Полимерная композиция Российский патент 2018 года по МПК C08L23/16 C08K5/01 C08K5/14 

Изобретение относится к химии полимеров, а конкретнее к полимерным композициям на основе смеси этиленвинилацетатного каучука (ЭВА) с органическим ненасыщенным каучуком, и может найти применение в различных отраслях промышленности, в частности при изготовлении изоляционных и шланговых резин электрических проводов и кабелей, эксплуатирующихся в диапазоне температур от минус 50°С до плюс 110°С.

Известна композиция на основе хлоропренового каучука для применения в качестве оболочки электрических кабелей и проводов (патент на изобретение 2562863 С2). Данная смесь для оболочки является стойкой к воздействию масла и к механическим нагрузкам, имеет высокую термическую стойкость.

Недостатком такой композиции является то, что она относится к галогенсодержащим композициям и не удовлетворяет современным требованиям по пожаробезопасности кабельных изделий.

Также известна и близка к предлагаемой композицией на основе ЭВА является композиция на основе этиленпропиленового сополимера, содержащая вулканизующий агент (органический пероксид), оксид цинка, наполнитель, кремнийорганическую добавку, соагент вулканизации, парафин, стеарин (патент 2261876 С2, C08L 23/16,2003 г.).

Недостатком таких композиций является то, что они обладают недостаточной стойкостью к набуханию в нефтепродуктах, стойкостью к термическому старению, сопротивлением раздиру.

Технический результат состоит в разработке композиции, обладающей одновременно следующим комплексом свойством: высокой прочностью, стойкостью к термическому старению, хорошим сопротивлением раздиру, стойкостью к набуханию в нефтепродуктах и отсутствием галогенов в составе полимера.

Технический результат достигается тем, что полимерная композиция, содержит компоненты (мас.ч.):

Этиленвинилацетатный каучук с содержанием в цепи полимера 40-80% 50,0-99,0 винилацетата и 20-60% этилена Полярный ненасыщенный каучук 1,0-50,0 Органический пероксид 5,0-10,0 Соагент вулканизации 1,0-4,0 Противостаритель 2,0-5,0 Пластификатор 10,0-20,0

Технологическая добавка:

Стеарин 0,5-3,0 Производные амина 1,0-3,0 Парафин 2,0-10,0 Наполнители 100,0-200,0 Кремнийорганическая добавка 0,5-4,0

Композиция дополнительно может содержать борат цинка до 10,0 мас.ч. и этиленпропиленовый каучук до 10,0 мас.ч.

Сшиваемая полимерная композиция преимущественно для изоляции и оболочки электрических кабелей и проводов разработана на основе смеси ЭВА (содержащая в цепи полимера 40-80% винилацетата и 20-60% этилена) и органического полярного ненасыщенного полимера, органического пероксида, наполнителя, кремнийсодержащей добавки.

При этом композиция дополнительно содержит соагент вулканизации триметилолпропантриметакрилат (TRIM/S) или триаллилцианурат (ТАЦ); в качестве вулканизующего агента бис (третбутилпероксиизопропил) бензол (Луперокс F-40); в качестве кремнийсодержащей добавки, выбранной из группы: винилтриметоксиэтоксисилан (продукт А-172), 3-метакрилоксипропилтриметоксисилан (продукт А-174) винилтриметоксисилан (продукт А-171); противостаритель из смеси производного дифениламина и ароматического поликарбодиимида; технологическую добавку в виде смеси парафина, стеарина и производного амина; пластификатор из группы дибутилфталат, дибутилсебацинат, эфир фосфорной кислоты; наполнитель, выбранный из группы, включающей дегидратированный каолин, мел, микротальк, двуокись кремния, тригидрат оксида алюминия; а также дополнительно может содержать борат цинка для повышения пожаробезопасности и этиленпропиленовый каучук для повышения морозостойкости.

Все компоненты, входящие в состав композиции, являются продуктами, выпускаемыми в промышленном объеме.

Изготовление и переработка композиций проводится на стандартном оборудовании и не вызывает трудностей.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример

В таблице 1 приведены составы смесей по изобретению

Процесс смешения резиновых смесей осуществляется на вальцах, имеющих размер валков 160×320 мм и фрикцию 1:1,27 при последовательном вводе ингредиентов. Общее время смешения и гомогенизации составляет от 13 до 18 минут.

Свойства композиций определялись на пластинках, свулканизованных в гидравлическом прессе 100-400ВН1Э при 180°С в течение 10 минут.

Результаты испытаний сшиваемой композиции приведены в таблице 2.

Как следует из данных, представленных в таблице 2, предлагаемая композиция на основе смеси ЭВА и другого полярного ненасыщенного полимера, имеет более высокие упругопрочностные свойства, обладает более высокой стойкостью к нефтепродуктам в условиях повышенных температур, стойкостью к действию высоких температур и высоким сопротивлением раздиру.

Использование компонентов вне заявляемых количеств приводит к ухудшению характеристик заявляемой композиции.

Таким образом, сочетание в определенном соотношении компонентов позволяет получить нужный комплекс свойств: упруго-прочностные показатели в сочетании с высокой стойкостью к нефтепродуктам в условиях повышенных температур, высокой стойкостью к термическому старению, высоким сопротивлением раздиру. Указанный комплекс свойств композиции в конечном итоге позволяет улучшить характеристики кабельных изделий.

Изобретение относится к химии полимеров, в частности к полимерным композициям на основе смеси этиленвинилацетатного каучука (ЭВА) и другого полимера. Полимерная композиция на основе смеси ЭВА и другого полимера, представляющего собой полимерный ненасыщенный каучук, используется для изоляции и оболочки электрических кабелей и проводов. Полимерная композиция содержит смесь ЭВА с содержанием в цепи полимера 40-80% виниацетата и 20-60% этилена и полярного ненасыщенного каучука, органический пероксид, соагент вулканизации, противостаритель, технологическую добавку в виде смеси парафина, стеарина и производного класса аминов, наполнитель, кремнийорганическую добавку. Технический результат - высокие физико-механические показатели, стойкость к термическому старению, стойкость к набуханию в нефтепродуктах, сопротивление раздиру и отсутствие галогенов в структуре основного и вспомогательного полимера. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.

1. Полимерная композиция, содержащая компоненты (мас.ч.):

Этиленвинилацетатный каучук с содержанием в цепи полимера 40-80% 50,0-99,0 винилацетата и 20-60% этилена Полярный ненасыщенный каучук 1,0-50,0 Органический пероксид 5,0-10,0 Соагент вулканизации 1,0-4,0 Противостаритель 2,0-5,0 Пластификатор 10,0-20,0

Технологическая добавка:

Стеарин 0,5-3,0 Производные амина 1,0-3,0 Парафин 2,0-10,0 Наполнители 100,0-200,0 Кремнийорганическая добавка 0,5-4,0

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит борат цинка до 10,0 мас.ч.

3. Композиция по любому из пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что дополнительно содержит этиленпропиленовый каучук до 10,0 мас.ч.