Полимерная композиция
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскиз
Социапнстмчасмнх
Республик (61) Дополнительное к ввт. саид-ву (22) Заявлено 310779 (21) 2780033/23-05 (()N )4 т
С 08 L 23/06 с присоединением заявки НоГосударственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—
Опубликовано 150481. Бюллетень Но 14 (53) УДК 678,742. .2.04: (088 ° 8) Дата опубликования описания 150481 (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
Изобретение относится к композициям на основе полиэтилена высокой плотности
Полиэтилен находит широкое применение в различных областях народного хозяйства.
Однако склонность полиэтилена к старению делает необходимым введение в его состав стабилизирующих добавок, способных нейтрализовать действие УФ-лучей и, таким образом,повысить долговечность изготавливаемых из него иэделий. - н - н- Сн - Сн
1 б енч б бнц
I I
R R
Известно, что в промышленности для светостабилизации полиэтилена применяются различные добавки, из . которых наиболее эффективными явля- ются 2-окси-4-алк-(C Ñ )-оксибейзофенон (Вензон AO) и 5-хлор- 2-(окси. 5-метил-3-трет-бутилфенил)-бензтриаэол (Бензол-ПБХ) (1).
Э
Однако эти вещества, являясь дорогостоящими, значительно повышают стоимость композиции.
Цель изобретения - улучшение диэлектрических свойств и удешевление композиции. Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая полиэтилен высокой плотности и стабилизатор, в качестве стабили затора содержит отход производства пиробензола — смесь нефтеполимерных смол с температурой размягчения 98 103 С и плотностью при 20 С 1,01,3 г/см> при следующем соотношении ингредиентов, мас ..%:
Полиэтилен высокой плотности 99,0-99,8
Отход производства.пиробенэола-смесь нефтеполимерных смол 0,2-1,0
Смесь нефтеполимерных смол на
45-50% состоит нэ смол общей формулы где R - -алкильный радикал с числом углеродных атомов 1-8у
30 n=4-6, 821461 и на 50-55Ъ - из смол общей формулы
-Сн-Сн
С н
801
0 1
СН—
I бbHQ
I 0
/
1 и> где R) — пропиловый, изопропиловый, бутиловый или изобутиловый радикалы; и =5-6. 15
Смесь этих нефтеполимерных смол получается в промышленных условиях следующим образом.
При пиролизе керосино-соляровой фракции (конечная цепь †получение 20 пиробензола) образуется сырая широкая ароматическая фракция с температурой кипения 65-200ОС, которую подвергают сернокислотной очистке. Однако для этой очистки .берется не 25 чистая серная кислота, а используется кислота, являющаяся катализатором в процессе алкилирования изобутана бутиленами (процесс получения высокооктанового бензина). Эта отработан- З0 ная кислота, состоящая на 40Ъ из чистой Н2ЯО и на 50Ъ вЂ” из алкилсерной кислоты (остальные 10Ъ вЂ” вода и механические примеси), используется для очистки ароматической фракции с температурой кипения 65-200 С. Ввиду о
35 этого образующаяся нефтеполимерная смола имеет смешанный состав, о котором говорилось выше, — часть непредельных углеводородов,от которых очищается ароматическая фракция,вза- 40 имодействует с серной, а часть — с алкилсерной кислотой. Полученный продукт разделяется на кислый гудрон (отход) и очищенный кислый гудрон, содержащий целевой продукт — пиробензол. Очищенный кислый гудрон подвергают нейтрализации раствором Na0H, а затем с помощью водяного пара отпаривают из него пиробензол. Из кубового остатка (так называемого щелочного полимера) удается еще выделить жидкий продукт — компонент зеленого масла ° Оставшийся отход производства — смесь нефтеполимерных смол, которые предполагается использовать в качестве светостабилизатора для полиэтилена ° Стоимость этого продукта, условно названного препаратом ЦИЗП-40А, †1 руб/т (обычно его используют в качестве топлива).
Следует отметить, что,введение его в полиэтилен в тех же количествах, что и известных стабилизаторов,т.е.
0,2-0,5-1 мас..Ъ, придает полимерной композиции такую же светостойкость, а диэлектрические свойства 45 этой композиции - лучше, чем эталон ных, — почти на уровне чистого по- ° лиэтилена. Это имеет большое значение при использовании полиэтилена в качестве кабельной изоляции.
Прегарат ЦИЗП-40А имеет следующие физико-механические свойства: плотность при 20 С, г/см
1 1 температура размягчения,оC 101,5 цвет по йодометрической шкале в 100 мл раствора до нагрева, г. 3076 содержание летучих веществ,Ъ ссдержание золы,Ъ растворимость в двойном объеме из равной смеси ксилола и уайт-спирта Полная вязкость 40Ъ-ного раствора смолы в ксилоле,с 11,5 содержание серы,Ъ . 5,7-9,5
Для получения стабилизированной композиции используют полиэтилен среднего давления марки 30209 (ТУ
38-108-58-73) со следующими характеристиками; показатель текучести расплава (ПТР), г/10 мин 2,0 прочность на разрыв (; относительное удлинение при раст яженни ь В/ Е,. Ъ
0,072
0,10
300
900 тангенс угла диэлектрических потерь +р Д 2,4 10 диэлектрическая проницаемость ?,0
Стабилизатор вводят на вальцах при температуре валков 150 С в количестве 0,2, 0,5 и 1,0 вес.Ъ от общего веса композиции., После снятия полотно полиэтилена измельчают на вырубном прессе и на
110-тонном прессе отпрессовывают пластины толщиной 0,5-0,8 мм при температуре прессования 150 С, удельном давлении прессования 70-100 кг/см и времени прессования 5 мин.
Из прессованных пластинок вырубают образцы-лопатки для.определения предела прочности на разрыв и относительного удлинения при растяжении по ГОСТУ 9141-65 и диски для определения диэлектрических показателей по ГОСТУ.
Испытание на световое старение проводят по ГОСТУ 10226-62 на везерометре ИП1-3, снабженном .двумя ртутно-кварцевыми лампами ПРК-2. Образцы полиэтилена в виде лопаточек и дисков располагают на столиках, 821461
Показатели образцоВ
Концент рация, вес.Ъ
До старения 100 ч УФ-облучения
200.ч УФ-облучения
Соединения ае е) пте (н .>o 0 ) ие пте (td .юо
J аЦ8 ttTP б - 10
ПЭСД нестабилизированньа пзсд+цизп
40А
7,4
300 900 2 О 2 4 210 8 3,15 4 2 120
4,2
8 1 7
В 1,20
8 1,12. 300 700 1,1 3,1 260 8 1, 3,5 220
3,6
0,2
320 400 0,92 3,5 290 16 1,10 3,3
320 300 0,90 4,2 300 16 1,0 4,1
2,9
270, 0,5
3,5
1,0
280
ПЭСД+Бензол
ОА
15,0
8 1,9
310 600 1,6 16,3 280 16 1,8 15,5 250
320 500 1,8 18,0 285 16 1,9 . 17,3 270
320 400 1,09 8,27 250 16 0,95 7,85 220
0,2
8 1,95 16,4
0,5 йы-м+БензолПБХ
6,4
8 0,8
В 1,01
0,2
14,5
325 200 1 36 18 0 270 16 1,12 16 5 250
0,5
Фсрмула изобретения
45
Составитель Л.Ягодкина
Редактор A.Ãóê Техред Т.Маточка Корректор Е,. PotttKQ
Заказ 1712/39 Тираж 530 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 вращающихся вокруг ламп ПРК-2 по окружности со скоростью 1 об/мин.
Аппарат работает круглосуточно с не. большими остановками для снятия образцов. Периодически через каждые
100 ч снимают образцы и определяют физико-механические ((7 р, аб(6,ПТР) и диэлектрические (4g с ) свойства образцов. Параллельно. испытывают образцы полиэтилена, содержащие промышленные светостабилизаторы: Бензон
OA и Тинувин-326.
Результаты испытаний образцов на световое старение представлены в таблице.
Полимерная композиция, содержащая полиэтилен высокой плотности и стабилизатор, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения диэлектрических свойств и удешевления композиции, в качестве стабилизатора она содержит отход производства пиробенэола — смесь нефтеполимерных смол с температурой размягчения 98103 С и плотностью при 20 С 1,0Как видно из таблицы, введение препарата ЦИПЗ-40А в состав ПЭСД значительно замедляет процесс фотостарения последнего. Предлагаемый стабилизатор по стабилизирующим свойствам равноценен известным,а по стоимости намного дешевле.
Стабилизированный нефтеполимерной смолой полиэтилен может быть использован в электротехнической и радиотехнической промышленности при изготовлении различных деталей, контейренов, трубопроводов и т.п.
1,3 г/см5 при следующем соотношении ингредиентов, мас .%1
Полиэтилен высокой плотности 99,0-99,8
Отход производства пиробензола — смесь нефтеполимерных смол 0,2-1, О.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Химические добавки к полимерам. Справочник. M., Химия, 1973.


