Композиция для получения вспененного полиолефина Советский патент 1976 года по МПК C08J9/06 C08L23/04 

цессов газосыделення и сштпзаиия иоллмсра, которые должны протекать по возможиостп синхронно. Использование же в качестве активатора разложения азодикарбонамида смеси, состоящей из Окиси цинка, стеарата цинка и стеариновой кислоты, взятых в указанном соотношении, дает максимальный эффект снижения температуры разложения азодикарбонамида, стабилизирует скорость вспенивания полиэтиленовой композиции в широком диапазоне температур, способствует получелию пенопласта с качественной структурой. В табл. 1 приведеиы константы скорости разложения азодикарбонамида в зависимости от содержания окиси цинка. Таблица 1 Изменение константы скорости разложения азодикарбонамида в зависимости от концентрации окиси цинка (142°С) Концентрация окиси цинка, вес. ч. К 10 сек на 1 вес. ч. азодикарбонамгтда Из табл. 1 и данных эксперимента вытекает целесообразность использования окиси цинка в количестве 0,08 вес. ч. на 1 вес. ч. азодикарбонамида (соответственно 0,4- 0,5 вес. ч. на 5-8 вес. ч. азодикарбонамида). На чертеже представлен график скорости разложения азодикарбонамида в нрисутствии различных количеств стеарата цинка. Кривые 1 и 2 показывают соответственно кинетику разложения азодика1рбонамида в присутствии 0,2 вес. ч. и 0,4 вес. ч., а кривые 3 и 4-0,6 вес. ч. и 0,8 вес. ч. стеарата цинка на 1 вес. ч. азодикарбонамида. Из данных приведенной зависимости видно, что использование максимальных количеств стеарата цинка нецелесообразно, так как эффект активации достаточно полно достигается цри содержании стеарата цинка в количестве ,2 вес. ч. {соответственно 1,25-2,0 вес. ч. на 5-8 вес. ч. азодикарбонамида). Кривая 5 характеризует газовыделеиие азодикарбонамида в присутствии стеарата цинка в количестве 0,1 вес. ч. на 1 вес. ч. азодикарбонамида. Максимальное газовыделение не было достигнуто в течение 40 мин. Активность каталитической системы также чувствительна к добавкам стеариновой кислоты. В табл. 2 показана зависимость скорости вспенивания полиэтиленовой композиции от содержания стеариновой кислоты в каталитической системе. Из табл. 2 видно, что скорость вспепивания полиэтиленовой композиции в области Таблица 2 Зависимость скорости вспенивания композиц,ии от содержания стеариновой кислоты в каталитической системе Скорость вспенивания ко.мпозиции, м.м/мин Количество стеариновой температур 153-162°С меняется в небольшой степени, либо остается постоянной при содержании стеариновой кислоты от 0,08 до 0,16 вес. ч. на 1 вес. ч. азодикарбонамнда и повышается пропорцнонально температуре при содержаннн стеариновой кислоты 0,33 вес. ч. на 1 вес. ч. азодикарбонамида. Иоэтому наиболее оптимальным следует считать количество вводимой стеариновой кислоты в пределах 0,08-0,16 вес. ч. на 1 вес. ч. азодикарбонамида (соответственно 0,4-0,6 вес. ч. на 5-8 вес. ч. вспенивающего агента). Таким образом благодаря использованию каталитической системы, состоящей из окиси цинка, стеарата цинка и стеариновой кислоты, взятых в весовом соотношении соответственно 1:3:1 -1:3:2, достигается максимальный эффект снижения температуры разложения азодикарбоиамида; при этом скорость его разложення остается постоянной в температурном интервале 150-170°С, что способствует более гомогенному распределению и растворению выделившегося газа и согласованию процессов разложения азодикарбонамида и процесса сшивания полимера. Использование указапной каталитической системы позволяет применять различные методы переработки полиолефиновой композиции. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Ир и мер 1. Иолученне пенополнэтиленовых блоков толщиной 45 мм. А. Состав композиции, вес. ч.: Полиэтилен низкой плотности 100 (ip 2,0 г/10 мин) Азодикарбонамид6 Иерекись дикумила0,5 Окись цинка0,5 Стеарат цинка1,5 Стеариновая кислота1,0 Композицию готовят смещением компонентов с полиэтиленом на вальцах или в грануляторе «Бусс при температуре 110-1 5°С. Вспенивание осуществляется в форме размером 300X300X20 мм под давлением пресса 90-100 кг/см при температуре 155-1.60°С в течение 40 мин. Блок вспенивается навоздухс после быстрого снятия давлении и имеет размеры 725X725X45 мм.

Пенопласт имеет следующие евойетва. Кажущаяся плотность, кг/м 55-60 Предел прочности при растяжении кгс/ем26,0 Относительное удлинение, % 190

Эластичность ио отскоку.

41

Водопоглощение за 24 час, кг/м 0,04 Коэффицнеит тенлопроводностн

ккал/м-час-град0,03

Б. Состав композиции, вес. ч.: Полиэтилен низкой плотности (IP 1,0 г/10 мин)100 Азодикарбонамид8 Перекись дикумила 1,0 Окись цинка 0,6 Стеарат цннка 2,0 Стеариновая кислота 1,3 Способ приготовления композиции тот же, что и в пункте А.

Композиция в виде гранул или отвальцоваиных листов загружается в форму и находится под давлением пресса 90-100 кг/см при температуре 150-155°С в течение 40 мин. Далее давление быстро снимают и заготовка вспенивается при открытии формы. Образуется вспененный блок с мелкоячеистой однородной структурой и следующими свойствами.

Кажущаяся плотность,

Предел прочности при растяжении, кгс/см 4,5 Относительное удлинение, ,% 140 Эластичность по отскоку, %45 В. Состав композиции, вес. ч.: Полиэтилен низкой плотности

(IP 1,0 г/10 мин)80

Сополимер этиленвинилацетат20

Азодикарбонамид6,0

Перекись дикумила1,0

Окись цинка0,5

Стеарат цинка1,5

Стеариновая кислота0,8

Композицию готовят смещением компонентов на вальцах при температуре 105-110°С. Отвальцованные заготовки помещают в форму, ие допускающую расширения материала, размером 300X300X20 мм и прессуют иод давлением 90-100 кг/см при температуре 160°С в течение 20 мин. Затем температуру снижают до 140-145°С и продолжают прессование еще в течение 20 мин. По истечении этого времени давление сбрасывают и отпрессованная заготовка вспенивается на воздухе с образованнем блока размером 725Х725Х Х45 мм. Полученный пенопласт имеет следующие свойства.

Кажущаяся илотпость,

Предел прочности при растяжеиии кгс/см 5,0

Относительное удлинение, %140

Эластнчиость по отскоку, .%44

Водопоглощеиие за 24 час, кг/м 0,08

6

Коэффициент теплопроводности, ккал/м-час-град. 0,041 И р и м е р 2. Получение пеиополиэтиленовых профилей диаметром 16 мм с помощью экструзии подвспенеиных жгутов и последующего вспенивания путем вторичного прогрева.

Состав КОМПО31ЩИИ, вес. ч.: Полпэтилеи низкой плотности

(р 0,6-1,0 г/10 мпн)

100 5

Азодикарбонамид

0,5 Перекись дикумила

0,4 Окись цинка Стеарат цинка

1,25

0,5

Стеариновая кислота

Указанная полиэтиленовая композиция готовится в грануляторе типа «Бусс. Гранулы полиэтилена с введенными компонентами загружаются в воронку экструдера. Композицня экструдпруется в виде жгута круглого сечения диаметром 8 мм. Температура по зонам цилиндра увеличивается 100-120 С. Вспенпванне жгута осуществляется в солевой или силиконовой бане при температуре 210- 220°С в течеиие 3-4 мин.

Свойства вспененного жгута следующие. Кажущаяся плотность,

Предел прочности при растяжении, кгс/см 3,65 Относительное удлинение, %195 Напряженпе при сжатии, кгс/см При деформации на 10%0,8 При деформации на 20% 0,9 Водопоглощение, % менее 0,3

Пример 3. Получение пепоиолиэтилепа в закрытой форме под давлением инертных газов и паров.

Состав композиции, вес. ч.: Полиэтилен низкой плотностн

(ip 0,6 г/10 мин)100

Азодикарбонамид6,0

Перекись дикумила1,0

Окись цинка0,5

Стеарат цинка1,5

Стеариновая кислота1,0

Гранулы полиэтилена с введенными добавками, смешанные в грануляторе «Бусс, засыпают в количестве 50 г в форму объемом 340 см«.

Форму помещают в автоклав, который нагревают до температуры 190°С и выдерживают при этой температуре в течение 50 мин иод давлением не менее 5 ати в среде инертного газа. По истечении указанного времени давлен1 с сбрасывается и происходит всиеиивание КОМИ031ЩИИ в форме.

Далее форму охлаждают до комиатной температуры н извлекают готовое изделие с гладкой виешней поверхностью и вспененной сердцевиной.

Кажущаяся плотность изделия, Водопоглощение за 24 час, кг/м отсутствует Водопоглощенне при 2,5- 3,0 эти в течение 30 МИ1Г, кг/м20,07 Формула изобретения Композиция для получения вспененного полиолефина, содержащая полиолефин, азодикарбонамид, перекись дикумила и активатор разложения вспенивающего агента, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования процесса пеиообразования, в качестве активатора разложения вспенивающего агента в ней использована смесь окиси ципка, стеарата цинка и стеариновой кислоты, взятых в весовом соотноще П И соответственно от 1:3:1 до 1,5:5:3, при компонентов, вес. ч. следующем соотношении Полиолефин 100 Азодикарбонамнд 5-8 Перекись дикумила 0,5-1,0 Активатор разложения вснениваюн1его агента 2,05-3,9

iff2030

Продолжительность мин

0