Патент ссср 360347
Ф ;. " .. .):ви".т те
".. ° р Г в ." .. :у,"д;.;7 Л
О Г1 И С А Н И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Взамен рпнее u:;äïèíîãî (п1 360347
Союз. Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.07.69 (21) 1353644/23-5 с присоединением заявки М (32) Приоритет
Опубликовано 05.01.75. Бюллетень Ме 1
Дата опубликования описания 25.04.75! (51) М. Кл. С 08f 29/04
С 08f 45/72
Государственный комитет
Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 678.742.2.044 (088.8)
1 (72) Авторы изобретения
P. Г.-A. Исмайлов, С. М. Алиев, P. й. Мамедов, Н. И. 1усейнов, P. И. Гусейнов и >К. О. 1 устамова
Сумгаитский филиал ордена Трудового Красного Знамени института нефтехимических процессов им. академика li0. 1 . Мамедалиева (71) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА
Изобретение относится к области получения сшитого полиэтилена.
Известна композиция на основе полиэтилена с добавкой в качестве сшивающего агента дивинилбензола и перекисного инициатора.
С целью повышения степени сшивки и улучшения физико-механических свойств полиэтилена в качестве сшивающего агента в композицию введен изопропенилстирол в количестве
8 — 10% от веса полиэтилена или изопропенилстирольная фракция, полученная алкилированием этилбензола пропиленом с последующим дегидрированием и содержащая (в вес. %): м- и и-Изопропенилстирол 42 — 88
Этил-а-метилстирол 25 — 9
Винилизопропилбензол 33 — 3
Сшивание полиэтилена осуществляют в процессе прессования в присутствии чистого изопропенилстирола |или изопропенилстирольной фракции и свободно-радикальных инициаторов в интервале температур 130 †2 С, давлении 50 — 300 кг/см, продолжительности 10—
60 мин.
В за висимосви от количества сшивающего агента получаются образцы различной степени отверждения, обладающие повышенной прочностью, теплостойкостью и нерастворяющиеся в органических растворителях при
120 †1 С, Пр имер 1. Смесь, состоящую из 19 r изопропенилстирольной фракции (88% л - и аизопропенилстирола, 9 /о этил-а-метилстирола, 3% винилизопропилоензола), 80 г полиэтилена высокого давления марки П-2020- 1 и 1 г перекиси третичного бутила, загружают в предварительно нагретую до 1(0 прессформу и под давлением 100 кг/см прессуют в течение 30 мин.
10 11олученный отвержденный образец,в виде пленки или таблетки не плавится вплоть до температуры разложения (450 (;), не растворяется в кипящем ксилоле и циклогексаноле.
Степень отверждения образцов составляет
15 95%.
В период кипячения в ксилоле и после образцы полностью сохраняют первоначальную форму. Содержание летучих продуктов 0,2%.
11ð имер 2. Смесь, состоящую из 39 г изо20 пропенилстирольной фракции (42% лт- и иизопропенилстирола, 25% этил-и-метилстирола, 33% винилизопропилоензола), 60 г полиэтилена высокого давления П-2020- 1 и 1 г перекиси третичного бутила, загружают в пред25 варительно нагретую до 170 С пресс-форму и под давлением 100 кг/см прессуют в течение
30 мин.
Полученный отвержденный образец в,виде пленки или таблетки не плавится до темпераТаблица 1
Сравнительные физико-механические свойства полиэтилена, структурированного чистым изопропенилстиролом и дивинилбензолом формостойкость изделий при температуре, ОС
Относительное удлинение при разрыве (") %
Предел прочности при растяжении (), кг/смл
Степень отверждения (гельфракция), о
Стойкость к термостареиию при 150 С*
Состав композиции
Полиэтилен 90 — 92%
Дпвинилбензол 8 — 10%
Перекись трет. бутила 0,5 — 5%
300
136
450
;=20, 6=40
Полиэтилен 90 — 92%
Чистый изопропеиилстирол 8 — 10%
Перекись трет. бутила 0,5 — 5%
8600
250
500
450 =180, =350
Полиэтилен 50%
Чистый изопропенилстирол 50%
Перекись трет. бутила 0,5 — 5%
8600
252
495
98,5
450 о=183, я=347
* Показатели в знаменателе характеризуют прочность и относительное удлинение при растяжении полиэтилена после определенного времени (час) термостарения, указанного в числителе;
: — кг/см, предел прочности при растяжении; — %, относительное удлинение при разрыве. туры разложения (450 С), не растворяется в кипящем ксилоле и циклогексаноле. Степень отверждения образцов составляет 90%. В период кипячения и после него образцы полностью сохраняют первоначальную форму. Содержание летучих продуктов 0,3%.
Полученные образцы отвержденного полиэтилена обладают рядом преимуществ по сравнению с неотвержденным полиэтиленом: имеют повышенный, предел прочности при растяжении (200 кг/см ), достаточно большую эластичность (относительное удлинение
500%), не плавятся и сохраняют свою исходКак следует из табл. 1, использование чистого изопропенилстирола в количестве 8—
10% в композиции способствует полному протеканию реакции структурирования полиэтилена с образованием плотной трехмерной сетки полимера с максимальной степенью отверждения (99%). Увеличение содержания чистого изопропенилстирола ia композиции до
50% не изменяет свойств сшитого полиэтилена. Это связано с тем, что избыточное количество чистого изопропенилстирола (выше
10%) не вступает в реакцию сшивания.
Анализ табл. 2 показывает, что с увеличением содержания изопропенилстирольной фракции (смеси изопропенилстирола, изопропилстирола и этил-а-метилстирола) в композиции от 15 до 50% показатели физико-механических свойств сшитого полиэтилена повышаются. Это можно объяснить следующим образом: в случае применения изопропенилстирольной фракции в количестве 15% для ную форму при 450 С, стойки в течение длительного времени в таких агрессивных средах, как серная кислота и азотная кислота и не растворяются в кипящем ксилоле.
Чистый изопропенилстирол, взятый в количестве 10 вес. ч. на 100 вес. ч. полиэтилена сшивает последний на 99%.
Из табл. 1 и 2 видно, что структурирование полиэтилена с чистым изопропенилстиролом
10 или изопропенилстирольной фракцией позволяет,повысить физико-механические свойства образцов по сравнению с полиэтиленом, структурированным дивинилбензолом. полноты реакции структурирования .полиэтилена содержание изопропенилстирола в изопропенилстирольной фракции недостаточно.
Однако показатели свойств сшитого .полиэтилена зависят не только от содержания изопропенилстирола в изопропенилстирольной
20 фракции, они связаны также с наличием во фракции примесей — этил-а-метилстирола и изопропилстирола, которые несколько ухудшают физико-механические свойства структурированного полиэтилена. Поэтому при при25 менении изопропенилстирольной фракции показатели физико-механических свойств сшитого полиэтилена ниже, чем у полиэтилена, структурированного чистым изопропенилстиролом.
30 Следовательно, наилучшими показателями обладает композиция, состоящая из чистого изопропенилстирола (8 — 10% ), полиэтилена (90 — 92% ) и перекиси третичного бутила (05 — 5%).
360347
Таблица 2
Сравнительные физико-механические свойства полиэтилена, структурированного изопропенилстирольноа фракцией (изопропенилстирола 40 „ изопропилстирола 40% этил-л-метилстирола 20%) и дивинилбензолом
Относительное удлинение при разрыве (<) %
Предел прочности при растяжеНии (:), кг/см
Формостойкость изделий при температуре, ОС
Стойкость к термостарению при 150 С*
Степень отверждения (гельфракция), %
Состав композиции
Полиэтилен 90 — 92%
Дивинилбензол 8 — 10%
Перекись трет, бутила 0,5 — 5%
136
450
300 а=20, а=40
Полиэтилен 85%
Изопропенилстирольная
15%
Перекись трет, бутила
180
500 †1
386 фракция
90 а 155, а 285
0 5 — 5%
Полиэтилен 50%
Изопропенилстирольная
50%
Перекись трет. бутила
860
500 фракция
200
a †1, я 300
0,5 — 5%
* Показатели в знаменателе характеризуют прочность и относительное удлинение при растяжении полиэтилена после определенного времени (час) термостарения, указанного в числителе;
s — кг/см, предел прочности при растяжении; я вЂ, относительное удлинение при разрыве. м- и и-Изопропенилстирол 42 — 88
Этил-а-метилстирол 25 — 9
Винилизопропилбензол 33 — 3 в количестве 15 — 50% от веса полиэтилена.
Предмет изобретения
Композиция на основе полиэтилена с добавкой сшивающего агента и инициатора, о т л иСоставитель А. Кулакова
Техред А. Камышникова
Редактор Е. Гончар
Корректор Л. Орлова
Заказ 1274/2 Изд. № 333 Тираж 496 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Изопропенилстирол или изопропенилстирольная фракция в процессе структурирования, кроме влияния на физико-механические показатели полиэтилена, существенно замедляют процесс термоокислительной деструкции полимера при повышенных температурах (150 С) и увеличивают его термостабильность, т. е, они одновременно выполняют роль ингибиторо в термической, деструкции полиэтилена. ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения степени сшивки и улучшения физико-механических свойств полиэтилена, в качестве сшивающего агента в композицию введен изопропенилстирол в количестве 8 — 10% от веса полиэтилена или изопропенилстирольная фракция. полученная алкилированием этилбензола пропиленом с последующим дегидрированием и содержащая (вес. %):
