Электропроводящая композиция Советский патент 1980 года по МПК C08L23/06 C08K9/00 

Изобретение относится к электропроводящим полимерным композициям, в частности полиолеФиновым композиц применяемым для изготовления труб, листов, емкостей, пленки и т. п. Известны электропроводящие композиции на основе полиэтилена и аце тиленовой сажи I. Но такие композиции отличаются значительной хрупкостью и вследствие этого не могут быть использованы для изготовления труб, листов, пленки. Для повышения эластичности этих композиций в них обычно вводят эластрмеры - сополимеры изобутилена с изопреном 1, полиизобутилен 2 полибутадиен (3. Однако в этом случае заметно уменьшается прочност электропроводящих композиций, что существенно ухудшает качество изделий и ограничивает области их применения. Кроме того введение эластомеров удорожает стоимость электропроводящ композиций. Целью изобретения является повышение прочности, эластичности и уме шение стоимости композиции. Эта цель достигается тем, что а качествесажи композиция на основе полиэтилена содержит восстановленную сажу, содержащую 0,2-0,3 вес.% фенольных групп, при следующем соотношении компонентов, в вес.%: Полиэтилен70-80 Восстановленная сажа20-30 Востановленную сажу получгиот следующим образом: в кварцевую трубку диаметром 25 мм и длиной 1 м загружают сажу (можно использовать сажу с малой, средней и высокой дисперсностью). Трубку с сажей устанавливают в нагревательную печь типа СУОЛ-04, нагревают до и через слой сажи пропускают окись углерода со скоростью 300 МП/мин в течение 2 ч, охлаждаиот до комнатной температуры, не прекращая продувку окисью углерода, после охлаждения сажу выгружают из трубки. Кроме окиси углерода можно использовать водород или его смесь с воздухом. Температуру восстановления можно изменять в пределах от 200. до 800с. Полученная восстановленная сажа содержит 0,2-0,3 вес.% фенольных групп (невосстановленная сажа имеет 0,02 вес.% фенольных групп). Предлагаемая электропроводящая композиция на основе полиэтилена обладает удельным поверхностным электрическим сопротивлением ( Рс, ) 1,5-10 -4,0-10 Ом и удельным объемным элект ческим сопротивлением ( } 1,6-10-4, 5-lO Ом-см при температуре и имеет предел текучести при растяженин ( (зт ) 109-131 кго/с м, разрушакидее напряжение при растяжении ( СУр ) 104-128 кгс/см и относитель ное удлинение при разрыве ( 6 ) 14 206%. Предлагаемая композиция может содержать различные целевые добавки термостабилизаторы, антикоррозионные добавки, смазки и др. Электропроводящая композиция может быть получена путем смешения компонентов при повышенной температуре, например на вашьцах, в смесителях тяжелого типа, в ркоростных смесителях с последующей экструзией Пример. 80 вес.% полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) и 20 вес.% восстановленной сажи (ВС) с содержанием 0,20 вес.% фенольных групп смешивают на вгшьцах при в течение 20 мин до образования гомогенной массы. Полученная композиция обладает Pg 4, и PV 4,5-10 ОмСМ при температуре 20±3°С и имеет Gf 109 кгс/см , (5р 104 кгс/см и 206%. Примеры 2-3. Композиции получают как в примере 1, но варьируют соотношения компонентов. Данные о составе и свойствах приведены в табл. 1 и 2 соответственно. Примеры 4-9 (контрольные). Композиции получают как в примере 1, но используют ацетиленовую сажу (АС) и полиизобутилен (ПИБ), варьируя соотношения компонентов. Данные о составе и свойствах приведены в табл. 1 и 2 соответственно. Предлагаемая электропроводящая композиция на основе полиэтилена обладает повышенной прочностью и эластичностью по сравнению с известными композициями и может найти применение для изготовления прочных и эластичных изделий: листов,труб,пленки, предназначенных для использования в условиях,когда непустимо наполнение зарядов статического электричества. Предлагаемый экономический эффект от использования изобретения составит 260 руб. на 1 т композиции за счет исключения из композиции полиизобутилена. Полиизобутилен обычно применяется в известных композициях в количестве до 20 вес,%, Отпускная цена полиизобутилена составляет 1800 руб. на 1 т, отпускная цена полиэтилена 500 руб. за 1 т.

75 ПЭт 70

80 75 70 60

55 45

Таблица 1

25 ВС, содержащей 0,25 фенольных груПг

30 ВС, содержащей 0,3 фенольных групп

20 АС 25 АС 30 АС

20 АС и 20 ПИБ

25 АС И 20 ПИБ 30 АС и

25 ПИБ

Формула изобретения

Электропроводящая композиция на основе полиэтилена и сажи, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, эластичности и удешевления композиции, в качестве сажи композиция содержит восстановленную сажу, содержащую 0,2-0,3вес.% фенольных групп, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Таблица2

Полиэтилен70-80

Восстановленная

сажа20-30

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1.Справочник по пластическим массам. М., Химия, 1975, т. 1, с. 423 (прототип).

3.Патент Японии 2249, кл. 25 N, опублик. 1965.