Полимерная композиция Советский патент 1984 года по МПК C08L27/06 

Изобретение относится к составу полимерной композиции на основе поливинилхлорида (ПВХ ), которая может быть применена для получения труб, профилей, экструЭионно-вьвдув тары, винипласта, пленки, литьевых изделий. Перечисленные материалы мо гут эксплуатироваться в условиях различных скоростных (вплоть до уд ных) и температурных режимов. При этом для сохранения целосткости изделий из названных материалов необходи1ио, чтобы они обладали высокими физико-механическими свойствами и прежде всего ртносительньм удлинением при разрыве, которое в основнся и определяет величину удельной энергии разрушения материалов при сравнительно небольших скоростях нагружения (у 1002000 мм/мин). При повышении скоростей наГружения до ударных способность сохранения целостности материала зависит от удельной работы разрушения, ха- рактеризуемой ударной вязкостью. материала. Снижение температуры эксплуатации ещё более ужесточает условия при ударнсм нагружении. Сохранение высоких значений перечисленных эксплуатационных характеристик (относительного удлинения при разрыве при сравнительно невысоких скоростях нагружения и ударной вязкости при ксжиатной и пони-, женной температурах) является, таким образом, главная требованием к материалам. Для модификации П6Х в процессе переработки и спрльзуется 1аирокий ассортимент (со)полиме,ршлх добавок которые придают ему различные свойства. Известна полимерная композиция на основе ПВХ, содержащая модифицирующую добавку - срполимер этилена с винилацётатом и сополимер, бути акрилата, эхилакрилата и метилметакрилата 1XJ. Эта композиция имеет хорошую пер рабатываемость и удлинение, однако ударная вязкость составляет лишь 2,4 кгсм/см при (ГОСТ 4647-8 .тип-II) . Известна также полимерная композиция на основе ПВХ, в{слючаюи(ая 0,3-25% нитрованного каучука с со держанием азота 0,56-3,7% в виде 40-50%-ного латекса Г2j Образцы, содержащие 1% указанно го модификатора, имеют ударную вязкость (поШарли) 65-70 кгсм/м. Однако относительное удлинение тгисих образцов не превышает 80-90%/ что ухудшает возможность сохранения целостности изделий при сравнительно небольших скоростях испытания. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является лимерная композиция на основе двух поливинилхлоридов: суспензионного и латексного, бзятых в весовом соотношении 100:(10-20), а также содержащая пластификатор/ термостабилизатор, например соли свинца, смазку, пигменты . Если из полимерной композиции, содержащей 100 вес.ч. суспензионного ПВХ С7059М, 10-20 вес.ч. латексного ПВХ Е66, 2 вес.ч. двухосновной стеарат свинца (ДОСС), 3 . трехосновной сульфат свинца (ТОСС) и 0,2 вее.ч. стеариновой кислоты, изготовить пластины толщиной 1 и 4 мм н определить относительное удлинение при разрьоз е при У 100 мм/мин и ударную вязкость с надрезом при +20°С, то измеренные показатели составят 40-55% и 2,7-2,9 кгсм/см соответственно. Целью изобретения.является увеличение относительного удлинения при разрыве и ударной вязкости. Поставленная цель достигается тем/ что полимерная композиция, включающая смесь двух полимеров винилхлорида/ одним из которых является суспензионный поливинилхлорид термостабилизатор и смазку, содержит в качестве другого поливинилхлорида микросуспензионный поливинилхлорид с размере частиц О,8-9,О мкм и удельной поверхностью 2-10 м2/г при следующем соотношении компонентов композиции, мае,ч..: Суспензионный поливинилхлорид20-80Микросуспензионныйполивинилхлорид с разMSipoM частиц 0,8-9,0 мкм и удельной поверхностью 2-10 м /г20-80 Термостабилизатор 1,0-4,5 Смазка 0,1-2,0 Кроме того, полимерная компози1ЩЯ дополнительно содержит 5 20 мае.ч. модификатора ударопрочHocTH jвыбранного из группы, включающей сополимер метидметакрилата . бутадиена и стирола, хлорированный полиэтилен н сополимер этилена с винил гщетатсм. ПВХ с указанной характеристикой является микросуспензионньм, может быть получен одним из известных способов например 4 , и применяется для получения пластизолей. ПВХ с размером частиц 60-200 мкм i и удельной поверхностью -2

является суспензионным. ЭмульсиоН ный ПВХ имеет размер частиц 1 60 мкм и удельную поверхность порошка 20-50 м2/г. .

В качестве термостабилизатора композиция содержит стеараты.бария и кадмия, кальция и цинка, ТОСС и ДОСС, оловоорганические соединения. Смазка - стеариновая кислота, глицерин, моноолеат глицерина, полиэтиленовый воск и др.

Полимерная композиция может также содержать модификаторы ударопрочности, выбранные из группы, включающей сополимер метилметакрилата, бутадиена и стирола, хлорированный полиэтилен (ХПЭ) и сополимер этиленвинилацетат (ЭВА.

Использование в составе предлага мой .композиции смеси ПВХ суспензионного и полимера винилхлорида с размером частиц 0,8-9 мкм и удельной поверхностью порошка 2-10 при определенном соотношении компонентов позволяет увеличить относительное удлинение при разрыве и ударную вязкость образцов (таблица, примеры 1-28) .

Пример. 80 мае,ч. суспензионного ПВХ С 5860ПЖ, 20 мае.ч. ПВХ МС 7002 (с размером частиц порошка 35 6 мкм и удельнбй поверхностью 5уд 5 ), 3 мае.ч. ТОСС, 1,5 мае.ч. ДОСС и 0,2 мае.ч. стеариновой киелоты перемешивают при 80-90®С в течение 25730 мин. Композицию перерабатывают на вальцах при 165-170°С в течение 8-10 мин и из вальцовок преееуют плаетины толщиной 1 и 4 мм при давлении 270330 кге/ем и температуре 17О-175 С Из пластин толщиной 1 мм вырезают лопатки для определения относительного удлинения при разрыве по ГОСТ 11262-80. Из образцов толщиной 4 мм фрезеруют бруски с надрезом для

определения ударной вязкости по ГОСТ 4647-80.

Свойства образцов приведены в таблице.

Приме р ы 2-28. Составы композиций и их свойства приведены в таблице. Композиции готовят и испытывают, как указано в примере 1.

Композиции на основе микросуспензионного неплаетифицированного ПВХ имеют относительное удлинение порядка 100%, еуепензионного - 10%.

Из приведенных в таблице данных

5 еледует, что иепользование в составе композиций смеси ПВХ суспензионного и полимера винилхлорида с размером частиц порошка 0,8-9,0 мкм и удельной поверхностью 2-10 при определённом соотношении компонентов

0 увеличивает относительное удлинение при разрыве образцов (при У 100 мм/мин) до 120-165 tipii этом возрастает и ударная вязкость образцов (.примеры 1-28) . ЕСЛИ в составе пред5лагаемых композиций,использовать смесь двух полимеров винилхлорида в количествах, выходящих за пределы, предлагаемого то снижается относительное удлинение при разрыву и удар0ная вязкость образцов (примеры 30 33). Замена в составе композиций суспензионного полимера винилхлорида на эмульсионной ПВХ также снижает основные показатели образцов (при5 меры 34-37). Уменьшение содержания термостабилизаторов и смазки при переработке композиции приводит к ускоренной термодеструкции ПВХ, к ухудшению его цвета и свойств

0 материала, при увеличении содержания этих компонентов происходит их выпотевание изматериала при переработке, появляется налет на перерабатывающем оборудовании, ухудшается поверхность изделий.

ПриСостав композиции, мер мае.ч.

Стеариновая

кислота0,2

ПВХ МС 7002 50

ПВХ С-5860ПЖ50

Стеарат

бария.

Стеарат кадмия1,0

Стеариновая

кислота0,2

ПВХ МС 700250

ПВХ С-5860ПЖ50

Стеарат бария0,5

Стеарат кадмия .1,3

Стеариновая

кислота0,2

ПВХ МС 700250

ПВХ С-5860ПЖ50

Стеарат бария0,2

Стеарат кадмия1 8

Глицерин0,1

ПВХ МС 700250 ПВХ С-г5860ПЖ . . 50

Стеарат бария1,0

Стеарат кадмия1,8

Стеариновая

кислота .0,2

ПВХ МС КФ 62/D 50

0

9 мкм, SUA,

3 м2/г

ПВХ С-5860ПЖ50.

Стеарат кальция0,5

Стеарат цинка0,5 Моноолеат глицерина 2

Продолжение таблицы

Ударная вязкость с надрезом, кгсм/см, при,С

-20

+20

-30

145

2,7

6,5

1,9

2,1

3,0

6,5

150

1,7

2,9

140

6,0

1,8

2,8

140

6,5

1,7

2,2

6,5

143

Продолжение таблицы

1. ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИВДМ, включающая смесь двух поливиннлхлоридов, одним из которых является . суспензионный поливинилхлорид, термостабилизатор и смазку, о т л и а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения относительного удлинения при разрыве и ударной вязкости, в ка. честве другого поливинилхлорида она содержит микросуспензионный поливинилхлорид с размером частиц 0,89,0 мкм и удельной поверхностью 2-10 vfl-lT при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Суспензионный поливинилхлорид20-80 Микросуспензионный поливинилхлорид с разг мером частиц 0,8-9,0 мкм и удельной поверхностью 2-10 м2/г 20-80 Тервюстабили(Л 1,0-4,5 затор 0,1-2,0 смазка 2. Полимерная кса тозиция по п; 1, о тли ч а ю щ а я с я тем, что дополнительно содержит 5-20 мае.ч. модификатора ударопрочности, выбранного из группы, включающей сополимер метилметакрилата бутадиена и стиО. рола, хлорированный полиэтилен и со полимер этилена с винилацетатом. 00 Э

Стеариновая

кислота0 5

2ПВХ МС КФ 70

D ° 4 мкм50 148

S,j 10 MVr

ПВХ С-5860ПЖ50

ПВХ С-5860ПЖ50

Тиогликопятдибутияололова1,5

Полиэтиленовый

воск. .

3ПВХ МС 7002.50

ПШ( С-5860ПЖ50 140

Тиогликопятдибутилолова2,0

Полиэтиленовый

воск0 1

4ПВХ МС 700270 ПВХ .С-5860ПЖ30 ТОСС3,0

ДОСС1,5 150

Стеариновая

кислота0,2

5ПВХ МС 700280 ПВХ С-5860ПЖ20

ТОСС3,0 142

ДОСС1,5

Стеариновая

кислота2

2,8

6,0

1,8

6,0

2,7 1,8

6,5

2,8 2,1

6,0

2,5 2,0

Стеариновая кислота

мве

7ПВХ МС 7002 ПВХ С--5860ПЖ Стеарат бария Стеарат кадмия

Стеариновая кислота

мне

8ПВХ МС 7002 ПВХ С-5860ПЖ ТОСС

досс

Стеариновая кислрта

МВС

9ПВХ МС 7002 ПВХ С-5860ПЖ ТОСС

ДОСС

Стеариновая киспота

МБС

0ПВХ МС 7002 ПВХ С-5860ПЖ ТОСС

ТОСС

нр 12 . 5

155

15

145

нр

16

165

нр

7,7 2,5

150

18

Отиосительиое удлинеСостав композиции ние при раз. мае.ч. рыве, %. мн/мин

Стеариновая

0,2 кислота

10

МБС

50

ПВХ НС 6602 С

50 ПВХ С-58вОПЖ

Tcxic

3,0

1,5

: ДОСС

Стеариновая

0,2 кислота

20

МБС

70

2ПВХ МС 7002

30 ПВХ С-5860ПЖ

3,0 ТОСС

1,5

ДОСС

Стеариновая

0,2 кислота

20

МВС

80

3ПВХ МС 7002

20

ПВХ С-5860ПЖ

3,0

ТОСС

1,5

ДОСС

Стеариновая

0,2 кислота

20

МБС

4ПВХ МС 7002

50

50

ПВХ С-5860ПЖ

3,0 ТОСС

1,5 ДОСС

Стеариновая

0,2 кислота

ХПЭ (40% се) 5

Продолжение таблицы

..,,-,

Ударная вязкость с надрезом, кгсм/см,при,С

HI

I-20

-30

19,5

9,1

HP

16

HP

18

8,5

нр

4,7

12,5

1,8

15

16

1073260 Продолжение таблицы

17

1,00

ПВХ С 7059 М

10-20 40-45 ПВХ Ебб

3 2 ТОСС ДОСС

18

1073260

Продолжение талицы

2,7-2,9 1,9-2,0 1,6-1,8

1,7 2

55

2,1

1,5

60

4,5

2,3

50

3,9

2,1

52

Продолжение таблицы