Полимерная композиция Советский патент 1979 года по МПК C08L23/06 C08K5/13 

(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к способу получения отверждаемых составов, со тоящих из поддающегося вулканизации полиэтилена, защищенного от окислительного разложения в т-;чение определенного периода времени, и их при нению для изготовления электропрово ников. Известны полимерные композиции, содержащие полиэтилен,«i,«t, i, i -тет раметилизофталилдитретбутилбисперекись и/или ci ,ос,лot-тетраметилизофт лилдикумилбисперекись, газовую сажу и антиокислитель 1. С целью предотвращения окислител ного разложения и улучшения физикомеханических свойств композиции в качестве антиокислителя она содержит 2,б-ди (1-метилгептадецил)-4-метил(или этил)-фенол при следующем соотношении компонентов, вес. ч.: 20-99,4 Полиэтилен 0,5-79,5 Наполнитель Перекись, 0,5-10 указанная выше 0,005 -4.. Антиокислитель Полиэтилен, вулканизованный или поперечносвязанный перекисью, обладает такими свойствами, как теплр.тойкость, устойчивость к растворителям и прочность на разрыв. Эти свойства позволяют применять его в случае, когда термопластичный полиэтилен оказывается непригодным. Однако при получении композиции следует избегать избытка перекиси, поскольку свойства, которые делают перекиси способными к образованию поперечных связей, обусловливают окислительное разложение полиэтилена. Проблему окислительного;разложения полиэтилена, обусловленную присутствием перекиси, можно решить путем добавления антиокислителей, разработанных в химии каучуков. Однако антиокислители являются ведествами, селективно соединяющимися с кислородом, переводя при этом кислород из состояния, в котором он может вызвать окисление важного компонента композиции в состояние, в котором он более не может причинить вреда. Можно предсказать, что антиокислители будут соединяться с перекисями или продуктами их разложения, вследствие чего устраняется как образование поперечных связей посредством перекиси, так и антиокйслительное действие, на практике это подтверждается -лри использовании большинства антиокислителей. Цель изобретения - предотвращени окислителкного -разложения и улучшени физико-механических свойств полимерной композиции. Эта цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая полиэтилен, «t , « , ,ai -тетра .метилизофталилдитретбутилбисперекисБ И/или oi , «., л ,at -тетраметилиэофталил дикумилбисперекись, наполнительи ан тиокислитель, в качестве последнего включает 2,6-ди(1-метилгептадецил)-4 -метил(или этил)-фенол при следующем соотношении компонентов, вес. ч.s Полиэтил20-99,4 Наполнитель0,5-79,5 Перекись, указанная выше0,5-10 2,б-ди{1-метилгептадецил) -4-метил {или этил)-фенол 0,005-4, Предлагаемая композиция может быть применена как для прессования, так и для.экструзии. Способ ее получения обычный. Один из них заключается в загрузке компонентов, включая перекись и 2,6-ди{1-метилге тадецил) -4-метил {этил) -фенол, в непрерывнодействующий смеситель фер рела при постоянно поддерживаемой температуре, несколько выше температуры плавления используемого поли этилена, затем следует размол материала перед измельчением и нарезанием в кубики. Нарезанный в кубики материал можно хранить до окончател ной обработки. Предпочтительно окончательную обработку проводить в течение сравнительно небольшого времени. Висперекиси, применяемые по изобретению, в OCHTDBHOM разлагаются при температурах выше . 2, 6-Дн {1-метилгептадецил) -4-метил {или этил)фенольные антиокислители по изобретению незаменимы в отверждаемых перекисями, системах. Удовлетворительный антиокислитель сообщает не только хорошие свойства композиции при старении, нО также делает ее пригодной для экструзии, не образующей пористый продукт. Обычные антиокислители каучукового типа таки как гидрохинонмонобензильный эфир, полиалкильный полифенол, октилирован ный дифениламин, дитретамилгидрохинон, фенил-а -нафтиланин, продукт взаимодействия дифениламина и дйизобугйлёна и Другие, дают пористйе пр дукты, в которых, по всей вероятности, антиокислители отравляют перекись. Стабилизированные поперечносвязан ные композиции согласно изобретению могут быть использованы в различных целях, одно из главных назначений изоляционное покрытие электрбпрбводн кОв. Йзoлi poвaнный электропроводник может быть получен путем покрытия электропроводного материала одной ил несколькими композициями по изобретению. Композиции могут быть нанесены любым из принятых в соответствующей промышленности способом покрытия электропроводника изолирующим полимеризованным слоем. Один из преимущественных методов покрытия электропроводника одним или несколькими композициями согласно изобретению - нанесение её путем экструзии на электропроводник при температурах в пределах 76,67-171,, отверждение покрытого электропроводника путем пропускания его через вулканизующую- трубку с рабочей температурой 176,67-248,, охлаждение отвержденного электропроводника. Ниже приведены примеры, иллюст- рирующие изобретение, но не ограничивающие его. Пример. 100 ч. полиэтилена t/fafi ЧФО 205 и 40 ч. газовой сажи обрабатывают в измельчителе при 104,44°С, после чего добавляют 0,5 ч. 2,б-ди{1-метилгептадецил)-4-метилфенола и 2 ч. ,о, /, -тетраметилизофталилдитретбутилбисперекиси. Композицию-прессуют в формах в течение 7 мин при 176,67С. Затем вырезают гантелеобразный испытуе- мый образец шириной 0,635 см и толщиной 0,177 см. Прочность на разрыв образца 166,98 кгс/см, удлинение 395%. Через 168 ч старения в печи при прочность на разрыв 168,74 кгс/см, удлинение 405%. Полученный таким же образом и того же состава контрольный образец, не содержащий 2,6-ди{1-метилгептадецил) -4-метилфенола, обладает первоначальной прочностью на разрыв 177,18 кгс/см и удлинением 340%. После 72 ч старения в печи при образец становится хрупким, в даль- , нейшем не, изменяя этого свойства. При м е р 2. Испытуемый образец получают аналогично примеру,, за исключением того, что вместо 0,5 ч. 2,6-ди{1-метилгептадецил)-4-метилфенола применяют 0,5 ч. 2,6-ди{1-метилгептадецил)-4-этилфенола. Первоначальная прочность на разрыв испытуемого образца 169,09 кг/см, удлинение 390%. После старения в печи в течение 168 ч при 121°С прочность на разрыв 172,25 кгс/см, удлинение 390%. Примерз. Контрольный образец, состоящий из 100 ч. полиэтилена, 100 ч. газовой сажи и 2,25 ч. i,«,«c, «с тетраметилизофталилдитретбутилбисперекиси, подвергают старению в печи при 121®С в течение 168 ч; потеря прочности на разрыв 189., 126 кг/см. Образец того же состава, но наполненный 0,5 ч. 2, 6-ди {1-метилгептадецил)-4-метилфенола, после старенил в печи в течение 168 ч при I2lc имеет прочность на разрыв 75,4 кгс/см, 5;6 до старения 171,61 кг/см. Первоначальное удлинение контрольного образ ца 180%, после 168 ч старения в печи при 121 оно уменьшается до 25%. Первоначальное удлинение образца того же состава, но наполненного пре лагаемым антиокислителем 395%, после старения в печи при 12lc в течение 168 ч удлинение увеличивается до 410 П р и м е р 4. Полученный аналогично примеру 1 образец, но содержащий 1,5 ч. 2,6-ди(1-метилгептадецил) -4-метилфенола, обладает первоначаль ной прочностью на разрыв 169,44 кгс/ и удлинением.400%. Через 168 ч старения в печи при 121°С образец имеет прочность на разрыв 170,51 кгс/см и удлинение 415%. П р и м е р 5. Образец получают аналогично примеру 1. Затем его разрезают на две части и испытывают аналогично примеру 1. Первоначальная прочность на разрыв образца 166,98 кгс/см, удлинение 395%. Одну часть образца подвергают старению в печи в течение 168 ч при 121С: достигается прочность на разрыв 168,74 кгс/см, удлинение 405%; вторую часть подвергают старению в кислородной бомбе в;печи при.70 Си давлении 21,09 кгс/см в течение 168 полученная прочность на разрыв 163,82 кгс/см, удлинение 390%. П р и м е р 6. Образец получают аналогично примеру 1, но вместо 0,5 . 2,6-ди (1-метилгептадецил)-4-метилфенола добавляют 0,5 ч. 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолина(применяемый в промышленности антиокислитель для получения полиэтилена). Перед старением образец имеет прочность на разрыв 163,82 кгс/см и удлинение 340%. После старения аналогично прнмеру 1 прочность на разрыв образца 168,04 кгс/см, удлинение 325%. Пример 7, Образец получают аналогично примеру 1, но вместо 2 ч. J, iC ,ci,aL -тетраметилизофталилдитретбутилбисперекиси добавляют 2 ч. ,, ,Л. -тетраметилизофталилдикумиловой бисперекиси, Прочность на разрыв испытуемого образца 166,04 кгс/см, удлинение 395%. Через 168 ч старения в печи при 121 прочность на разрыв уменьшается до 168,04 кгс/см, а удлинение составл ет 400%. Контрольный образец того же соста ва, но без добавления 2,6-ди(метилгептадецил).-4-метилфенола обладает начальной прочностью на разрыв 168,04 кгс/см и удлинением 340%. После 72 ч старения в печи при I2l образец становится хрупким, не меня этого свойства в дальнейшем. Пример 8. Аналогично примеру 7 получают образец, добавляя вме то 0,5 ч. 2,6-ди(1-метилгептадецил) -4-метилфенола 0,5 ч. 2,6-ди(метил s&E:e;«i:j su;,-i fee3CA гептадецил)-4-этилфенола. Первоначальная прочностьНа разрыв образца 170,15 кгс/см, удлинение 400%. после 168 ч старения в печи при прочность на разрыв его 17.1,55 кгс/см, удлинение 415%. П р и м е р 9. Контрольный образец, содержащий 100 ч. полиэтилена, 100 ч. газовой сажи и 2,25 ч, ai ,at, л ai -тетраметилизофталилдикумиловой биспереки- си, после 168 ч старения в печи при имеет прочность на разрыв 188,43-127,26 кгс/см. Образец того же состава, но наполненный 0,5 ч. 2,6-ди(1-метилгептадецил)-4-метилфенола, имеет первоначальную прочность на разрыв 172,96 кгс/см, которая повышается после старения в печи в течение 168 ч при до 176,47 кгс/см. Первоначальное удлинение контрольного образца 190%, после 168 ч старения в печи при I2lc оно составляет 40%. Первоначальное удлинение образца того же состава, но наполненного 0,50 ч. предлагаемого антиокислителя, составляет 395%. После старения в печи при 121С в течение 168 ч оно возрастает до 410%. Пример 10. Образец получают согласно примеру , но добавляют 1,5 ч.2,6-ди(1-метилгептадецил)-4-метилфенола. Первоначальная прочность образца на разрыв 168,39 кгс/см, удлинение 370%. Через 16 ч старения в печи при образец обладает прочностью на разрыв 169,44 кгс/см и удлинением 390%. Пример 11. Испытуемый образец получают аналогично примеру 7. Его разрезают на две части и подвергают испытанию аналогично примеру 7. Первоначальная прочность на разрыв этого образца 166,63 кгс/см, удлинение 395%. Одну часть образца помещают в печь на 168 ч при прочность на разрыв этой части образца 165,93 кгс/см, удлинение 410%. Другую часть образца подвергают старению в кислородной бомбе в печи при 70с и давлении 210,93 кгс/см в течение 168 ч; прочность этой части образца на разрыв 161,71 кгс/см, удлинение 385%. Испытания в печи очень жестки. Соответствующие исследования показали, что образец, удлинение которого уменьшается до 30% после 5-часового старения при , или 6-дневного при , или 23-дневного при 165 С, или после 125-дневного при 150с, имеет срок службы приблизительно 15 лет при постоянной нагрузке при . Срок службы образцов, приведенных выше в примерах, содержащих 2,6-ди-(1-метилгептадецил)-4-метил(или этил)-фенол, в значительной мере увеличивается. 7-7 . Фррмула изобретения Полимерная композиция, содержащая полиэтилен, , , oi -тетрамети изофталилдитретбутилбисперекись и/или ы,у, -тетр аметилизофталил дикумилбисперекись наполнитель и антиокислитель, отличающ а я с я тем, что с целью прелотвращения окислительного разложения и улучшения физико-механических свойств композиции, в качестве анти окислителя она содержит 2,б-ди-(1-мeтиJIгeптaдeцил)-4-мeтил (или этил)-фенол при следующем соотношенияком понентов, вес. ч: - , :, Полиэтилен 20-99,4 Наполйитель о, 5-795 c(.,ai ,ас ,JL -тетраметилизофталидцитpeтбytилбиcпёрекись и/или . ,d ,, -тетЕ)аметилиэофталилдикумилбисперекись . 0,5-10 2,6-ди(1-метилгептадецил)-4-метил- (или этил)-фенол 0,005-4. Источники информации, принятые во мание Ьри экспертизе : 1. Патент США 2888424, 260-41, 1959.