Композиция для получения вспененного полиэтилена Советский патент 1981 года по МПК C08J9/10 C08L23/06 C08L27/06 

Изобретение относится к области получения полиолефиновой композиции, которую можно перерабатывать в пенопласт любыми известными методами. Известна композиция для получения вспененного полиолефина, содержащая поли олефин, азодикарбонамид, перекись дикумила и активаторы разложения азодикарбонамида. б качестве активаторов разложения используются окись цинка, двуокись титана, стеараты цинка и кальция, триэтаноламин, дифенилгуанидин, стеариновая и лимонная кислоты, указанные вещества входят Б состав вспенивающейся композиции каждый в отдельности или в различных сочетаниях l. Недостатком этой композиции является отсутствие возможности регулирования скорости процесса пенообразования. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является композиция для получения вспененного полиэтилена, содержащая полиэтилен, азодикарбонамид, перекись дикумила и активатор разложения вспенивающего агента. В качестве активатора разложения в этой композиции использована смесь окиси цинка, стеарата цинка и стеариновой кислоты, взятых в весовом соотношении соответственно от 1:3:1 до 1,5:5:3 при следующем соотнощеник компонентов, мас.ч.: Полиэтилен100 Азодикарбонамид5-8 Перекись дикумила 0,5 -1,0 Активатор разложения азодикарбонамида2,О5-3,9 Активатор в этой композиции обеспечивает возможность регулирования скорости процесса пенообразования 2. Недостатком этой композиции является применение составного трехкомпонент- ного активатора разложения азодикарбонймида, в котором количество и соотнощение компонентов лежит в узком интервале. На практике это приводит к значительному усложнению процесса приготовления композиции и ухудшению качества пенополиэтилена из-за ошибок в дозировке компонентов активатора,

Цель изобретения - расширение ассортимента активатора разложения азодикарбонамида, позволяющих регулировать скорость процесса пенообразования при одновременном упрошешга.процесса приготовления композиции.

Поставленная цель достигается тем, что в композицию для получения вспененного полиэтилена, содержащую полиэтилен азодикарбонамид и активатор разложения .вспенивающего агента, в качестве, aKTwватора разложения азодикарбонамида в композишш использованы отходы попивинилхлорйда, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиэтилен1ОО

Азодикарбонамид1-10

Отходы поливинилхлорида5-25

В качестве отходов поливишшхлорида используются отходы как жесткого, так и пластифицированного поливинилхлорида, в различных соотношениях между собой и в любойформе (пленочные, кусковые порошкообразные и т.п.).

Активирующее действие отходов поливинилхлорида на процесс разложения азодикарбонамида объясняется взаимодействием последнего с двойными связями и полиеновыми структурами, содержащими в макромолекулах поливинилхлорида. При этом заметное разложение азодикарбонамида с выделением азота начинается уже со 130°С.

Содержание двойных связей :и полйеновых структур в поливинилхлориде, состарившемся при эксплуатации, достаточно велико.

На чертеже приведены кривые вспенивания композиции при различных содержаниях отходов поливинилхлорида, обозначакяцие: штрихпунктирная - ПЭ (без активаторов) ;сплошная - ПЭ+пластифицированный ПВХ; пунктирная - ПЭ+жесткий ПВХ; 1 - добавка 1О масс.ч. ПВХ; 2 - добавк 2О масс.ч. ПВХ; 3 - добавка ЗО масс.ч. ПВХ.

Как видно из графиков, смец|ение кривых вспенивания в область более низких температур свидетельствует об активирующем действии отходов поливинилхлорида. При этом скорость вспенивания композиций остается постоянной в широком температурном интервале 15О-180 С, что иллюстрируется прямолинейными участками кривых.

Таким образом, при мсвользоеани oiходов папиви1шлхлорида в качесл-ве акт1гоатора разложения азодикарбонамида достигается необходимый эффект снижения температуры разложения и регулирования скорост разложения газообразователя.

Пример. 1ОО мас.ч. полиэтилена в виде гранул (содержание гель-фрак,-ции 30%) смешивают на вальцах с 20 мас.ч измельченных пленочных отходов поливинихлорида при 13О°С в течение 1О мин, затем вводят 4 мас.ч. азодикарбонамида и перемешивают еще 4 мин.

Композицию вспенивают в форме под давлением пресса 65 кгс/см при 160165 С и выдержке 1,5 мин/мм толщины заготовки. Вспенивание происходит на воздухе при быстром раскрытии формы. Пенопласт имеет следуюшие свойства:

Объемный вес, кг/м98

Разрушающее напряжение

при растяжении, кгс/см

5.09

Остаточная деформация

при сжатии на 2О% за

12,0

24 ч,%

Демпфирующая способ413ность, %

П р и м е р 2. 10О мас.ч. полиэтилена в виде гранул (содержание гель-фракции 35%) перемешивают на вальцах с 10 мас.ч. измельченных отходов винипласта при 140С в течение 15 мин, затем вводят 8 мас.ч. азодикарбонамида и перемешивают е1де 5 мин. Композицию помещакуг в форму и нагревают до 180 С со скоростью 6°С/мин, после чего форму охлаждают проточной водой до комнатной температуры. Раскрывают форму и извлекают пенопласт, имеющий следующие свойства:

203

Объемный вес, кг/м

Разрушающее напряжение

4,6

при растяжении, кгс/см

Остаточная деформация

при сжатии на 25% за

7,7

24 ч, %

Демпфирующая способ-

459

ностость, %

Пример 3. 1ОО мас.ч. полиэтилена в виде гранул (содержание гель-фракции 28%} перемешивают на вальцах с 5 мас.ч. измельченных отходов поливинилхлорида, представляющих собой смесь жесткого и пластифицированного ПВХ в соотношении 2:1, при135Св течение 12 мин, затем вводят 2 мас.ч. азоцикарбонаМйда и перемешивают еще 3 мин.

Композицию вспенивают как в примере 1. Пенопласт имеет следующие свойства Объемный вес, кг/м Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см Остаточная деформация при сжатии на 25% за 24 ч/% Демпфирующая способность,% Изучение свойств пенопласта, ченного из предлагаемой композиции, показало, что при сохранении прочностных свойств на уровне пенопласта,полученноного из известной композиции он обладает повышенными амортизирующими сво ствами, что выражается в уменьшении величины остаточной деформации при сжа тии, уменьшении времени восстановления первоначальных размеров образца после снятия нагрузки и увеличении демпфирующей способности пенопласта. В таблице приведены сравнительные ф

зико-механические свойства пенопласта, полученного из известной композиции и предлагаемой.

Из приведенных данных видно, что при равном объемном весе у пенополиэтилена, полученного из предлагаемой композиции остаточная деформация при сжатии на 25% за 24 ч либо ниже, чем у пенопопиэтилена, полученного из известной композидии (для жесткого поливинилхлорида),либо пенополиэтилен быстрее восстанавливает первоначальные размеры (для плаотифйд.ированного поливинилхлорида). Пенополиэтилен, полученный с использованием смеси жесткого и пластифицированного порощает процесс приготовления композиции и сокращает количество единиц оборудования.

Таким образом, предлагаемая композвция при сохран ии положитеш яых свойств известной композиции позволяет расширить ассортимент активаторов разложеш1я азодикарбонамида, обеспечивающих регулирование скорости процесса ценообразования,

значительно упростить процесс лриготовле-, кия вспенивающейся композиции за счет применения однокомпонентного активатора разложения азодикарбонамида вместо -трехкомпонентного, а также существенно улучшить б1Мортизирующие свойства пенополиэтилена. 66 ливиннлхлорида в (Соотношении 1:1, имеет свойства промежуточные между свойствами пенопластов, подученных при использовании в отдельности жесткого и пластифицированного поливинилхлорида. Демпфирующая способность при добавленкн уже 5 мас.ч, поливиннлхлориаа значительно возрастает. В то же время содержание ЗО мас.ч. и выше поливинипхлорида в композиции приводит к снижению прочностных свойств пенопопиэтилена, что ограничивает содержание отходов поливинипхлориоа 25 мас.ч. Преимуществом предлагаемой композвции является использование однокомпонент него активатора разложения, что позволяет при приготовлешш композидни исключить операции дозирования и введения в полиэтилен .двух компонентов (дозируется один компонент вместо трех). Это уп9S Формула изо б ретения Композиция для получения вспененного полиэтилена, содержащая полиэтилен, аэодикарбонамид и активатор разложения вспе нивающего агента, отличающаяс я тем, что, с целью рааиирения ассортимента активаторов разложения азодикарбонамида, позволяющих регулировать скорость процесса ценообразования при одновременном упрощении процесса приготовления Композиции, в качестве активатора разложения вспенивающего агента она содержит отходы поливинилхлорида, при следующем : соотношении компонентов, мас.ч: 610 Полиэтилен Азодикарбонамна Активатор разложения вспенивающего агента отходы поливинишчюрндаИсточники информаини, принятые во внимание при вкспертиэе 1. Абрамов В, А. и др. Получение вспененных полиэтиленовых пленок.- Плаотичесжие массы , 1979, N° 5, с. 24. 2. Авторское свидетельство СССР NO 526631, кл. С 08 Ь 23/О4,1973 (прототип).