Электропроводящая полимерная композиция Советский патент 1980 года по МПК C08L23/06 C08K5/544 

.:.

Изобретеше относится к злектротфшодящйм стабилизированным композициям на.основе полиэтилена или егр смесей с другими полимерами Н наполнителями, которые могут быть применены для изготовления пленок, 1шастин, труб, профилей, кабельных оболочек, выдувных из- делий и др.

Известна полимерная компрзшщя на оойове полиэтилена, содержащая в качестве стабилй31ирующей добавки смесь фосфита П-24 с алкияированиым фенолом 1.

Известна также злектропроводящая полимерная композиция, содержащая полизтилен, с&жу, бутадиен-стирольный термозластопласт, в которую может быть введен известный термостабилизатор t2.

Однжо известная смесь стабилизаторов не обеспечивает достаточной термостойкости известной полимерной композиции, содержащей полиэтилен, сажу, бутадиен-стирольный термозластопласт.

Цель изобретен - повьпиение термоста {льиости и сохранение ее свойств, как ь процессе nq)epa6onui, так и в 1фоцессе эксплуа.тации издёпий.

Для цостижёни8 поставленной цели в йшестную композицию, содаржащуй толизтйлен, сажу, бутадиен-стирольный термозластопласт, фосфит П-24 в алкилиро&анный фенол дошлнительно введено кремнийорганшюское соеда №ние общей формрш R

-0-Si-0( г .1 Т«;

где ,R - арил, алкил аралк

при сдадующем соотнощени

вес.%:

Сажа

Бутадаеи-стирольный

термоэластоппаст

Фосфит П-24

Алкилированный

фенол

Кремнийорганическое

соединение

Полизтилен

3.717098

В композицию дополнительно может быть ведено поверхностно-активное вёгцество в оличестве до 2 вес.%. ; : :

Такая композиция сочетает в себе высоую электропроводность, прочност., эластич- 5 ность, морозостойкость и стойкост к растрескиванию с высокой термостаШльностью и может найти применение для изготовления кабельных оболочек, габких нагревательных элементов, различных емкостей для хранения Ю топлива, эластичных электропррводящих труб, пленки и тд.

Эта композиция обладает удельным объемHbiM электрическим сопротивлением (ду) в пределах 10 Ом-см. удельным зквивалентньш сопротивлением по поверхности образца (Од) в пределах 10 - 10 Ом и имеет предел прочности при рас1яжешш (р) 100 - 170 кгс/см, относительное удлинение щ)й разрыве (е) 160 - 600%, в зависимости о от состава стойкости к растрескиванто не кюнее 1000 час. морозостойкость нв менее 60°С. Названные свойства композиции сохраняются; при воздействии высоких температзф (16022(fc), .,....,.:.....;..,.,.....,.- ,

Композиция может бьтгь получена смешением KuiCmoHiefitoB при повьппенных температурах 130-160С в течение 15-30 мин ва вальцах или

в смесителях типа Бепбери.

,;,.-,., . , ........: .. . .30

IlplHtMep 1. Полиэтилен низкой плотности с 15 вес.% печной сажи, 10 вес.% бутадиен-стщ ольнОго термоэластоплазта, ОД вес.% поверхностно-актавного вещества (с1 таяола ДС-10), 0,5 вес.% орган 1ческого фосфита (11-24) ,5 0,05 вес.% кремгагаЬр1анйчёёк йО (С-1, диметш1-бис-(п-фенял-ам1шофенокси)-силан), 0,05 вес.% акилированного фенола (нонол) 4-метил-2,6- 1рет6утилфеноя Шешивают при температуре 140±5°С в течеше 17-20 мин 40 и гюяучают композицию, пpeдciraвлян)вдyю собой гоКюгенную массу черного цвета.

Полученная композшщя обладает свойствами: Р V и Р соответственно Ом.см и 6,6«l(fОм, имеетбр 150 кгс/см, е 500%, 5 показатель текучести расплава (ПТР) 2,85 г/10 мин при грузе 9,85 кг.

После старения при температуре 160° С в течение 24 час композшщя обладает свойствами: р и PS соответственно 7,2 «lO Ом-см jg и 6,6.10 ,Эр 140 кгс/см, е 480%, ШР 2,3 г/10 мин при грузе 9,85 кг.

Пример 2. Полиэтилен низкой плотности с 25 вес.% печной сажи, 15 вес.% бутадиен-стирольного термоэластрпласта, 03 вес.% js синтанола ДС-10.

2 вес.% П-24, 0,5 вес.% С-41 (диметилди-t -(бетанафтиламино)-фенокси-силан), 0,5 вес.% алкилировашюго фенола 4,4 метиленбис-(2,6-дитретбутилфенол) смешивают при температуре 150±5°С в течение 17-20 мин и получают композицию, представляюи ю собой гомогенную массу черного цвета.

Пол)енная композиция обладает свойствами: .Ру и Pg соответственно 4, Ом«см и 6,0-10 Ом, СГр 140 кгс/см, е 420%, . ПТР 1,65 г/10 мин при р-9,85 кг.

После старения при температуре 160°С в течение 24 час композиция обладает свойствами: р.у и J3 S соответствешю 4, Ом «см и 6, Ьм, 130 кгс/см, е 400%, ПТР 1,35 г/10 мин при Р 9,85 кг.

П,.р и м е р 3.Полиэтилен низкой плотности с 40 вес.% печной сажи, 30 вес.% бутадиен-стирольного термоэластопласта, 1,0 вес.% синтанола ДС-10, 2,0 вес.% П-24, 0,5 вес.% С-41, 0,25 вес.% ионола смешивают при тем пературе С в течение 17-20 мин и получают композицию представляющую собой гомогенную массу черного цвета.

Полученная композиция обладает свойствам v PS соответственно 9, Ом«см и 7,2,10 Ом, СУр 105 кгс/см.е 200%, ПТР 0,4 г/10 мин при Р 21 кг.

После старения при температуре 160° С в тчение 24 час композиция обладает свойствами ЯУ s соответственно 9,0 «10 Ом «см и Ом, GP 100 кгс/см, е 175%, ПТР 0,27 г/10 мин при Р 21 кг.

П Р и мё Р 4. Полиэтилен низкой плотности с 25 вес.% печной сажи, 15 вес.% бутадиен-стирольного термоэластопласта, 0,5 вес.% синтанола ДС-10, 0,5 вес.% П-24, 0,05 вес.% алкилированного фенола (2,6-днтретбутил-4-метилфенол), 0,05 вес.% С-1 диметил-би-(tt-фениламинофенокси)-силан смешивают при температуре 140±5С в течение 17-20 мин и получают композицию, представляющую собой гомогенную массу черного цвета.

Полученная композиция обладает Р у Я s соответственно 4,2«10 Ом.см и 5,8-Ю Ом, Ор 140 кгс/см е 400%, ПТР 0,8 г/10 мин 1ФИ Р 9,85 кг.

После старения при Т 150 С в течение суток композиция обладает свойствами: piy и Р S соответственно 4,1«10 5,9 «10 Ом,СГр 125 кгс/см, е 380%, ПТР 0,75 г/10 мин при Р 9,85 кг.

Пример 5. Полиэтилен низкой плотности с 25 вес.% печной сажи, 15 вес.% бутадиен-стирольного термоэластогоюста, 0,5 вес.% ви1ианола ДС-Ю, 0,5 вес.% П-24, 0,05 вес.% алкилированного фенола (бис-3,5-дитретбутилгидрокснбенэил (моносульфида); 0,05 вес.% С -127 (диэтилбис- (Я- -нафтиламино) -феноксисилан смешивают при температуре 140±5 С в течение 17-20 мин я получают композицию. 571 представляющую собой гомогенную массу черного цвета. , Полученная композиция обладает свойствами и jps соответственно 4,ЫО Ом.см и 5,9«10 Ом, (Jp 140 кг/см, е 400%, ПТР 0,8 г/10 мни при Р.85 кг. После старения при Т 150°С в течение сзток композиция обладает свойствами: Pv Ps соответственно 4,2-10 Ом «см, 610 Ом, VP 125 кг/см, е 370%, ПТР 0,7 г/10 мин при Р 9,85 кг. П,;р и м е р 6. Полизтилен низкой плотности с 0,5 вес.% фосфита П-24, 0,05 вёс% алкилированного фенола (2,6-дитретбутил-4-метилфенол), 0,05 вес.% С-1 (диметил-бис-ф -фенил-аминофенокси)-силан) смешивают при температуре 13015° в течение 10-.15 мин и получают гомогенную композицию. Полученная композиция обладает следующими физико-механическими свойствами: Gp 150 кгс/см, е 560% После старения при т 150 С в течение 10 су композиция обладает свойствами GL 145 кгс/см е 540%. Пример 7. Полиэтилен низкой плоеное ти е 25 вес.% печной еажи, 15 вес.% бутадиенстирольного термоэластоппаста, 0,5 вес.% синтанола ДС-10, смешивают 1фи температуре в течение 17-20 мин и полущют композиции представляющую гомогенную массу черного цве та. Полученная композиция обладает |S и . еоответетвенно 53Ю Ом«см и 7,8Ю Ом, (5р 140 кгс/см, е 380%, ПТР 0,65 г/10 мй при Р 9,85 кг. После старения при температуре в . течение 24 час композиция обладает свойствами jpyH pg соответственно 2,0 «10 и .3,0-10 ОмДр 80 кгс/см 100%, ПТР . ОД г/10 мин при Р 9,85. Физико-механические свойства электропроводящей композиции до и после старения приведены в табл.1 . Старение композиции проводится в термошкафу при температуре 150+2°С в течение суток. Как видно из таблицы, в процессе старения нестабилизированной композиции резко снижаются прочностные и деформационные свойства. Значительное снижение показателя текучести расплава свидетельствует о преобладании структурирования в процессе старения. При введении каждого из стабилизаторов в отдельности, а также в случае введения смеси из двух стабилизаторов (фосфита П-24 и алкилированного фенола) зффект стабилизации не достагаетсяУ Наибольший эффект стабилизации наблюдается при введении дополнительного кремний-органического соединения. Кроме того, проводились испытания композиций на старение, стабилизированных как предложенной смесью, так и известными стабилизирующими смесями. Физико-механические свойства композиций до и после старения приведены в табл. 2. Известные етабилизирующие смеси (топанол КА + дилаурилтиодипропионат, смесь фосфита П-24 с алкилированным фенолом) и предложенная смесь стабилизаторов по отношению к полиэтилену обладают :пракгачески-одинаков вой стабилизирующей эффективностью. Однако эффективность их резко снижается при етабилизации наполнения композиций (см. образцы М 6 и 9 в табл. 2), наибольший эффект термостабшшзации наблюдается при введении дополнительно кремнийорганического соединения . образцы N 7 и 8 в табл. 2).

717098 13 Формула изобретения Электропроводящая полимерная компози ция, содержащая полиэтилен, сажу, бутадиен стирольный термоэластопласт и в качестве стабилизатора фосфит П-24 и алкилированны фенол, отличающаяся тем, что, с целью повьщхения термостабильности, она дополнительно содержит кремнийорганическо соединение общей формулы где R - арил, алкил, аралкил, при следующем соотнощешш компонеетов. 15,0 - 40,0 Бутадиен-стирольный 5,0 - 40,0 термоэластопласт Фосфит П-24 04 - 2,0 0,05 - 0,5 Алкилированный фенол Кремнийорганическое 0.05 - 0,5 соединение Полиэтилен Остальное. Источники информации, нятые во внимание нри экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 259366, . С 08 L 23/02, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР N 527454 . С 08 L 23/06, 1974.