Полимерная композиция
О П И С А Н И Е (») 444779
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 02.10,72 (21) 1833228.23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 30.09.74. Бюллетень ¹ 36
Дата опубликования описания 28.05.75. (51) М. Кл. С 08f 29 04
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 678.742.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
А. И. Музыкаитова, T. A. Егорова, И. В. Коновал, Е. И. Евдокимов, T. О. Козелло, М. М. Мясникова и В. Д. Милашевич (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
0,3 в 1,0
Изобретение относится к композициям на основе полиэтилена, в частности к полиэтиленовым композициям, усиленным стекловолокном. Такие композиции могут быть использованы в различных отраслях народного хозяйства, где применяют материалы с хорошими диэлектрическими своиствами при повышенных механических нагрузках.
Известные композиции усиленного полиэтилена, в состав которых входят полиэтилен, рубленое стекловолокно, силан и антиоксидант, характеризуются слабой адгезией полиэтилена к стекловолокну и вытекающими в связи с этим низкими механическими характеристиками.
Композиция усиленного полиэтилена, состоящая из полиэтилена низкого давления (60 вес. ч.), стекловолокна (40 вес. ч.), анпрета АГМ-9 (у-аминопропилтриэтоксисилан
0,5 вес. ч.) и антиоксиданта (0,2 вес. ч.) имеет предел прочности при растяжении 560 кгс/см, что выше прочности исходного полиэтилена (250 кгс/см ) лишь в 2,2 раза.
Цель предлагаемого изобретения состоит в разработке композиции усиленного полиэтилена, которая благодаря увеличению ад"езии стекловолокна к полиэтилену обеспечит более высокие механические свойства полиэтилена, усиленного стекловолокном.
Для этого в композицию, представляющую собой смесь на основе полиэтилена, стекловолокна, аппретированного силаном, и антиоксиданта, вводят сополимер этилена с винилацетатом. Раствор сополимера в ксилоле наносят на стекловолокно, после испарения растворителя на поверхности стеклянных волокон образуется тонкая пленка, имеющая высокую адгезию к полиэтилену.
Ниже приводится содержание компонентов
10 композиции, вес. ч.:
Полиэтилен 90 — 60
Стекловолокно 10 — 40
Силан (например, АГ;1-9, ВТЭС)
Антноксидант (например, диафен ФФ, нонокс Ъ SP, сантонокс) 0,1 — 0,5
Сополимер, этилена с впнилацетатом
20 29 — 15% винилацетата) 0,5 — 1,5.
По предлагаемому изобретению использован полиэтилен низкого (предел прочности при растяжении 250 кгс/см ) или высокого
25 давления (предел прочности при растяжении
120 кгс/см- ) .
Композиции получснь1 на основе указанных выше марок полиэтилена, рубленого стекловолокна (днаметр элементарного волокна
30 7 мк, длина 5 — 8 мм), силана АГМ-9, анти444779
19
1,20
0,0009
2,5 (0,01
1,2
280 50
35 55
1,16
7. 1016
2,5 (0,01. оксиданта и сополимера этилена с винилацетатом в смесителе типа Бенбери. Вначале полиэтилен смешивают со стекловолокном, предварительно обработанным АГМ-9 и сополимером этилена с винилацетатом на шаровой мельнице; смесь выгружают в нагретый смеситель Бенбери, перемешивают при
180 и 210 С (соответственно для полиэтилена высокого и низкого давления) в течение
1 мин и гранулируют. Гранулы смешивают с антиоксидантом и повторно экструдируют.
Для. испытания свойств полученных композиций применяют прессованные и литьевые образцы.
Пример 1 (контрольный). Композиция, состоящая из, вес. ч.: полиэтилен низкого давления 70, стекловолокно 30, силан АГМ-9 1,0 и диафен 0,2, получена вышеописанным способом. Основные физико-механические и диэлектрические показатели приведены ниже.
Предел прочности, кгс/см : при растяжении 500 при сжатии 320 при изгибе 680
Теплостойкость по Вика при 5 кг, С 92
Относительное удлинение при растяжении, %
Ударная вязкость, кгс/см
Плотность, г/см
Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 гц 0,0008
Удельное объемное электрическое сопротивление, ом см 1 1016
Диэлектрическая проницаемость 2,5
Водопоглощение, % (0,01.
Пример 2 (контрольный). Композицию, состоящую из вес. ч.: полиэтилен высокого давления 70, стекловолокно 30, силан АГМ-9
0,5, диафен 0,3, получают вышеописанным способом. Основные физико-механические и диэлектрические показатели приведены ниже.
Предел прочности, кгс/см . при растяжении при сжатии при изгибе
Теплостойкость по Вика при 1 кг, С 98
Относительное удлинение при растяжении, 6
Ударная вязкость, кгс/см2
Плотность, Г/см
Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 гц 0,0009
Удельное объемное электрическое сопротивление, ом см 6 10"
Диэлектрическая проницаемость
Водопоглощение, 4
Пример 3. Аналогичен контрольному примеру 1, но в композицию дополнительно введен сополимер этилена с винилацетатом (содержание винилацетата 19%) в количест5 ве 1 вес. %. Физико-механические и диэлектрические показатели приведены ниже.
Предел прочности, кгс/см . при растяжении 610 при сжатии 340 при изгибе 750
Теплостойкость по Вика при 5 кг, С 92
Относительное удлинение при растяжении, 15 Ударная вязкость, кгс/см
Плотность, г/см
Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 гц
20 Удельное объемное электрическое сопротивление, ом.см 1. 1016
Диэлектрическая проницаемость
25 Водопоглощение, %
Теплостойкость по Мартенсу, С 50.
Приведенные данные показывают, что
30 прочность при растяжении композиции усиленного- полиэтилена с сополимером в 2,44 раза выше прочности исходного полиэтилена, в то время как прочность композиции без сополимера превышает прочность исходного поЗ5 лиэтилена в два раза, что составляет 22%.
Пример 4. Аналогичен контрольному примеру 2, но в композицию дополнительно введен сополимер этилена с винилацетатом (содержание винилацетата 15%) в количестве
40 1,5 вес. %.Физико-механические и диэлектрические показатели композиции приведены ниже.
Предел прочности, кгс/см : при растяжении 310 при сжатии 200 при изгибе 350
Теплостойкость по Вика при 1 кг, С 98
Относительное удлинение при растяжении, 40
Ударная вязкость, кгс/см 35
Плотность, г/см 1,16
Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 гц 0,0009
Удельное объемное электрическое сопротивление, ом см
Диэлектрическая
60 проницаемость
Водопоглощение, 6
Приведенные данные показывают, что прочностные характеристики композиции с сопо55 лимером выше, чем у контрольной компози444779
Составитель А. Кулакова
Редактор Л. Герасимова Техред Н. Куклина Корректор О. Тюрина
Заказ 893/9 Изд. М 1112 Тираж 565 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ции. Так, предел прочности при растяжении на 24% выше. Прочие показатели изменяются незначительно.
Пример 5. Композиция, состоящая из, вес: ч.: полиэтилен низкого давления 60, стекловолокно 40, силан 1 и диафен 0,2, получена вышеописанным методом и имеет предел прочности при растяжении 540 кгс/сма.
Диэлектрические показатели аналогичны композиции, приведенной в примере 1. При введении в эту композицию 0,5 вес. ч. сополимера этилена с винилацетатом (содержание винилацетата 29%) предел прочности при растяжении увеличивается до 660 кгс/см, что на 22% выше.
Пример 6. Композиция, состоящая из, вес, ч.: полиэтилен низкого давления 90, стекловолокно 10, силан 0,5 и сантонокс 0,1, получена вышеописанным методом и имеет предел прочности при растяжении 280 кгс/см .
При введении в эту композицию 0,5 в. ч. сополимера этилена с винилацетатом (содержание винилацетата 19,5% ) прочность при растяжении повышается до 300 кгс/см, что несколько выше прочности композиции без сополимера.
Следует отметить, что предел прочности при растяжении сополимера этилена с винилацетатом в несколько раз ниже предела прочности полиэтилена. Нельзя было заранее
5 предвидеть, что добавление этого сополимера в усиленную полиэтиленовую композицию будет способствовать улучшению ее механических свойств.
10 Предмет изобретения
Полимерная композиция, содержащая полиэтилен, стекловолокно, силан и антиоксидант, отличающаяся тем, что, с целью
15 повышения адгезии стекловолокна к полиэтилену и улучшения механических свойств, в нее дополнительно введен сополпмер этилена с винилацетатом, с содержанием 15 — 29% винилацетата и компоненты взяты в следую20 щих соотношениях, вес. ч.:
6 :
Полиэтилен 60 — 90
Стекловолокно 10 — 40
Силан 0,3 — 1,0
Антиоксидант 0,1 — 0,5
Сополимер этилена с винилацетатом 0,5 в 1,5.


