ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ КАБЕЛЬНОГО ПЛАСТИКАТА Российский патент 2005 года по МПК C08L27/06 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/04 C08K3/20 C08K3/26 C08K3/30 C08K5/02 C08K5/53 C08K5/06 C08K5/10 C08K5/13 C08K5/103 C08K5/09 

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к пластифицированным композициям на основе поливинилхлорида для кабельного пластиката.

Известна полимерная композиция для кабельного пластиката, содержащая (мас.ч.):

Поливинилхлорид- 100Диоктилфталат- 60Двухосновной фосфит Pb- 10Двухосновной стеарат Pb- 0,75Полиэтиленовый воск- 0,5Кальцинированная глина- 10Карбонат кальция- 10Тринонилфенилфосфит- 0,5Дифенилолпропан- 0,3Сажа- 4-5

(см. Минскер К.С., Федосеева Г.Т. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида. М. Химия. 1972. С.386.)

Недостатком данной композиции являются невысокие физико-механические показатели.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является полимерная композиция для кабельного пластиката на основе поливинилхлорида при следующем содержании компонентов (мас.ч.):

Поливинилхлорид - 100

Диоктилфталат - 51

Хлорпарафин ХП-470 - 28,4

Стеарат кальция - 1,9

Трехосновной сульфат свинца - 2,8

Мел - 47,3

Трехокись сурьмы - 0,94

Дифенилолпропан - 0,3

Углерод технический - 0,94

(см. Технологический регламент Стерлитамакского ЗАО “Каустик” №61-92 производства гранулированного поливинилхлоридного пластиката для изоляции и защиты оболочек проводов и кабелей).

Недостатками данной композиции являются низкие термостабильность, технологичность при переработке.

Целью изобретения является создание технологичной высокоэффективной рецептуры на основе ПВХ для кабельного пластиката с улучшенными эксплуатационными показателями, а именно с повышенной термостойкостью, пониженной температурой хрупкости и улучшенными физико-механическими свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая поливинилхлорид, диоктилфталат, хлорпарафин, трехосновной сульфат свинца, стеарат кальция, трехокись сурьмы, мел, дифенилолпропан, углерод технический, дополнительно содержит металлсодержащую смазку, полученную взаимодействием альфа-разветвленных насыщенных монокарбоновых кислот фракции С₁₀-С₂₈ с многоатомным спиртом при 180-230°С в мольном соотношении 1:(1-2) в присутствии оксидов двухвалентных металлов CaO, PbO, ZnO, CdO, MgO, BaO или их двухкомпонентных смесей в массовом соотношении 0,25-1:0,5-1 в количестве 0,5-2,0 мас.% от общей реакционной массы, где в качестве многоатомного спирта используют этиленгликоль, глицерин, полиглицерин - кубовый остаток дистилляции глицерина (ТУ 6-01-0203314-92-89) при следующем содержании компонентов композиции, мас.ч.:

Поливинилхлорид - 100,00

Диоктилфталат - 51

Хлорпарафин ХП-470 - 28,4

Трехосновной сульфат свинца - 2,8

Стеарат кальция - 1,9

Трехокись сурьмы - 0,94

Дифенилолпропан - 0,3

Мел - 47,3

Углерод технический - 0,94

Металлсодержащая смазка 0,5-5,5

Альфа-разветвленные монокарбоновые насыщенные кислоты фракции G₁₀-C₂₈ (АРМК) получают методом теломеризации этилена с изомасляной или масляной кислотами в присутствии радикального инициатора перекиси третбутила (ТУ 2431-200-00203312-2000).

Металлсодержащие смазки получают взаимодействием АРМК с многоатомным спиртом при 180-230°С в мольном соотношении 1-(1-2) в присутствии оксидов двухвалентных металлов или их двухкомпонентных смесей при массовом соотношении 0,25-1:0,5-1 в количестве 0,5-1,5 маc.%, от общей реакционной массы. Выход продуктов 95-99%.

Процесс ведут при интенсивном перемешивании в токе азота с отводом реакционной воды. Контроль полноты превращения исходных веществ осуществляют по количеству выделившейся воды и кислотному числу.

Процесс считается законченным при достижении кислотного числа в реакционной массе не более 3 мгКОН/г.

Металлсодержащие смазки представляют собой жидкость от бесцветного до светло-желтого цвета.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Примеры 1 (по прототипу)

В смесителе при 90-100°С готовят композицию следующего состава (маc.ч.):

Поливинилхлорид - 100

Диоктилфталат - 49

Хлорпарафин ХП-470 - 28,4

Стеарат кальция - 1,9

Трехосновной сульфат свинца - 2,8

Мел - 47,3

Трехокись сурьмы - 0,94

Дифенилолпропан - 0,3

Углерод технический - 0,94

Полученную композицию вальцуют при 160±5°С в течение 5-7 мин и определяют: термостабильность - по ГОСТ 14041, прочность при разрыве и относительное удлинение при разрыве, температуру хрупкости - по ГОСТ 5960, показатель текучести расплава (индекс расплава) - по ГОСТ 11645-73, блеск на блескомере ФБ-2.

Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Пример 2. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 0,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 220°С в мольном соотношении 1:1 в присутствии 0,5 маc.% от общей реакционной массы оксида цинка.

Пример 3. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 1 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 205°С в мольном соотношении 1:1,2 в присутствии 1,0 маc.% оксида магния.

Пример 4. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 2,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 230°С в мольном соотношении 1:1,2 в присутствии оксидов магния и цинка при массовом соотношении 0,5:1 соответственно в количестве 0,5 маc.% от общей реакционной массы.

Пример 5. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 1,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 210°С в мольном соотношении 1:1,3 в присутствии оксидов магния и цинка при их массовом соотношении 0,5:1 соответственно в количестве 1,5 маc.%.

Пример 6. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 5,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 195°С в мольном соотношении 1:1,5 в присутствии оксидов магния и свинца при их массовом соотношении 0,75:0,75 в количестве 2 маc.%.

Пример 7. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 1 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 190°С в мольном соотношении 1:1,2 в присутствии оксидов цинка и кальция при массовом соотношении 0,5:0,5 в количестве 1 мас.%.

Пример 8. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 3 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и глицерина при 200°С в мольном соотношении 1:1,2 в присутствии оксидов магния и кадмия при массовом соотношении 0,5:0,5 в количестве 1,5 мас.%.

Пример 9. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 0,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и этиленгликоля при 180°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии оксида цинка в количестве 0,5 мас.%.

Пример 10. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 2,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и этиленгликоля при 185°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии оксидов кадмия и бария при массовом соотношении 0,25:0,5 в количестве 1 мас.%.

Пример 11. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 1,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и этиленгликоля при 190°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии оксида свинца в количестве 0,8 мас.%.

Пример 12. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 5,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и этиленгликоля при 185°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии оксидов магния и цинка при массовом соотношении 0,25:0,5 соответственно в количестве 1 мас.%.

Пример 13. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 0,75 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и этиленгликоля при 190°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии оксидов магния и свинца при массовом соотношении 0,5:0,5 в количестве 1,5 мас.%.

Пример 14. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 1 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и полиглицерина при 195°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии 0,5 мас.% оксида цинка.

Пример 15. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 2,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и полиглицерина при 200°С в мольном соотношении 1:2 в присутствии оксидов магния и цинка при массовом соотношении 0,5:0,5 в количестве 2 мас.%.

Пример 16. Аналогично примеру 1, композиция дополнительно содержит 5,5 мас.ч. металлсодержащей смазки, полученной на основе АРМК и полиглицерина при 220°С в мольном соотношении 1:1,5 в присутствии оксидов магния и свинца при массовом соотношении 0,5:0,75 соответственно в количестве 1 мас.%.

Использование предложенной композиции кабельного пластиката позволит:

- улучшить физико-механические показатели кабельного пластиката, получаемого из поливинилхлоридной композиции по сравнению с прототипом, а именно повысить:

- прочность при растяжении,

- относительное удлинение,

- термостабильность,

- улучшить внешний вид,

- понизить температуру хрупкости,

- расширить ассортимент получаемых поливинилхлоридных композиций, используемых для получения кабельного пластиката.

Таблица 1Наименование показателяПрототипПримеры по изобретению1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.Термостабильность, при 170°С133141145179169188160196157185180191181188197208Прочность при разрыве, кгс/см²155159160164161162165163163160159161160160165164Относительное удлинение при разрыве, %346348350351349350352350352361368365370354359365Блеск, %33394142414540413943414441394345Усадка, %0,50,220,20,200,210,190,200,200,20,190,20,20,20,220,20,9Показатель текучести расплава, г/10 мин.58,360,963,464,863,165,461,863,660,262,961,565,161,262,563,865,1Температура хрупкости, °С-40-45-47-50-47-50-45-50-45-50-47-50-45-45-47-50

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к пластифицированным композициям на основе поливинилхлорида для кабельного пластиката. Полимерная композиция содержит поливинилхлорид, диоктилфталат, хлорпарафин ХП-470, трехосновной сульфат свинца, стеарат кальция, трехокись сурьмы, мел, дифенилолпропан, углерод технический дополнительно содержит металлсодержащую смазку с кислотным числом не более 30 мгКОН/г, полученную взаимодействием альфа-разветвленных насыщенных монокарбоновых кислот фракции С₁₀-С₂₈ с многоатомным спиртом при 180-230°С в мольном соотношении 1:(1-2) в присутствии оксидов двухвалентных металлов CaO, PbO, ZnO, CdO, MgO, BaO или их двухкомпонентных смесей в массовом соотношении 0,25-1:0,5-1 в количестве 0,5-2,0 мас.% от общей реакционной массы, где в качестве многоатомного спирта используют этиленгликоль, глицерин, полиглицерин - кубовый остаток дистилляции глицерина. Технический результат - повышение прочности при растяжении, относительного удлинения, термостабильности, улучшение внешнего вида, снижение температуры хрупкости, расширение ассортимента получаемых поливинилхлоридных композиций, используемых для получения кабельного пластиката. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Полимерная композиция для кабельного пластиката на основе поливинилхлорида, включающая поливинилхлорид, диоктилфталат, хлорпарафин ХП-470, трехосновный сульфат свинца, стеарат кальция, трехокись сурьмы, мел, дифенилолпропан, углерод технический, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит металлсодержащую смазку с кислотным числом не более 3 мгКОН/г, полученную взаимодействием альфа-разветвленных насыщенных монокарбоновых кислот фракции С₁₀-С₂₈ с многоатомным спиртом при 180-230°С в мольном соотношении 1:(1-2) в присутствии оксидов двухвалентных металлов СаО, PbO, ZnO, CdO, MgO, BaO или их двухкомпонентных смесей в массовом соотношении 0,25-1:0,5-1 в количестве 0,5-2,0% от общей реакционной массы при следующем содержании компонентов композиции, мас.ч.:

Поливинилхлорид 100,00

Диоктилфталат 51

Хлорпарафин ХП-470 28,4

Трехосновной сульфат свинца 2,8

Стеарат кальция 1,9

Трехокись сурьмы 0,94

Дифенилолпропан 0,3

Мел 47,3

Углерод технический 0,94

Металлсодержащая смазка 0,5-5,5