Сшивающаяся композиция на основе полиэтилена

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистическик

Республик ри973567

1 с ". -.. г

° - M (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1303(31 (21) 3285358/23-05

Р М К з

С 08 t, 23/06

С 08 К 5/36 с присоединением заявки Hо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1Ы182. Бюллетень Мо 42 53) УДК 678.742. .2.04(088.8- ):

Дата опубликования описания 151132

Р

10.И.Фирсов, Л.Л.Скрипко, Е.П.Якубовская н P.).Балтр9шцд . т

- i (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

54 СИЕШИВАЮЩАЯСЯ КОИПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА

Изобретение относится к сшивающим. ся композициям на основе полиэтилена, которые могут быть использованы в электротехнической промлшленности для изоляции токопроводящих жил проводов и кабелей.

Для обеспечения надежности работы кабелей в экстремальных условиях (токовые Перегрузки) к электроизоляционному материалу предъявляются высокие требования, в частности к показателю стойкости к деформации при повьааенных температурах. Однако ценные эксплуатационные свойства электроизоляционного материала в полной мере реализуются при условии стойкости к термоокислительной деструкции (термоста-. бильности).

Известны сшивающиеся композиции, в которые с целью повышения стойкости к деформации в качестве соагента сшивки вводят аллильные соединения 1).

Однако эти соединения мигрируют на поверхность гранул, что усложняет переработку композиций.

Известны также сшивающиеся композиции на основе полиэтилена, в которые для обеспечения термостабильности вводят антиоксиданты аминного ти-. па, как наиболее эффективные, например диметил ди(п-нафтиламинофенокси). силан,(продукт С-41) и диметил ди(п-фениламинофенокси)силан (про" дукт С-1) (2 ), оксиди(п-оксифеноламид ) тиофосфат ГЗ 3. указанные сшивающиеся композиции обладают высокой термостабильностьв однако при этом уменьшается стойкость к деформации при повышенных температурах.

Наиболее близкой по составу к предлагаемой является сшивающаяся композиция на основе полиэтилена, содержащая перекись дикумила и в ка 5 честве антиоксиданта N,N -ди-р-нафтил-п-фенилен диамйн (диафен

НН) (4 з.

Однако эта композиция имеет не20 достаточно высокую стойкость к деформации при повышенных температурах.

Для удовлетворения требованиям ка-. бельной провыаленности по указанному показателю необходимо увеличивать дозировку перекиси и антиоксиданта, что снижает скорость сшивки и произ" водительность перерабатывающего оборудования, а также повышает стои;мость композиции.

Цель изобретения — увеличение стойкости сшитой композиции к дефор973567

0

HN ,r

©О) 40

Предельные концентрации урил TH и сшивающихся композициях полиэтилена выбраны экспериментально. и обусловлены с одной стороны уменьшение@ термостабилизирующего эффекта, с, 45 другой — ухудшением механических показателей и повышением стоимости композиции.

Приготовление композиций. мации при повышенной температуре при сохранении термостабильности на .высоком уровне.

Эта цель достигается тем, что. сшивающаяся композиция на основе по лиэтилена, содержащая органическую 5 перекись и антиоксидант, в качестве последнего содержит 1-(1-нафтил) 2-тиодигидроурацил (урил ТН) при сле дующем соотношении компонентов, мас.Ъг

Полиэтилен 96-,98,8

Органическая перекись 1-3

1-(1-нафтил)2, -тиогидроурацил 0,2-1,0 t5

В качестве сшивающего агента мо" гут быть использованы перекись дикумила, 1,3 ди третбутилпероксииэопро-, пил)бензол. С целью удешевления композиции или повышения адгезионных @ свойств могут быть введены различные минеральные наполнители: тальк, каолин, мел, пласто-эластофицирующие добавки: эластомеры, севилен (сополи» мер этилена с винилацетатом).

Лнтиоксидант аминного типа 1-(1-нафтил)2-тиодигидроурацил представ" ляет собой твердое вещество с T„„ =

= 241-242ОС, хорошо совмещается с полиэтиленом и является нетоксичным продуктом.

Пример ы 1-3 (контрольные)

Полиэтилен, загруженный в смеситель типа "Бенбери" или вальцы, расплавляют и вводят антиоксидант, смеше ,ние проводят: при 105-115ОC через

3 мин вводят перекись дикумила и смешивание проводят в течение 2-Змии при температуре не выше 110оС.

После смешения в смесителе типа

"Бенбери" композиции вальцуют при температуре не выше 110 С в течение

2 мин при постоянном подрезании полотна.

Пример 4 (контрольный).

Композиция-готовится по примеру 2к, но в качестве. органической перекиси ввОдят 1,3-ди(третбутилпероксиизопропил)бЕнзол.

П .р и м е р 5 (контрольный).Ком позицию готовят по примеру 4к, но в качестве антиоксиданта используют продукт С-1.

Пример 6 (контрольный).Композицию готовят по примеру 2к, но в качестве антиоксиданта используют оксиды-(п-оксифеноламид)тиофосфат.

П р и М е р ы 7"11. Композиции готовят по примерам 1-3, но в качестве антиоксиданта используют урил ТН.

П р и и е р 12. композицию готовят по примеру 4к, но в качестве антиоксиданта используют урил ТН.

Пример 13..Композицию готовят в смесителе типа "Беибери" или на микровальцах при 110-120 С.

B расплав полиэтилена с сополимером вводят мел, перемешивают 10-12 мин.

Ь конце смешения при температуре не выше 120ОC вводят перекисный сшивающий агент, перемешивание продолжают еще 3-4 мин..

Образцы для испытаний готовят из вальцованного полотна прессованием по следующему режиму:

Температура 160оC

Время 40 мин

Удельное давление 4 МПа

Рецептуры и свойства композиций приведены в табл. 1 и 2.

973567 ь

Ъ ья

\

РЗ

I ! ь

СЧ ь (М

Ф й:

3 а ь

М н

М ъ ь

tA ъ

Ф4

Ill с

D!

1 х 1

° 1 I

1 ь

CO

Ch л

% !

Ill с ь

I

Х l

< Ъ л м ь ь

LA

% лЮ с ь

С 3

I I 1 ь с -1

С Ъ ь.1 I I

IO о

1 о о х

1 х

v х о а

Ф

И 3

О Ф но

Ф аг нк

I И мо ц а

I И ! о с Я 4 g

И

X и х

Ф, В

CQ Ц

М хо

Ф М к х

М Ф

ol а

A Ф о!=

1 Ж

l Ф

1 Я ! н

1 6).

1 В

I К ! о

1 1-3

I о

Ц

1 I

1 I

1 Г 1 I

I ч4!

1 I

I I

1-1

1 1

1 I

I c4 I

1 т4 1

I 1

1 1

1 е.1 1

I еЧ I

I ° I ! °

11

I 1

1 ь н

1 ! — 4

I

Ch 1

1 — 1 (I

I CO 1

1 1

I — 1

I I

I 1 1

i I

Г 1

1 . 1

1 Х

I iOI

I 1

I 1

I 1

I I

I Х I ! an!

I I

1- — 4

1 — 1

1 I

I I

1 IC I

1 <М 1

1 I — 4

1 I

1 1

Х l

1 н

1 I

LA (Ч

10 ь

С0

ОЪ ь

\ Cl

Ch

Р!

М л

Ch

Ill

% л

Ю л л

Ch

CO

CO

О\

tll

% л

Ch

D с

CO

Ch л

I с

I

Al ь

Ъ I (Ч

I 1

I !

I 1

I I

I 1

l 1

1 I

1 I

1 1

1 I! I

1 I

1 1

I I

1 1 к о

Ф в

Х о о

I Н

И Ф М

%Ф в я

5о ж в Ф ао в ох е хн

М

Ю -!

СЧ

1О I

ОЪ !

Ф

Ю

%-4

Ф с-4 о ь а-! 1

1

1 о о с» ф

C)

%-! cF

Ю с Ъ

Ю

tA

M с Ю

М!с

Ch

° Ф о

%.»

Ф» о

Ю

%-4 х

Э

Ц о

1» о

4 сЪ х ф

Ю

%-! ь

C) 1 СО

Ю ссЪ

М...Ю

%-4 с LO

C)

РЪ

»3 о

C)

° »4 ссЪ

О -1

C)

I

1 !

Ф

Ю н ь

C) Ф 1

1- — 4

1

Ю 1 о

»

1 !

I

1

Ch 1

1 1

1 1

ФЕЪ

Ю

% »

1 I

1 Х 1

1 с Ъ I

1=4

Х 1 сч

° О

C)

% »

00 с Ъ ь с» аР

Ю

%-!

Х -! I !

1 п, (» с

Я й< м о

6 я е о ф е о1:

В О оа н х оа

9:>з

1» х L я э н

9 а

Ц

m o

1 х

9 х и .Э

Р . х х а3

Х

Х

1 о х 9

1 I

1г"Ъ

I 4 I

1 I

1 I

Г Т

I 1

I 1

I <Ч I

1 » 1

I l

0 — -Ч с 1

1 I с-1 I с» I ! 1

3» ЪЪ

C)

I 1

ОЪ !

11

I 1 й: 1 — -1

М 1

I М

1ч>

I — 1

n1 1

9

Ж 1 Х сЪ

Х I

1 а — -1

1 ! Х 1

1 1

I ! ! (Э

Н I

М . 1 Л

tg l

Х 1 о

И 1

Э I

Х 1 х

9IC

Ш Э 1

О !". I х

Э 1

Е

К сб 1

Ж 1 о . о

Р! О 4 !съ

Э х

Ц ссР

Ц с

:» Э

Ф

9 3

on х m с1! М

4 я

9 н х х п

Q И о

Ж Э н х о х

973567

gg

В1 х, Ф х:,х

Я Щ.

Я III V о хр

ego

9 III C! 4

Ц631Ч g

Ц

И

9 ХХ !! н ая

HL C0с

9 1 И ооо хо с оох

Эх еео цц я

_#_ t!I L и

ЭA.

g I» яо нху

0) и Х

1 И

ХХ Х I о х х ае

O9ЯИ W ххах е нх хн 59 х !!!

9»Ф 9 м 2яи х ояко еслню

ХОЭОЪ юx ао я |О и х! хnll о Э ае ойинг»

1!!

1

dP 1 с

Ь I!

Ю !

tV -с 1

) Э

Х I х !

973567

Формула изобретения

Составитель Л.Ягодкина

Техред И.Гайду Корректор О.Вилак

Редактор И.Касарда

Заказ 8611/27 Тираж 514 Подпйсное 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

Разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве определяют по ГОСТ 11262-76 на лопатках типа A на разрывной машине РМИ-60 при скорости перемещения подвижного зажима 500 + 50 мм/мин. 5

Стойкость сшитых композиций к деформации при повышенной температуре оценивают величиной деформации при продавливании при 200ОC и нагрузке

0,5 кгс согласно методики, заложен- 10 ной в ТУ 6-05-041-731-80 на вулканизующийся полиэтилен.

Стойкость сшитых композиций поли" этилена к термоокислительной деструкции определяют по сохранению относительнОго удлинения при разрыве после термостарения образцов . при 150 С в течение 120 ч.

Как видно из данных табл. 2 урил ТН повышайет стойкость сшитых композиций полиэтилена к деформации при повышенных температурах в 1,53 раза, при этом термостабильность сохраняется на высоком уровне.

По комплексу физико-механических показателей предлагаемая композиция соответствует техническим требованиям кабельной промышпенности.

Сшивающаяся композиция на основе полиэтилена, содержащая органическую перекись и антиоксидант, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения стойкости сшитой композиции к деформации при повышенной температуре, в качестве антаоксиданта композиция содержит 1-(1-нафти.t)2-тиодигидроурацил при следующем соотношении компонентов,мас.Ъ:

Полиэтилен 96-98,8

Органическая перекись 1-3

1-(1-нафтил) — °

-2-тиодигидроурацил 0,2-1,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Французский патент 9 2292739, кл. С 08 L 23/30, опублик. 1976.

2. Краткие тезисы докладов Vl Всесоюзной научно-технической конферен" ции "Синтез и исследования эффектив-. ности химикатов для полимерных материалов", Фирсов Ю.И. Якубовская Е.П. и др. "Эффективные антиоксиданты для термостабилизации сшивающихся композиций полиэтилена", Тамбов, 1979, с. 52.

3. авторское свидетельство СССР

Р 857177 по заявке 9 2759195, кл. С 08 t. 23/06, 1979.

4. Евдокимов Е.И., Коновал И.В., Фирсов O.È. и др. Вулканизующиеся композиции полиэтилена и покрытия на их основе, "Пластические массы", Р 7, 1972, с. 29 (прототип).