Электропроводящая композиция

 

1- : 1

%к Ь 4 L =.ß

Союз Советских

Со@мвпнстимеских

Респубпнк

<111 732319 (61) ДОПО.11>11ТЕЛЬНОЕ К >1:.Т. СВНд-В (22) Заявлено 09.01.78 1 >1; 2-,к.- -,о-:1/-:-.;:-,.=, ) с пРисоеди11ецке;;:, нивки Лр

С 08 L 23/04

С 08 L 23/06

С 08 К 9/04

Гбсф бРстаеннын IIBKTRY

СССР по делам нибратвннй н атнрмтнй (3)(1риапите. Опубликовано 05.05.80. 51аллетень .% 17 (53) УДК 678,742. .04 (088.8) Дата Опубл;чкавац11я аписаll.:: 05.05.80

10. И. Василенок, А. С. Леянова, В. 11. Лагунова, С. В. Орехов, M. М. М,>ликов, Г. И. Садов1п1 к 1 A. Ризаева и 10. H. Ник1гтин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к з1ектропроводяlllHм полимерным композициям, в гаст11ости иолиолефИНОВЫМ КОМПОЗИЦИЯМ, ПРИМСИЯЕ>1Ы>1 Л,1Я ИЗГОтовления труб, листов, емкостей, п.>елки и т.п.

Известны методы оптимиза1ц111 »1ск троироC С водности саженаполненных полиэтиленовых композиций введением различных добавок поверхностно-активных веществ (1), неоргащгческих солей HBIH окислов (Z) органических кислот и многoBTGMHhlx спиртов (81 и др.

i I2

Однако они усложняют состав композищ1и, что затрудняет автоматизацию процесса их получения.

Известны также злектропроводящие композиции на основе полиолефина, например полиэтилена и ацетиленовой сажи (4).

Однако ацетиленовая са>ка обеспечивает зл;;:.;тропроводность полиэтиленовым композициям при концентрации 25 вес.% и вьиие. 11ри содержании 15-20 вес.% ацетиленовой сажи удельное

2 поверхностное электрическое сопротив 1ение (p»1 - з и удельное объемное электрическое сопротивл". ние (g у) комп 1зиции соответствеllHo составляет

10 f014 Дм и 10 1014 Ом.см ч о кра1г1е недостато »но:1 щ Защпты поЛИмераВ От Статического зс с1.тричества особенно при контакте с

Взрывч; -.ыми Веществами, огнеопасными жидкостя>1и 11 T.!1, Ввс тс11ие В тнастмассы больших количес-;:.:.:" .; 1>опроводя1цих наполнителей (на при ь: е р, 11цстплс ноВ Ой са>ьз1, llopolllKQB металлов) значительно ухудшает их физико-меха1гические свойства, особенно эластичность (материал становится хрупким) .

Цепь изобрстс1пя — павы пение электропроводности композщтии.

Постав>1снная цель достигается тем, что в качестве сажи композиция содержит галогениpoBBHHY}0 cB>Ic> . Содержащую 01 0,1 Qo 40 Вес.% галогена, а в качестве полиолефина она содер>кит полиэтилен или сополимер этилена с винилацетато" 1, или их смесь, или смесь полиэтилена с полиизобутиленом при следующем соотно1пении

КОМПОНЕ ITOB, ВСС...o .

Полизт1О1сн или сополимср этилена с ви>ппацетатом. или их смесь, или смесь полиэтилена с иолиизобутиленом 50-85

Галсгенированная сажа 15 50

3 7323

1 алогенированнис сажу получают следую1цим образом.

Сажу обрабатывают газообразным хлором в пгироком интервале температур 20-200 С в течение от 15 мин до 5 ч.

Сажу обрабатывают водным раствором брома или иода при соотношении водный раствор галогена: сажа 2-6:1 в течение 2-6 ч при перемешив алии.

Получают галогенироваиную сажу,содержащую 1 от 0,1 до 40 вес,% галогена.

Чредлагаемая электрспроводящая композиция обладает Q 1,8 10 — 1„6 10" . Ом и г>

13 10 --4,2-10 Ом см при 20+3 С и имеет предел текучести при растяжении (6 } 98- IS

"126 кгс/см", разрушающее напряжение при растя>кешш (бр} 93-133 кгс/см и относительное удлинение ири разрыве (g) до 330%.

Hpcдлагаемая композиция может содержать различные целевые добавки термостабилизаторы, 2Г антикоррозионные добавки, смазки и др, Электроправодящая композиция может быть получена путем смешения компонентов при повышенной температуре, например на вальцах, в смесителях тяжелого типа, в высо- 25 ксскоростных смесителях с последующей экструзией.

Пример 1, 85 вес.% полиэтилена шпкой

IoioTHucTH (ПЗНП) и 15 вес.% бромированной (15 вес.% брома) сажи смешива1от на вальцах 3О при 140 С в течение 20 мин до образования

"гомогеиной массы". Полученная композиция обладает Р, 8,8 104 Ом и II> 1,0" 10 Ом см при 20+3 С и имеет 6» 107 кгс/см, (и

103 кгс/ем и 174%.

Пример ?. 80 вес.% полиэтилена низкой плотности и 20 вес % бромированной (2 вес.% брома) сажи смешивают на вальцах нри 140 С в течение 20 мни до обраэовааи "гомогенной массы". Полученная композиция обладает

?,6 ° 10 3м EI g ",8 10 Ом см при 20+3 С

1 15 Krc/ci"I,6 р 108 Krc/cM и

F 126%.

Пример 3. 75 вес.% полиэтилена низкой плотности и 25 вес.% бромированчой 4

19 4 (1 вес.% брома) сажи смешивают на валыих при 140 С в течение 20 мин до образования

"гомогенной массы". Полученная композиция обладает у 34 10э Ом и д 3,9 10з Ом см при 20+3 С и имеетб» 111 кгс/см, 6р

107 кгс/ем и F 105%.

Пример ы 4-7. Композиции получают аналогично примеру 1, но варьируют соотношен3ьч компонентов. Состав с свойства композиций приведены в таблице.

Пример ы 8-13. Композиции получают аналогично примеру 1, но используют хлорированную сажу и варьируют соотношения компонентов, Состав и свойства композиций приведены в таблице.

Пример ы 14-23. Композиции получают аналогично примеру 1, но используют иодированную сажу и варьируют соотношения компонентов. Состав и свойства композиций п1>иведены

В TRI>JIEIUO, Пример ы 21-24. Композиции получают аналогично примеру 1, но используют смесь полиэтилена с полиизобутиленом и варьируют соотношения компонентов. Состав и свойства композиции приведены в таблице.

Пример 25. Композиции получают аналогично примеру 1, но используют смесь полиэтилена с сополимером этилена, с винилацета-. том, Состав и свойства композиции приведены в таблице.

Пример 26. Композиции получают аналогично примеру 1, но вместо полиэтилена используют сополимер этилена с винилацетатом.

Состав и свойства композиции приведены в таблкце.

H р.и м е р ы 27-32 (контрольные). Композиции получают аналогично примеру 1, но используют ацетиленовую сажу и варьируют соотношения компонентов. Состав и свойства композиции приведены в таблице.

H р и м .e p ы 33-34 (контрольные). Композиции получают аналогично примеру 1, но используют ацетиленовую сажу и смесь полиэтилена с полиизобутиленом. Состав и свойства композиции приведены в таблице, 732319 сс

°

Я ь

Ю ь

Ж 3 В м м

М о о д й

I I! 1 I о о с D D

Ю сс

Ю о 7р о с4 м О СсЛ

Ch

О,О

C м о с.4 о ю о ™о о м м м

4 О О С-. 1 м м О м с и о (р 1

Ф о м

О

Ю

Ch

3Г) v> ь о

Гс о о м

1 о

С 4 СЧ и Й

«оо у

3 Ы сс! Ф д о

Ох х

gó е

Е о

С4

LO î

Ф

«оо о

I с о о ю о

Г 3 о сл м о

-I

О

>х о и с6 сэ

}х х о х

1 о о„о ф" о о о а ю ГD сс ъ с 4

Ю

Ю с/ъ

Ю

Ю 4 о о м о о 3.

o O oO oO Г- С- О

1 1 1

1 д I о о о о о аО С О с сс-

1 1 i "1 о с о

-.— -с

Р

И 1 о

И!

6 I

Ю I

М х

1й а!

X о

Q у

2

О

С4 ш Ñ> о

>х и

Ф о

Р» х

О и

1

I о

Г 4

О са а, о а. о о и

® о о о

Ф о о

m г о

И ссс о

Cl, о

Я о о х оо а о о о ю с 4 о о о о о 6 я я

732319 г> о "> о о о

Г>

С> >>О О м

Pv

Ч с! Г > ц .> о м цр м> м м гч с-> Г>

Ch м о а >и о с:> с.> м д > <р, ОО О -л ч и о о о о о ь

4 4 Ч Ч

>>О м 3 >.

QQ ь о

s о о

Ч > Ч ( г

> !.

Ч ч 1

\ > г-„

Г> С 4 > о

О (> ь (4

СО о с> о о

Ф > Ф Ф т4 г т-> и

° -Ч м

С> м

t о о î Ч

ОО ц. > ч 3„с м и о

Т4

o o,o

™

;>. г > -> оо . ! с>

С> >:> м о о с>» ж

1-ч С >

ОО

1,, as о а

>р lO у ф о о ц> Ф

>>> >>> о

>о >х ойдо

3РИ5 9> 5 о ,х ! о

>>>

3 о о о а о ч Г> Г > о

И.

5 о о

»>

Ооо а.о а

>р >>> >р о о о о м о A in

I а 3

Й о о с3

> >> > о о

» г и:> о с>

С > о

Ю О

1 1

1 о

О о о

> >С

4 >

4> с> о

>.> р I с

И!

В

gó о

>>> Я

Ю

Ю asm о о

И

2 ф у as Q

3 о 2 ж,ю ..х

g о о а о о bQ

g o о

61

>х о >ж а>

»> о д

o >= o ® ойдо

R >s> а

>!Р >О со ха

С 4 ж

Я

3 о о о о о

>>> хЙ

Е о

LO а у

Ф

С:> и о

>х

Ц о о

2 у а

F4

Ю

С>

>> > (> с> I I 1 о о

l>>

С> о

:я о

)х о

> > х О (> х о х

o"

> > о о ж и х о о q о х

> >

as х о о г->

15 — 50

Составитель Л. Ягодкина

Техред С.Мигай

Корректор В. Синицкая

:Редактор Н. Шильникова

Тираж 549

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Заказ 1537/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

7323

Г

Предлагаемая электропроводящая композиция обладает павышенной, электропроводностью в

10 — 10 раз (при концентрации сажи 15-20 вес%) и в 4-70 раз (при концентрации сажи 25—

50 вес%) по сравнению с известными композициями (контрольные примеры 27-34) и может найти применение для изготовления эластичных и высокопроводящих изделий листов, труб, пленки (при меньшем содержании сажи), предназначенных для использования в условиях, когда недопустимо накопление зарядов статического электричества для обеспечения безопасных условий работы при контакте с взрывобезопасными средами.

Формула изобретения

Электропроводящая композиция на основе полнолефина и сажи, отличающаяся го тем, что, с целью повышения электропроводности композиции, она содержит галогенированную

19

:сажу, содержащую от 0,1 до 40 вес.% галогена, а в качестве полиолефина — полиэтилен или сополимер этилена с винилацетатом или их смесь, или смесь полиэтилена с полинзобутиленом при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Полиэтилен или сополимер этилена с винилацетатом, или их смесь, или смесь полиэтилена с полиизобутиленом 50 — 85

Галогенированная сажа (от 0,1 до 40 вес.% галогена)

Источники информации, принятые во внимание при эксперткзе

1. Авторское свидетельство СССР У 248968, кл. С 03 С 23/06, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР N 304263, кл. С 08 1 23/06, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР N4 316706, кл. С 08 1 23/06, 1971.

4. Справочник по пластическим массам, М., "Химия", 1975, т. 1, с.423 (прототип) .