Полимерная композиция Советский патент 1983 года по МПК C08L23/06 

Изобретение относится к полимерным композициям, используемым для получения изделий различного найначения методом экструзии, литья и прессования, в частности, для получения электрической изоляции или об лочки кабельных изделий. Известна полимерная композиция для изолирования кабельных изделий, содержащая полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) или высокой плотности (ПЭВП) и стабилизатор. Эта композиция широко используется в кабельной промышленности для изолирования про водов и кабелей 1. . Однако данная композиция характе ризуется низкой перерабатываемостью и при переработке ее на экструзионных автоматических линиях удается достичь скорости экструдирования не более 100 м/мин для композиции на о нове ПЭВП и не более 1000 м/мин для композиции на основе ПЭНП. При повы шении скорости экструзии выше указанных значений поверхность изоляци из этих композиций становится шероховатой или не образуется монолитного слоя. Известна также полимерная композиция на основе ПЭНП или ПЭВП, соде жащая 15 мас.% полипропилена (ПП J Г Скорость экструзии ее несколько увеличена. Однако при этом одновременно снижается физико-мехс.нические характеристики, в частности разруша ющее напряжение при растяжении. Известна композиция на основе .ПЭНП, включающая кремнийорганический олигомер З 3. Недостатком этой композиции также является низкая перерабатываемость Наиболее близкой к предлагаемой потехнической сущности и достигаемрму эффекту является композиция, содержащая 36-74,3 мас.% (.100 мас.ч ПП; 25-55 мас.% (.34-152 мас.ч.) полиэтилена; 0,5-7,0 мас.% (.0,619,4 мас.ч. J силоксанового каучука и 0,2-2,0 мас.% (0,2-5,5 мас.ч.) стабилизатора 4 3. Введение в композицию, содержащую ПП и ПЭВП, силоксанового каучука приводит к повышению ударной прочности даже при отрицательных температурах. Однако не наблюдается повышения других физико-механических свойств. Кроме того, из-за наличия такой системы стабилизаторов, как N,N -ди-р-нафтил-г«-фенилен-ди-амин и тинувин, окрасить данную композицию в яркие цвета, отличные от синего, не представляется возможным и под действием тепла и света окрас ка будет резко изменяться. Эта комжозиция перерабатывается всеми известными методами переработки: лить, ем, экструзией и прессовханием. Однако скорости экструзии ее не превышают 100 м/мин, что не позволяет ее использовать для переработки на высокоскоростных линиях. Цель изобретения - улучшение пе- . рерабатываемости композиций. Поставленная цель достигается тем, что композиция, содержащая полиэтилен, полипропилен, силоксановый каучук и стабилизатор, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.ч.: Полиэтилен100 Полипропилен 0,5-10,0 Силоксановый каучук0,1-3,0 Стабилизатор0/05-0,8. Композиция может содержать ПЭНП с плотностью 0,915 - 0,925 г/смЗ и показателем текучести расплава (ПТР ) 0,1 - 3,0 г/10 мин или ПЭВП с плотностью 0,945 - 0,955 г/см и показателем текучести расплава в пределах 0,5-3,0 г/10 мин. В качестве полипропилена применяется полимер с ПТР в пределах 0,2 - 3,5 г/10 мин. В качестве силоксанового каучука используют высокомолекулярные и низкомоле- кулярные каучуки с мол.мае. от 12000 до 2 млн.. , например, типа СКТВметилвйнилсилоксановый с мол.мае. до 650 тыс. и содержанием винильных рупп 0,1 - 2,0 мол.%, типа СКТ (Циметилвинилфенилсилоксановый с мол.мае. до 750 тыс. и содержанием винильных групп до 8 мол.%, типа СКТН - диметилсилоксановый с мол.мае. от 12 тыс. и вязкостью 90 - 1080 с марок А, Б, В или Г; типа СКТСТ - диметилстиролсилоксановый с мол. мае. до 1 млн. с содержанием стирольных групп до 10 мол.% и др. В качестве стабилизаторов для получения яркой устойчивой окраски композиции используют одно из нижеперечисленных соединений или смесь из двух или более соединений: 2,2-метилен- бис (4 -метил- 6-трет. бутил-фенол ) (бисалкофен БП } i 2,2-метилен- 5ис (4-метил-6-о1-метилциклогексилфенол) (бисалкофен МЦП )| бис-(п-фениламинофенокси )-диметилсилан (бисфенамСМ) бис f 3-мeтил-5(o.-мeтил-бeнзил -2-oкcифeнил -сульфид (тиалкофен МБП );бис-(2-метил-5-трет. бутил-4-оксифенил}-сульфид(тиоалкофен БМ); 1,3,5-триметил-2, 4,6-три (3, 5-дитрет. бутил-4-оксибензил -бензол(триалкофен МД )i 2- (з, 5 -дитpeт. бутил-4-оксифенилпро- . пионилгидразо )-5-.(3 ,5 -ди-трет, бутил-4-оксифенилэтилен )2,3-д;1гидро-1-окса-3,4-диаза-2-фосфомен (ФЛУ-13|; эфир-3,5-дитрет. бутил-4-окси-фенил пропионовой кислоты и пентаэритрита (тетраалкофен 2,2 -тио-диэтил-бис (з- (з,5-дитрет.бутил-4-гидрооксифенил )-пропионат(феяозанЗО).

Композиция может содержать техуглерод от 0,5 до 3 мас.%.

Составы композиций табл. 1) гоTOBJRCT следующим образом.

В смеситель тяжелого типа БриджБенбери загружают сначала ПЭНП (или ПЭВП}, затем ПП, стабилизатор и силоксановый каучукi Смешение прриз водят при 140-1бб°С - для рецептур на основе ПЭНП или 240-250°С - для рецептур на основе ПЭВП. Время смешения 15-20 мин. Полученную смесь гранулируют на экструдере при температуре по зонам в пределах 130200°С, число оборотов шнека 120150 об/мин. Материал получают в виде гранул, которые затем используют для переработки методом экструзи Окрашивание композиций проводят полиэтиленовыми концентратаг«1 пигментов различных цветов, содержащими органические или неорганические пигменты или их смеси.

Характеристики рецептур предлагаемой композиции , контрольной композиции и композиции.-прототипа определяют по следующим методикам; разрушающее напряжение при растяжении (dp)H относительное удлинение при разрыве (бр) по ГОСТ 11262-73 при скорости деформации 500 мм/мин на образцах, вырубленных из предварительно отпрессованных пластин; стойкость к истиранию изоляций определяют по количеству двойных ходов иглы, находящейся под грузом 0,1 кгс. Перерабатываемость композиции оценива1ЮТ визуально по качеству поверхности изоляции кабельногр изделия, полученной при различных скоростях изолирования на экструзнонных автоматических линиях.

Стойкость окрашенной изоляции.к температуре и свету определяют по стандартным методикам.

в табл. 1 приведены составы предлагаемой композиции, контрольной и композиции-прототипа и их характе ристики.

Т а б л и ц а 1

Полиэтилен низ плотности ; Полиэтилен высо кой плотности Полипропилен СКТН А Смесь стабилизаторовБисапкофен БП Бисалкофен МЦП Бйсфенам СМ Тиоалкофен МБП Тиоалкофен БМ Триалкофен МД ФАУ-13 Тетраалкофен ПЭ Феноэан 30 100 100 100 100 100 0/4 0,4 11 5 0,5 0,3 0,08 - - 0,3 3,5 2 0,3 0,3 Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см 230 270 125 128 Относительное удлинение при разрыве,% Стойкость к ис0,3

- 0,8

0,05

Продолжение /абл. 1

0,5

3 - 2

0,05

0,05 28. 210 215 260 250 580 605 Разрушающее напряжение при растяжении, : кгс/см 255 260 165 160 Относительное удлинение при 800 600 620 разрыве, % Стойкость к истиранию, число 3540 2060 256 ДВОЙНЫХ ходов Стойкость к воздействиюВыдер- Вьвдер- Выдер- Выде света в течеживает жива- жива- жива ние 96 ч . от ет ет Стойкость к воздействию температуры 100 С в тече « и ние 1400 ч . 1 .

плотности .

Полиэтилен высокой плотности

Полипропилен

СКТВ

СКТН А , СКТ:ктст

Продолжение табл.

,j

Продолжение табл.1

100 100 100 100 100

10 5

0,5 0,5 0,1 0,5 0,1 170 158 165 168 600 585 660 580 0 2580 2$70 2630 2в80 Выдер- Выдер- Выдер- Выдерржива- жива- жива- жнв&ет ет ет ет

Тиоалкофен WBIl ТИоалкофен БМ Триалкофен МД ФАУ-13

Тетраалкофе ПЭ Фенозан 30 Разрушающее напряжение при 170 164 162 растяжении, кгc/cм Относительное 636 650 590 удлинение при разрыве, % Стойкость к ис3290 3310 3300 тиранию, число двойных ходов Стойкость к Выдер- Выдер- Выде воздействию жива- жива- жива света в течение 96 ч ет ет ет Стойкость к воздействию температуры в течение 1400 ч Смесь стабилизаторов: топаноп CAj Ы, N -ди- fi- н афтил-п - фе ниле ндиами и. Технологические свойства предлага-/ емой композиции, композиции-протоПродолжение табл.1

0,25 0,1

0,1

0,05

ОД

0,1 154 157 162 660 610 620 630 3270 3310 3250 3280 Выдер Выдер- Выдер- Выдержива- жива- жива- живает ет ет ет дилаурилтиодипропионат, тинувин, типа и контрольных композиций представлены в табл, 2. как вилно из данных испытаний, введение в ПЭНП полипропилена меньше 0,5 мае.ч, и силоксанового каучука (ск; меньше 0,1 мае.ч.(композиции 3 и 4), а также введение ПП и СК более 10 и 3 мае.ч. соответственно не приводит к повышению бр и 6р. Эти характеристики остаются на довольно низком уровне. При введении ПП и СК выше 10 и 3 мае.ч. к тому же наблюдается плохая совместимость компонентов. Подобное положение наблюдается и при введении полипропилена и силокеанового каучука ниже 0,5 и ОД мае. ч. (композиция 6), а вы ше 10,0 и 3 мае.ч. (композиция 7 ) в ПЭВП. Перерабатываются указанные композиции или при низких екороетях изолирования (композиции 3,5 и 6). или из-за плохой совмеетиМоети не перерабатываются (композиции 4 и 7) Введение полипропилена в количестве 0,5 - 10 мае.ч. и еилокеанового каучука 0,1-3,С мае.ч. как в ПЭНП, так и в ПЭВП приводит к повышеиию р и €р, а также к по1 1шению стойкости к истиранию изоляции проводов телефонного кабеля. Скороеть переработки композиции на основне ПЭВП возраетает до 500-600 м/мин V композиции 8-11)|а композиции на оенове ПЭНП - до 2400-2600 м/мин.. При этом давление в головке не превышает 510 кгс/см2, что отражает лучшую текучесть композиции и, следовательно, перерабатываемость. Композиция должна быть окрашена в различные яркие цвета для удобства монтажа изделий, изготовленных на ее основе. Яркость окраски, а также ее уетойчивость к действию света и температуры зависит от типа применяемого стабилизатора или смеси стабилизаторов. Таким образом, предлагаемая композиция обладает хорошей перерабатываемоетью и может быть использована, для изолирования токоведущих жил на высокоскоростных автоматических зкструзионных линиях.