Полимерная композиция

 

Изобретение относится к составу полимерной композиции на основе поливинилхлорида (ПВХ), применяемой для изготовления профильно-погонажных изделий, пленок и листов. Для увеличения твердости, сохранения ударопрочности и статической термостабильности полимерная композиция содержит, мас.ч. 100 ПВХ; 1-5 металлосодержащего термостабилизатора; 0,2-2 смазки; 1-5 сополимера, включающего, мас. звеньев: 36-40 метилметакрилата (ММА); 36-38 стирола; 24-26 бутилакрилата (БА); и 5-20 соединения, выбранного из группы, включающей сополимер с содержанием, мас. звеньев: 59,4-63,4 БА; 35,6-40 ММА; 0,6-1 аллилметакрилата; хлорированный полиэтилен с содержанием хлора 36-40 мас. сополимер этилена с винилацетатом (ВА) (40-55 мас. ВА). Твердость полимерных композиций 81-82; ударная вязкость 9,5- 56 кДж/м², статическая термостабильность 49-190 мин. 1 табл.

Изобретение относится к составу полимерной композиции на основе непластифицированного поливинилхлорида (ПВХ), применяемой для изготовления профильно-погонажных изделий, пленок и листов, получаемых методами экструзии, каландро- вания и прессования, а также литьевых и формуемых изделий с повышенной твердостью и другими физико-механическими свойствами.

Большой комплекс механических характеристик используют при инженерной оценке полимерных материалов. Некоторые из них используют для технического контроля и определяют эксплуатационное назначение полимерного материала. Одной из таких характеристик для конструкционных материалов на основе непластифицированного ПВХ является твердость. Под твердостью пластических масс подразумевается их способность сопротивляться внедрению других тел. Для улучшения свойств ПВХ-композиций используют различные модификаторы.

Известна полимерная композиция для получения полых изделий, включающая, мас. ч. 80-20 ПВХ; 20-80 соединения акрилового ряда; стабилизатор и наполнитель. Твердость полимерной композиции 73.

Известна также ПВХ-композиция для получения листов, содержащая в своем составе стабилизатор, смазку и до 50 мас.ч. сополимера бутадиена (БД) с акрилонитрилом. Твердость полимерной композиции 70.

Известна наполненная ПВХ композиция для получения винипласта различного назначения, включающая, мас. ч. 100 ПВХ; 1-3 двухосновного стеарата свинца (ДОСС); 0,3-1 смазки; 20-100 модифицированного наполнителя соединения, выбранного из группы, включающей перлит, туф, кальцит, модифицированного 6-25 мас. ПВХ в процессе полимеризации винилхлорида из газовой фазы. Ударопрочность (ударная вязкость с надрезом при 20^оС) полимерной композиции 2,3-2,7 кгсм/см², статическая термостабильность 150-205 мин (при 175^оС).

Композиция на основе ПВХ, применяемая, например, для получения ударопрочного винипласта, содержит в своем составе на 100 мас.ч. ПВХ, мас.ч. 5-15 полимерного модификатора; выбранного из группы сополимеров: метилметакрилат (ММА)-БД-стирол (СТ) или БД-СТ; 1-5 -оксикарбоновой кислоты. Ударная вязкость с надрезом при 20^оС полимерных композиций 14-21 кгсм/см², термостабильность 107-130 мин (при 185^оС).

Для получения труб, профилей, экструзионно-выдувной тары и т.д. применяется полимерная композиция. Она содержит, мас.ч. 20-80 суспензионного ПВХ; 20-80 микросуспензионного ПВХ с размером частиц 0,8-9 мкм и удельной поверхностью 2-10 м²/г; 1-4,5 термостабилизатора; 0,1-2 смазки. Ударная вязкость с надрезом образцов при 20^оС 5-18 кгсм/см². Твердость этих полимерных композиций составляет 70-76.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является полимерная композиция. Полимерная композиция используется для изготовления жестких ударопрочных материалов. Она содержит, мас.ч. 100 ПВХ; 0,5-3 термостабилизатора; 0,3-3 смазки; 10-20 полимерного модификатора привитого сополимера, состоящего из 55-60 мас. эластомерного сшитого ядра, содержащего 70-75 мас. БД и 25-30 мас. СТ, и 40-55 мас. жесткоцепной оболочки, содержащей 45-54 мас. СТ, 46-55 мас. ММА и 1-2 мас. метакриловой кислоты. Ударная вязкость с надрезом при 20^оС составляет 9-56 кДж/м², термостабильность композиции при 175^оС 48-110 мин, твердость образцов 71-76 (см. таблицу пример 21).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение твердости полимерной композиции при сохранении ее ударопрочности и статической термостабильности.

Для этого полимерная композиция, включающая ПВХ, металлсодержащий термостабилизатор, смазку и полимерный модификатор, в качестве полимерного модификатора содержит сополимер, включающий, мас. звеньев 36-40 ММА; 36-38 СТ; 24-26 бутилакрилата (БА), и дополнительно содержит соединение, выбранное из группы, включающей сополимер с содержанием, мас. звеньев 59,4-63,4 БА; 35,6-40 ММА; 0,6-1 аллилметакрилата (АМА), хлорированный полиэтилен (ХПЭ) с содержанием хлора 36-40 мас. сополимер этилена с винилацетатом (ЭВА с 40-55 мас. ВА), при следующем соотношении компонентов, мас.ч. ПВХ 100 Термостабилизатор металлсодержащий 1-5 Смазка 0,2-2 Сополимер, включающий мас. звеньев 36-40 ММА; 36-38 СТ; 24-26 БА 1-5 Соединение, выбранное из группы, включающей сопо- лимер с содержанием, мас.

звеньев: 59,4-63,4 БА; 35,6-40 ММА; 0,6-1,0 АМА; ХПЭ с содержанием хлора 36-40 мас. сополимер ЭВА (40-55% ВА) 5-20
В качестве ПВХ полимерная композиция содержит ПВХ суспензионный марки С6358Ж, С7059М по ГОСТ 14332-78, ПВХ блочный марки М-6479У по ТУ 6-01-678-76. Термостабилизатор: смесь стеарата бария (СтВа ТУ 6-09-281-75) и стеарата кадмия (СтCd ТУ 6-09-7-76), трехосновного сульфата свинца (ТОСС, МРТУ 6-09-4098-75 ДОСС, ТУ 6-09-3928-75. Смазка: стеарин ГОСТ 6484-64, парафин ГОСТ 23689-79, полиэтиленовый воск ПВ-200 ТУ 6-08-1516-77, неполный эфир диэтиленгликоля и синтетической жирной кислоты С₁₇-С₂₀, модифицированный 0,8-1,5 мас. цинковой соли синтетической жирной кислоты С₁₇-С₂₀ (лубрикант К-11 ТУ 88 УССР 192.041-89) или их смеси. Сополимер, включающий, мас. звеньев: 36-40 MMA; 36-38 СТ; 24-26 БА (ТУ 6-02-54-90), предназначен для производства жестких ПВХ-материалов в качестве добавки, улучшающей переработку ПВХ. Сополимер, включающий, мас. звеньев: 59,4-63,4 БА; 35,6-40 ММА; 0,6-1,0 АМА (ТУ 6-02-52-90), применяется как атмосферостойкий модификатор ударопрочности. ХПЭ с содержанием хлора 36-40 мас. используется марки Ongrovil HI 3602 (Венгрия), сополимер ЭВА-марки Skona TPE 85, Германия.

П р и м е р 1. В лопастной смеситель, нагретый до 80-90^оС, загружают и перемешивают в течение 30 мин, мас.ч. 100 ПВХ 06358Ж; 0,5 СтВа; 0,5 СтCd; 0,2 стеарина; 1 cополимера из звеньев, мас. 20 ММА; 60 СТ; 20 БА (МСБ); 5 сополимера из звеньев, мас. 59,4 БА; 40 ММА; 0,6 АМА (БМА). Полученную композицию вальцуют при 170^оС в течение 10 мин, в пленку, которую прессуют в листы толщиной 4 0,1 мм при температуре 175^оС и давлении 150-200 кг/см² в течение 7-5 мин. Из пластин готовят образцы для испытаний на ударную вязкость по ГОСТ 4647-80 и твердость по ГОСТ 24621-81 (ШорД). По этому методу стальной индентор в виде затупленной иглы внедряют в материал под действием силы, создаваемой стальной пружиной. Показания твердости определяют по условной шкале (90 делений) в зависимости от глубины проникновения. Статическую термостабильность при 175^о определяют по ГОСТ 14041-68.

Свойства композиции приведены в таблице. Примеры 2-20 по изобретению, а примеры 21-36 для сравнения.

Составы и свойства полимерных композиций приведены в таблице. Полимерные композиции получают и испытывают, как указано в примере 1.

Формула изобретения

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая поливинилхлорид, металлсодержащий термостабилизатор, смазку и полимерный модификатор, отличающаяся тем, что она в качестве полимерного модификатора содержит сополимер, включающий в мас. звеньев 36 40 метилметакрилата, 36 38 стирола и 24 26 бутилакрилата, и дополнительно соединение, выбранное из группы, включающей сополимер с содержанием в мас. звеньев 59,4 63,4 бутилакрилата, 35,6 40,0 метилметакрилата и 0,6 1,0 аллилметакрилата, хлорированный полиэтилен с содержанием хлора 36 40 мас. сополимер этилена с винилацетатом (40 55 мас. винилацетата), при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

включающая полизатор, смазку и полимерный модификатор, отличающаяся тем, что она в качестве полимерного модификатора содержит сополимер, включающий в мас. звеньев 36 40 метилметакрилата, 36 38 стирола и 24 26 бутилакрилата, и дополнительно соединение, выбранное из группы, включающей сополимер с содержанием в мас. звеньев 59,4 63,4 бутилакрилата, 35,6 40,0 метилметакрилата и 0,6 1,0 аллилметакрилата, хлорированный полиэтилен с содержанием хлора 36 40 мас. сополимер этилена с винилацетатом (40 55 мас. винилацетата), при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Поливинилхлорид 100
Термостабилизатор металлосодержащий 1 5
Смазка 0,2 2
Сополимер, включающий в мас. звеньев 36 40 метилметакрилата, 36 38 стирола и 24 26 бутилакрилата 1 5
Соединение, выбранное из группы, включающей сополимер с содержанием в мас. звеньев 59,4 63,4 бутилакрилата, 35,6 40 метилметакрилата и 0,6 - 1,0 аллилметакрилата, хлорированный полиэтилен с содержанием хлора 36 40 мас. сополимер этилена с винилацетатом (40 55 мас. винилацетата) 5 - 20

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5