Сшиваемая полимерная композиция Советский патент 1984 года по МПК C08L23/06 C08K5/17 H01B3/30 

оо 111 Изобретение относится к сшиваемым композициям на основе полиэтилена высокого давления (ПЭВД), применяемым для изделий различного назначения, в частности в качестве электроизоляционного материала для изоляции силовых, контрольных и других типов кабелей, Известна сшиваемая композиция на основе ПЭВД, содержащая антиоксидант и органическую перекись - перекись дикумила (ОДК) TI . Недостатком этой композиции является низкая скорость сшивания (большое Bpei сшивания) Для ускорения процесса сшива1ния в полиэтилен кроме сшивающего агента - перекиси вводят различные соединения, называемые соагентами сшивания, в частности полиэфирные соеди нения. Известна композиция ПЭВД, сш ваемая ПДК в присутствии соагентй диаллилфталата С 2. Введение диаллилфталата (ДАФ) уве личивает скорость и плотность сшивания, однако композиция не перерабаты вается методом экструзии при изготов лении изолированной жилы вследствии плохой совместимости ДАФ с полимером Наиболее близкой к предлагаемой п технической сущности и достигаемому результату является сшиваемая композиция на основе полиэтилена высокого давления, содержащая органическую пер,екись - перекись дикумила, стабил затор - К,Ы-ди-/1-нафтил-п-фенилендиамин и эпокс иолигомер C3J. Продолжительность сшивания этой композиции несколько меньше, чем ком позиции, содержащей только органичес кую перекись, но все же недостаточно высока. Цель изобретения - уменьшение продолл;ительности сшивания композиции. Поставленная цель достигается тем что сшиваемая полимерная композиция, содержащая полиэтилен высокого давления, стабилизатор, органическую перекись и эпоксиолигомер, дополнительно содержит метафенилендиамин (МФДА) или полиэтиленполиамин (ПЭПА) при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Полиэтилен высокого дг вления100,0 Стабилизатор0,3-0,8 Органическая перекись 1,0-3,0 Эпоксиолигомер 0,5-3,0 7 Meтафенилендиамин или полиэтиленполиамин0,1-1,0 В качестве ПЭВД используют полиэтилен, выпускаемьй химической промьшшенностью по ГОСТ 16337-77, в качестве органической перекиси, например, ПКД, широко применяемую для получения сшиваемьсх композиций, dt уоС-ди(третбутил-перокси-диизопропилбензол), перекись бензола и другие. Для стабилизации используют такие соединения, как- Н,Н ди-/}-нафтш1-п-фенилендиамин (диафен НН)., ,2,2-метилен- ис-(4-метил-6-Ы-метилциклогексилфенол) (стабин МЦП),5ис -(п-фенил-амино-фенокси)диметилсилан (продукт С-1) и другие стабилизирующие добавки. В качестве эпоксиолигомеров(ЭО) используют диановую смолу (диглицидиловьй эфир резорцина - ДГЭР), диглицидиловый эфир дифенилпропана - ДЭДП, резорциноформальдегидную смолу - РФО, циклоалифатическую смолу - ЦА, указанные ЭО выпускаются промышленностью в промышленных масштабах или на опытнопромьшшенных установках. Кроме того, в композицию могут быть введены известные целевые добавки, такие как органические или неорганические пигменты, технический углерод, наполнители и другие добавки. Пример. Образцы. композиц1Й изготавливают следующим образом. Сначала при 130-135°С развальцовывают полиэтилен до образования сплошного полотна, затем в развальцованную массу вводят стабилизатор, эпоксиолигомер и МФДА или ПЭПА или другие отвердители, взятые для сравнения. Opгa ическую перекись вводят при повторном вальцевании при 105-110°С. Состав и характеристики предлагаемой композиции (9-18), а также композиций по прототипу (2), базовому объекту (1) и контрольных (3-8) приведены в таблице. Для испытаний из разальцованной композиции прессуют пластины толщиной 1 и 2 мм при 160 Си времени выдержки 20 - 40 мин. На отпрессованных пластинах определяют следующие показатели: предел прочности при разрьше (6 р) и относительное удлинение при разрыве (р) по ГОСТ 11262-74 и ТУ 6-05-041731-80. Продолжительность сшивания оценивают по плотности сшивки (содержанию

нерастворимой - гель-фракции при кипячении в ксилоле при 142 С в течение 10 ч).

Как видно из таблицы, продолжительность сшивания образцов 5-18 уменьшается в два раза (20 мин) по сравнению с продолжительностью сшивания базового объекта (1-40 мин). Причем при увеличении времени сшивания для композиций 5-18 до 40 мин плотность сшивки практически не увеличивается. Для этих же рецептур композиций наблюдаются и высокие физико-механические характеристики при продолжительности сшивания в течение 20 мин, которые изменяют незначительно после сшивания в течение 40 мин. В том случае, когда в композицию вводят МФДА

или ПЭПА (рецептуры 9-18) dp и

плотность сшивки достигают высоких значений. При введении в композицию малеинового ангидрида (МА) или метилтетрапщрофталевого ангидрида (МТГФА) (рецептуры 5-8) плотность сшивки незначительна даже при продолжитель,ности сшивания в течение 40 мин.

При введении в ПЭВД ЭО менее 0,5 и более 3,0 мае.ч. при одновременном введении МФДА (рецептуры 3 и 4) наблюдаются более низкие значения 6р и Ер и плотность сшивки.

Таким образом, при введении в сшиваемую композицию, содержащую ЭО, метафенилендиамин или полиэтиленполиамин происходит уменьшение продолжительности сшивания при достаточно высоких значениях физико-механических характеристик и плотности сшивки.

СШИВАЕМАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ , содержащая полиэтилен высокого давления, стабилизатор, органическую перекись и эпоксирлигомер,о т личающая ся тем, что, с целью уменьшения продолжительности сшивания, она дополнительно содержит метафенилендиамин или полиэтиленполиамин при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Полиэтилен высокого давления100 Стабилизатор 0,3-0,8 Органическая перекись 1-3 Эпоксиолигомер 0,5-3,0 i Me тафен илендиамин или полиэтиленполиел амин0,1-1,0

I Базовый

объект 100 0,3 2,0

2 Прототип 100 0,3 2,0 1,0(ДЭДП)

3 Контроль0,8 0,4(ДГЭР) ная 100 0,1 100 0,9 (совмещение тельное 100 0,3

2014061041

4017246080 1014060042

2015758047

3019556091

4018059587

2013858448

/

4014657252 3,5 4,0(ДЭДП) 0,9(МФДА) 2015047069 с добавок с ПЭВД неудовлетвори- 4015646573 1,0 0,3(ДГЭР) 0,37(МА) 2014259510 4015057012

б . 100 0,3 2,0 1,0(ДЭДП)

7 100 0,3 2,0 1,0(ДЭДП)

8 100 0,5 2,0 1,0(ЦА)

9 Предлагаемая 100 0,4 2,0 0,5(ДГЭР)

10 100 0,8 3,0 0,5(ДГЭР)

11 100 0,3 2,0 1,0(ДГЭР)

12 100 0,3 1,0 3,0(ДГЭР)

13 100 0,5 3,0 3,0(ДГЭР)

15 100 0,3 2,0 1,0(ДЭДП)

Продолжение таблицы

0,25(МА) 20 40

16252012

16853510

1,0(МТГФА) 20 .

14260222 40

15156724

0,35(МА) 20 40

14260518

14857720

0,12(МФДА) 20 40

19244090

18845589

0,12(МФДА) 20 40

18946094 17944793

0,24(ПЭПА) 10 20 30 40 14250070 14846879 14651080 14550378

0,72(ПЭПА) 20 40

15260070 14164470

1,0(МФДА) 20 14855379

с- 14557077

40

0,8(ПЭПА) 10 20 30 40

15353065 16247579 16146080 15551577 - стабин МЦП; - продукт С-1; в

Продолжение таблицы остальных случаях - диафен НН