 3 ати и содержании бутена-1 в газовой Фазе 40%.

Готовят композицию, содержащую 0-.

20% модифицированного полибутена-1

4р и 80-400% полиэтилена высокого дав-, ления. Плотность полиэтилена высокого давления 0,919 г/см, модифицированного полибутена 0,923 г/смэ, показатель текучести расплава 1 г/10 мин

4 и содержание этиленовых звеньев 30%.

Результаты испытаний приведены в табл. 4.

Пример. ы 18-20.Согласно прототипу проводят испытания композиции полиэтилена низкого давления с показателем текучести расплава

1 г/10 мин плотностью 0,943 г/см с полибутеном-1. Полибутен-1 имеет плотность 0,973 г/см, показатель текучести расплава 0,5 г/10 мин и содержит 96%. изотактической части.

Содержание полибутена в композиции

20%.

Для сравнения с прототипом к такому же полиэтилену добавляют 20% модифицированного полибутена с характеристиками, .как в примере 9.

Испытания на стойкость к растрескиванию проводят в наиболее жестких условиях — в среде ледяной уксусной кислоты при 70 С.

876674

Таблица 1 б

Содержание моди-. Стойкость к Полэучесть фицированного растрескива- эа 7 сут, полибутена;1, В нию, ч В

Пример

2,63

152

2,17

550

2,32

320

2,18

510

Таблица 2

Содержание моди- Стойкость к Полэучесть фицированного растрескива- эа 7 сут, полибутена-1,В нию, ч В

Пример

2,5

260

2,52,1,45

2,80

1300

7,2

2,23

14 5

Более

4000

2,3

То же

2,52

50

2,7

Таблица 3

Содержание моди- Стойкость к Полэучесть фицированного по- растрескива- за 7 сут, либутена, В нию, ч В

Пример

2,3

1200

13

2000

2,4

Более 4000

2,37

14

Пластины полимера толщиной 1 мм иэгибают с радиусом закругления

3 мм и помещают в указанную кислоту, Разрушение 50В образцов принимают эа конец испытаний.

Результаты испытаний приведены в табл. 5.

Таким образом, добавление модифицированного полибутена к полиэтилену высокого и низкого давления увеличиваетего стойкость к растрескнванию в среде поверхностн6-активных ве5 ществ °

876674

Таблица 4

Пример

Содержание модифицированного полибутена, %

Стойкость к растрескиванию, ч

О

16

1500

Более . 4000

20

Таблица 5

Стойкость к растрескиванию, ч

Композиция

Пример

Полиэтилен

12

Полиэтилен+полиб утен-1 (прототип) 19

340

Полиэтилен+модифицированный полибутен

1400

Формула изобретения

Составитель В.Балгин.

Редактор Е.Дичинская Техред М. Голинка Корректор H.Øâûäêàÿ

Заказ 9498/30 Тираж 533 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

Полимерная композиция, содержащая полиэтилен с плотностью 0,92-0,97 г/см и эластомер на основе бутена-1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с ®Q целью увеличения стойкости к раСтрескиванию под напряжением, в качестве "=ластомера она содержит сополимер, состоящий из 50-95 мас.% блоков изотактического полибутена и 550 мас. Ъ блоков статистического сополимера этилена с бутеном-1, включающего 0,5-20 мас.% бутеновых звеньев, при следующем соотнощении компонентов, мас.аз

Полиэтилен 50 - 99

Эластомер 1 — 50

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIOA 9 3280220, кл. 260 — 897, опублик. 1965.

2. Патент Великобритании 9 973946, кл. С 3 Р, опублик. 1964 (прототип) .