Полимерная композиция Советский патент 1981 года по МПК C08L23/06 

С54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к переработке полимеров, а именно к полимер ным композициям на основе полиэтиле стойким к растрескиваниюпод напряже нием в агрессивных средах, и может найти применение в производстве тру емкостей, изоляции кабелей. Известны композиции на основ.е по лиэтилена, включающие добавки каучу . ков l . Однако, такие композиции недоста точно эффективньа из-за плохой совместимости полиэтилена и добавок. Наиболее близкой к предлагаемой является композиция, содержащая,7099 мас.% полиэтилена с плотностью 0,92-0,97 г/см и 1-30 мас.%, эластомера-полибутена 2 Известная композиция облгщает 6o лее высокой стойкостью к растрескиванию, чем полиэтилен, однако недос таточно высокой под напряжением. Цель изобретения - увеличение стойкости к растрескиванию под напр .. . Поставленная цель достигается, тем, что полимерная композиция, содержащая полиэтилен с плотностью 0,92-0,97 г/см и эластомер на осно ве бутена-1, в качестве эластомера содержит сополимер, состоящий из 5095 мас.% блоков изотактического полибуте на и 5-50 мас.% блоков статистического сополимера этилена с бутен6м-1, включающего 0,5-20 мас.% бутеновых звеньев, при следующем соотношении компонентов, мае Л Полиэтилен 50-99 Эластомер 1-50 Указанный-.модифицированный поли- ,j бутан имеет плотность О ,91-0,925 г/см, молекулярную массу 70000-1500000. Модифицированной полибутен получают путем блоксополимеризации бутена-1 с этиленом. Полимеризацию проводят в среде углеводородного растворителя (гексан-гептан) при 20-80°С предпочтительно-30-40 0, в присут;ствии каталитической системы треххлористый титан-диэтилалюминийхлорид, при соотношении А1 : Ti, равном 10«1-1:10. Первым полимеризуют буте н-1 придавлении 1-10 атм до получения полибутена-1 в количестве 100-25О г/г ТКГзЗатем снижгиот давление в реакторе до атмосферного, удаляя избыток бутена-1. К оставшемуся в растворителе бутену-1 добавляют этилен, повышал давление в реакторе до 1-4 ати. Beдут сополимеризацию этилена с бутеНОМ-.1 до содержания этиленовых звенев в модифицированном полибутене 550 вес.%.

Модифицированный полибутен-1 соджит блок полибутена-1 и блок статис|ТИческого сополимера этилена с бутаном- 1 .

Благодаря присутствию блока статистического сополимера этилена с бутеном-1 достигается лучшее совмещение полибутена-1 с полиэтиленом. Модифицированный полибутен обрабатывают спиртом (бутиловым, метиловым, пропиловым и T.ti.) для удалени остатков катализатора, и сушат до постоянного веса. Получают-полимер, который можно вводить как добавку в полиэтилен в виде порошка и гранул.

Модифицированный полибутен-1 получают в присутствии каталитической системы треххлористый титан - дизтиалюминий хлорид. Отношение титана к алюминию 1: 4.

Полимеризацию бутена-1 проводят при , давлении 2 ати и содержания 2 об.% водорода до получения 230 г полибутена-1 на 1 г трезсхлористого титана.

Затем полимеризуют смесь э тилена с бутеном при 20°С, давлении 2 ати и содержании бутена-1 в газовой фаз 80 об.%.

Примеры 1-4.Перемешивают вальцеванием при 180°С полиэтилен низкого давления с показателем текучести расплава 2,5 г/10 мин плотностью 0,9497 г/см и-модифицированный полибутен-1 с показателем текучести расплава 0,03 г/10 мин и плотностью 0,9241 содержащий 5% этиленовых звеньев. Содержание модифицированного полибутена-1 в композиции увеличивают от О до,, 10 мае.. %.

Результаты испытаний полимерной Композиции приведены.в табл. 1.

Стойкость к растрескиванию определяют при в среде детергента ОП-10 при напряжении 80 кг/см на образцах гантельного типа (ГОСТ 112676) . Удлинение за 7 сут (ползучесть определяют на таких же образцах при 25 С и напряжении 50 кгс/см.

Примеры 5-11. Модифицированный полибутен получают аналогично примерам 1-4. Полимеризацию бутена проводят при 20°С, давлении 10 атм и содержании водорода до получения 100 г полибутена на 1 титана. Затем полимеризуют смесь этилена с бутеном при 40®С, давлении 4 ати и содержании бутена-1 в газовой фазе 20 об.%.

Готовят композицию полиэтилена низкого давт/ения с показателем текучести расплава 4 мин плотностью 0,9532 г/см и модифицированного полибутена-1 с показателем

текучести расплава 0,01 г/10 мин плотностью 0,9130 г/см и содержанием этиленовых звеньев 50%. Перемешивание проводят аналогично примерам 1-4. Содержание модифицированного .полибутена-1 в композиции изменяют от О до 50%.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Примеры 12-14. Модифицированный полибутен получают аналогично примерам 1 - 4. Полимеризацию бутена-1 проводят при , давлении 1 ати и содержании водорода 10 об.% до получения полибутена в количестве 250 г на 1 г титана. Затем полимеризуют смесь этилена с бутеном-1 при , давлении 1 ати и содержаНИИ бутена-1 в газовой фазе 40%.

Готовят композицию полиэтилена низкого давления с показателем текучести расплава 0,3 г/10 мин плотностью 0,9413 г/см и модифицированного полибутеиа-1 с показателем текучести расплава 6 г/10 мин плотностью 0,911 г/см и содержанием этиленовых звеньев 30%. В состав композиции входит 0-20% модифицированного полибутена-1 .

Результаты испытаний приведены в табл. 3.

П р и м е ры 15-17.модифицированный полибутен получают аналогично примерам 1-4. Полимеризацию бутёна ведут при , давлении 2 ати, содежании водорода 4% до получения 100 г полибутена на 1 г титана. Затем полимеризуют смесь этилена с Сутеном при , давлении 3 ати и содержании бутена-1 в газовой фазе 40%.

Готовят композицию, содержащую 020% модифицированного полибутена-1 и 80-100% полиэтилена высокого дав-i ления. Плотность полиэтилена высокого давления 0,919 г/см, модиФицироваирого полибутена 0,923 г/см, показатель текучести расплава 1 г/10 мин и содержание этиленовых звеньев 30%.

Результаты испытаний приведены в табл. 4.

Приме ры 18-20.Согласно прототипу проводят испытания композиции полиэтилена низкого давления с показателем текучести расплава 1 г/10 мин плотностью Ь,943 г/см с полибутеном-1, Полибутен- имеет плотность 0,973 г/см°, показатель текучести расплава 0,5 г/10 мин и содержит 96% изотактическрй части. Содержание полибутена в композиции 20%.

Для сравнения с прототипом к такому же полиэтилену добавляют 20% модифицированного полибутена с характеристиками, .как в примере 9.

Испытания на стойкость к растрескиванию проводят в наиболее жестких условиях - в среде ледяной уксусной кислоты при 70с.

Пластины полимера толщиной 1 мм изгибают с радиусом закругления 3 мм и помещают в указанную кислоту. Разрушение 50% образцов принимают за конец испытаний.

Результаты испытаний приведены в табл, 5. ..,

Таким образом, добавление модифицированйого полибутена к полиэтилену высокого и низкого давления увеличивает.его стойкость к растрескиванию в среде поверхностно-активных веществ.

Таблица 1

Композиция

Пример

Полиэтилен

Полиэтилен+лолибутен-1 (прототип)

Полиэтйлен+модифицированный полибутенФормула изобретения Полимерная композиция, содержащая полиэтилен с плотностью 0,92-0,97 г/с и эластомер на основе бутена-1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения стойкости к растрескиванию под напряжением, в качестве Еластомера ста содержит сополимер, состоящий из 50-95 мас.% блоков изотактического полибутена и 550 мас.% блоков статистического сопели

Таблица 4

Таблица 5

Стойкость к растрескиванию, ч

12

340

1400 мера этилена с бутёном-1, включающего 0,5-20 мас,% бутеновых звеньев, при следующем соотношении компонентов , мае.% J Полиэтилен 50 99 Эластомер 1-50 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Патент США № 3280220, кл. 260 - 897, опублик. 1965. 2. Великобритании № 973946 кл. С 3 Р, опублик. 1964 (прототип) .