СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОУСАЖИВАЮЩЕЙСЯ МНОГОСЛОЙНОЙ АДГЕЗИОННОЙ ЛЕНТЫ "ДОНРАД-1" Российский патент 1997 года по МПК C09J7/02 B32B27/32 

Изобретение относится к получению многослойной термоусаживающейся адгезионной ленты на основе электронно-химически модифицированного полиэтилена, применяемой для изоляции и защиты кабелей и антикоррозионной защиты стальных продуктопроводов. Известна электроизоляционная герметизирующая лента, используемая для монтажных и ремонтно-восстановительных работ в электротехнической промышленности и герметизации соединительных элементов электрических кабелей и кабелей связи. Ленту получают нанесением на защитный слой, выполненный из композиции, содержащей полиэтилен, сополимер этилена с винилацетатом, сажу, хлорантрахинон и пентаэритилтетракис (3,5-ди-трет-бутил-4 оксифенилпропионат) и модифицированной под воздействием УФ-излучения на 25-60% адгезионного слоя, выполненного из композиции, содержащей сополимер этилена с винилацетатом, парафин и аэросил (Авт. свид. СССР N 954256, 1982).

Известен способ получения термоусаживающегося адгезионного материала путем нанесения на ленту, сформованную из смеси 10-90% полипропилена, поочередно слоя немодифицированного полипропилена и клея с последующим облучением полученного материала быстрыми электронами, и вытяжки каждого листа в направлении длины на 100% при 140^oС. Затем ленту охлаждают, удерживая ее в вытянутом состоянии, нагревают в прессе и подвергают усадке в свободном состоянии.

Ленту используют на сварных трубопроводах для транспортировки нефти и газа (Заявка Японии N 62-84136, 1987).

Эти известные способы не обеспечивают получение материалов с напряжением усадки более 0,1 кг/см, так как применяемое для модификации УФ излучение имеет низкую проникающую способность (< 0,1 мм), что не позволяет получить необходимую гель-фракцию в массе. Кроме того, облучение полипропилена приводит к его радиолизу, что резко ухудшает свойства готового материала.

Наиболее близким к изобретению является способ получения термоусаживающейся липкой ленты нанесением на полиэтиленовую основу адгезионного слоя, содержащего сополимер этилена с изопреном и полиизобутилен, с последующим облучением дозой 0,1-156 Мрад. Лента применяется для изоляции кабелей и антикоррозионного покрытия подземных металлических трубопроводов (Заявка Японии N 53-98839, 1978).

Однако совместное облучение основы и адгезионного слоя ленты, содержащего радиационно нестойкий полиизобутилен, резко снижает эксплуатационные свойства ленты из-за радиолиза полиизобутилена.

Целью изобретения является создание высокопрочной термоусаживающейся светоустойчивой ленты с напряжением усадки не менее 20 кг/см, адгезионной прочностью по стали не менее 5 кг/см, устойчивостью к длительному воздействию морской воды, катодному отслаиванию, а также к действию микроорганизмов и грибков.

Это достигается предложенным способом получения термоусаживающейся многослойной адгезионной ленты путем нанесения на электронно-химически модифицированную полиэтиленовую ленту адгезионного слоя на основе сополимера этилена, где используют полиэтиленовую ленту, электронно-химически модифицированную до поглощенной дозы 25-50 Мрад и ориентированную в долевом направлении на 25-75% а в качестве адгезионного слоя используют композицию, включающую, мас. сополимер этилена с винилацетатом 75-85; дифенилметандиизо-цианат или гамма-аминопропилтриэтоксисилан 1,5-4,5; минеральный наполнитель 9-15; алюминиевый или цинковый порошок 2-3; бактерицидная добавка 1-2; стабилизатор 1-2.

В качестве минерального наполнителя в композиции адгезионного слоя используют тальк, слюду, мелкорубленное стекловолокно и аэросил.

В качестве стабилизатора используют обычные термо- и светостабилизаторы для полиэтилена, например, фенозан, ирганокс-30 и другие.

В качестве бактерицидной добавки оксисукцинамид, сернокислую медь и другие.

Пример 1. Ленту из полиэтилена высокого давления кабельных марок получают экструзией на одно- или двухшнековом экструдере с щелевой головкой.

При применении других марок полиэтилена в него дополнительно перед экструзией вводят не менее 2% канальной сажи марки ДГ-100 и не менее 1,5% термостабилизатора.

Экструдированную ленту толщиной 0,5-2 мм и шириной 550-1000 мм каландрируют на трехвалковом охлаждаемом каландре до температуры не более 60^oС.

Охлажденная лента далее поступает во входное окно зоны развертки пучка электронов, генерируемого ускорителем электронов с энергией электронов не менее 0,7 Мэв и мощностью в пучке электронов 10-30 кВт. Ускоритель электронов снабжен устройством для равномерного перемещения ленты в зоне облучения.

Из выходного окна зоны развертки пучка электронов ленту направляют в тоннельную печь с 3-5 зонами нагрева от 60 до 170^oС, в которой проводят ориентацию и термофиксацию ленты в осевом направлении на 25-75% Ориентированная лента далее захватывается приемными валками дублирующего агрегата, где на нее наносят при 150-170^oС слой предварительно приготовленного адгезива. Адгезив получают предварительно на Z-образном обогреваемом смесителе тяжелого типа или на двухшнековом планетарном экструдере путем смешения компонентов с последующим его гранулированием. В табл. 1 представлены составы композиций для получения адгезионного слоя ленты.

Подсушенные гранулы адгезива (до содержания влаги 0,1%) наносят экструдированием через обогреваемую щелевую головку при 150-170 С на горячую ленту. Готовая лента проходит через систему охлаждающих валков, устройство для обрезки кромки и намотки в рулоны заданного метража (40-60 м).

В табл. 2 приведены показатели свойств полученной ленты, усредненные для всех рецептур, приведенных в табл.1. Полученная лента в рулонах хранится в обычных условиях. Для обеспечения надежной антикоррозионной защиты стального продуктопровода его поверхность перед нанесением ленты должна быть очищена от ржавчины и прочих налетов пескоструйным агрегатом, нагрева до 160-170 С с помощью установки индукционного нагрева или кольцевых газовых горелок. Далее продуктопровод в течение 1-2 мин обматывают термоусаживающейся лентой, после чего ее поверхность снова нагревают открытым пламенем газовой кольцевой горелки до 160-170^oС до полной термоусадки.

В итоге термоусаживающаяся лента "ДОНРАД-1", полученная по предлагаемому способу, обладает, как показано в табл. 2, высокой прочностью на разрыв и удлинение и светоустойчивостью к УФ-лучам, высокой агезионной прочностью по стали.

Состав применяемого адгезива обеспечивает небольшой радиус катодного отслаивания ленты, устойчивость ее к длительному воздействию соленой воды и высокую биоустойчивость.

Кроме того, высокое напряжение усадки ленты по предлагаемому способу, равное 0,24 Мпа, обеспечивает при нанесении ленты необходимое усилие для заполнения адгезивом микротрещин и прочих неровностей поверхности продуктопровода и его сварного шва.

Способ получения термоусаживающейся многослойной адгезионной ленты путем нанесения адгезионного слоя на основу - электронно-химически модифицированную полиэтиленовую ленту. Новым в способе является использование в качестве основы полиэтиленовой ленты, электронно-химически модифицированной до поглощения дозы 25-50 Мрад и ориентированной в долевом направлении на 25-75%. В качестве адгезионного слоя используют композицию, содержащую сополимер этилена с винилацетатом, дифенилметандиизоцианат или гамма-аминопропилтриэтоксисилан, минеральный наполнитель, алюминиевый или цинковый порошок, бактерицидную добавку и стабилизатор. 2 табл.

Способ получения термоусаживающейся многослойной адгезионной ленты путем нанесения на электронно-химически модифицированную полиэтиленовую ленту адгезионного слоя на основе сополимера этилена, отличающийся тем, что используют полиэтиленовую ленту, электронно-химически модифицированную до поглощения дозы 25 50 Мрад и ориентированную в долевом направлении на 25 - 75% а в качестве адгезионного слоя используют композицию, включающую, мас.

Сополимер этилена с винилацетатом 75 85
Дифенилметандиизоцианат или гамма-аминопропилтриэтоксисилан 1,5 4,5
Минеральный наполнитель 9 15
Алюминиевый или цинковый порошок 2 3
Бактерицидная добавка 1 2
Стабилизатор 1 2