Полимерная композиция Советский патент 1982 года по МПК C08L23/08 C08K5/12 

1

Изобретение относится к сшивающим композициям на основе фторуглеродных полимеров с добавкой полиалиловыхэфиров поликарбоновых кислот.

Известны полимерные композиции 5 на основе фторуглеродных полимеров и диаллиловых эфиров дикарбоновых кислот 1 .

Диаллиловые эфиры дикарбоновых кислот обладают выгодным сочетанием ю сврйств, позволяющих применять их в пластифицирующих и сшивающих по-. лимерных составах, в частности, при высокотемпературной обработке фторуглеродных соединений. ф1аллиловые 15 эфиры оказывают пластифицирующее действие на фторуглеродные полимеры в процессе их обработки в высокотемпературных условиях, а также позволяют получг1ть сшитые полимеры с хо- 20 рошими химическими, электрическими и механическими свойствами.

Однако сшитые диа.штиловыми эфирами дикарбоновых кислот фторуглеродные полимеры обладают низкой стой- 25

костью к деформациям при высоких температурах.

Наиболее близкой по технической сущности является композиция на основе фторуглеродного полимера и в качестве сшивяю1чего агента смесь двух

-о

полиаллиловых эфиров поликарбоновой кислоты, один из которых .представляет собой диаллиловый эфир дикарбоновой кислоты, а другой - эфир карбоновой кислоты, имеющий три карбоксильные группы 2 .

Недостаток этих композиций заключается в том, что они также обладают недостаточной стойкостью к деформациям и эластичностью.

Цель изобретения - повышение эластичности и стойкости к деформациям.

Для достижения поставленной цели полимерная композиция на основе фторуглеродного полимера, содержащая полиаллиловый эфир поликарбоновой кислоты, в качестве фторуглеродного полимера она содержит сополимер этилена с тетрафторэпшеном или 3 хлортрнфторэтиленом и в качестве полиаллилового эфира поликарбонов кислоты содержит смесь сложного триаллилового эфира кислоты, выбр ной из группы, включающей тримеллитовую, тримезиновую н изоцианур вую кислоты, с диаллиловым эфиром брассиловой или фенилиндавдккарбоновой кислоты при соотношении в см си триаллилового эфира к диаллилов му 1:4-4:1 при-следующем содержании компонентов, вес.%: Сополимер этилена с тетрафторэтиленом или хлортрифторзтиленом92-97Смесь тригшлилового эфира поликарбоновой кислоты и диаллилового эфира брассидовой или фе шлиндандикарбоновой кислоты, в соотношении 1:4-4:1 3-8 Смеси полиаллиловых эфиров прид ют очень хорошие свойства сшиваемы материалам при высокотемпературной обработке. Предлагаемые диаллиловы эфиры оказывают очень хорошее пл стифициру ош;ее действие при высокотемпературных процессах обработки и в сочетании с триаллиловыми эфирами придают отличные мехагшческие свойства при высоких температурах и сопротивление Диформации сшиваем полимерам Пример 1. Этот и следующи ,примеры иллюстрируют существенное и неожиданное увеличение эффектив14ности сшивки, достигаемое за счет применения смесей диаллиловых и триаллиловых эфиров, по сравнению с применением индивидуальных сложных эфиров, Полимерньй состав (далее состав А) получают путем смешения сополимера этилена с тетрафторэтиленом с 3 вес.% триаллилтримеллитата. Второй полимер5шй состав (далее - сое тав Б) получают также смешением сопол мера этилена с тетрафторэтиленом с 3 вес.% диаллилбрассилата. Следует отметить, что составы А и В получены в качестве контрольных образцов. Третий и четвертый полимерный состав (далее - составы С и D) получают подобным образом путем смешения сополимера этилена с тетрафторэтиленом со смесью триаллилтримеллитата и диаллилбрассилата. Состав С содержит 1,5 вес.-% тримеллитата и 1,5 вес. % брассилата, а состав D - 1,0 вес.% тримеллитата и 2,0 вес.% брассилата. К каждому из этих составов прибавляют окись магния в количестве 1 вес.% Каждую из смешиваемых смесей затем формуют под давлением с пяти минутным предварительным разогревом с последующим четырех минутным прямым прессованием при 271,2-276,7 С под давлением около 700 атм. Облучение продукта прямого формования производят предпочтительно дозой 10 Мрад в лучевом электронном ускорителе мощностью 1,5 МэВ до получения сшитого полимерного состава, обладающего следующими механическими свойствами (табл. 1) при повышенной температуре ()„ Таблица i

Прочность на растяже1-ме, кг/см Относ1и тельное удлин ение, % (при

Hot Modules указывает выраженное в процентах растяжение полоски образца сшитого полимера после нагревания полимерного состава до 275С и при применении нагрузки 3,5 кг/см по отношению к сшитому составу, нагретому выше указанной температуры.

29,9

35,3 27,9

Пример 2, Еще несколько составов получают согласно описанному в примере 1, содержащих диаллиловый эфир брассиловой кислоты или фенилиндавдикарбоновой кислоты в качестве диаллилового эфира в смеси с тримезинатом в качестве триалДиаллилбрассилат

Диаллиловый эфир

В табл. 3 приведены механические 33,0 31,8 32,8 30,5Пример 3. Согласно способу, описанному в примерах 1 и 2, получе- 40

Триаплилизоцианурат

Диаллиловый эфир фенилиндана

Диаллилбрассилат В табл. 5 приведены механические

лилового эфира. Как и в примере 1, сополимером является сополимер этилена с тетрафторэтнленом. Все образцы подвергают прямому прессованию и облучают для сшивки дозой 10 Мрад согласно способу примера 1.

Т а ;б л и, ц а 2

свойства этих сшитых составов, Табли.ца 3 ны и облучались следующие сшитые соетавы:Таблица 4 свойства полученных сшитых составов. 28,5

39,7 27.,i Пример 4. Этот пример пока зывает эф(1)ективность сшитых полимерных составов данного изобретения, применяемых в качестве изоляционного покрытия для проволоки. Об разец, состоящий -из сополимера этилена с хлортрифторэтиленом и 5,0% триаллилтримеллитата, и другой образец, состоящий из сополим-ера этилена с хлортрифторэтиленом, 4% триаллилтримёллитата и 1,0% диаллилбрассилата,- получены смещиванием со гласно описанному в примере 1. К ка дои смеси прибавляют 1,0% окись маг ния и 0,3% пигмента ТЮ . Получают образцы в форме порошка, затем их укструдируют через экструдер с температурой в головке 500°С, причем полимер выходит из экструдера в фор ме прутков, которые затем делят на шарики и получают шарики, далее экструдируемые на поверхность

Прочность на растяжение, кг/см (температура комнатная, при двухминутном интерна- ле)

Относительное удлинение, % (комнатная температура, двухминутный интервал)

Т а б л и ц а 5

39,6 35,3 31,6 32,

331 397

551

599

125

100

12 медной проволоки, покрытой оловом. Условия экструзии для изоляции проволоки следующее: Температура, ° С Зона ци.г индра 1232 2260 3 265,6 Головка 27 i Плунл ер 271 Две изолированные проволоки затем подвергают облучению дозой 10 и 20 Мрад с применением лучевого электронного ускорителя с мощностью. Полученную изолированную проволоку с облучением сшитым покрытием затем прокаливают, после чего проводят определение ее механических и электрических свойств. Результаты испытаний приведены в табл. 6. Таблица 6

Текучесть (температура комнатная, двухминутный интервал)

Истираемость лен- ты

Прочность на растяжение, кг/см , 10 мин)

Относительное удлинение, % (250 С 10 мин)

Текучесть, кг/см (, десятиминутный интервал)

Hot Modules, 7а

Пример 5. Образцы, состоящие из сополимера этилена с тетрафторэтиленом и различным количеством рмеси диаллилового эфира фенилиндандикарбоновой кислоты и триСополимер этилена с тетрафторэтиленом

Диаллиловый эфир фенилиндандикарбоновой кислоты Триаллиловый эфир тримезиновой кислоты

Окись магния

Двуокись титана (пигмент)

349

397

331 396

16,8 17,4 23,7 25,5

4,92 5,76 172

625

242

70

6,25

172

5,76 62

аллршового эфира тримезиновой кислоты, получают способом, описанным в примере 1.

Приготовленные образцы имеют состав, приведенный в табл. 7. Таблица 7

100

100

100

3 I

0,3

0,3 0,3

1190267112

Эти образцы затем перераоатыва- ют на поверхность медной проволоки, ют, пропуская через экструдер с тем- покрытой оловом. пературой в головке , получая

прутки, которые затем делят на шари- Условия экструзии приведены в ки и полученные шарики экструдиру- 5 табл. 8.

Образец А затем экструдируют на поверхность проволоки, имеющую внешний диаметр 0,215 см и толщину стенки 0,048 см. Образец В экструдируют на проволоку с внешним диаметром 0,215 см и толщиною стенки 0,06 см и образец С экструдируют на проволоку диаметром 15 см и толшсиною стен1КИ О.,018 см. Каждый из образцов изоПрочность на растяжение, кг/см (температура комнатная, при двухминутном интервале) Относительное удЛIiнeниe, % (комнатная температура, двухминутный интервал)

Текучесть (температура комнатная, двухминутный интервал)

Прочность на растяжение, кг/см (250С, 10 мин)

Та блица8

лнрованной проволоки подвергают облучению при помощи электронно-лучевого ускорителя мощностью 1,0 МэВ. Полученную изолированную пленку с покрытием из сшитого под воздействием облучения сополимера обжигают и проводят затем испытания ее механических и электрических свойств. Результаты приведены в табл, 9.

Т а б л и ц а 9

396 550 707

143 108 106

330 ЗЬ2 498

13

Относительное удлинение, % ( 10 мин)

Текучесть, кг/см (, десятиминутный интервал)

Hot Modules, % Предлагаемые сшивающие композиции по показателям относительного удлинения и сопротивления деформации существенно превосходят композиции, содержащие в качестве сшиваемых агентов каждый из эфиров в отдельности. Сопротивление деформации, особенно при повышенных температурах, имеет решающее значение в целом ряде применений, например, дл проволочной или кабельной изоляции. Формула изобретения Полимерная композиция на основе фторуглеродного полимера, содержаща полиаЛлиловый эфир поликарбоновой к слоты,- отличающаяся те что, с целью повьш1ения эластичности и стойкости к деформациям,.в качестве фторуглеродного полимера она содержит сополимер этилена с тетрафторэтиленом или хлортрифторэтиленом и в качестве полиаллилового эфи ра поликарбоновой кислоты содержит смесь сложного триаллилового эфира кислоты, выбранной из группы, вклю90267114

Продолжение табл. 9 чающей, тримеллитовую, тримезиновую и изоциануровую кислоты, с диаллиловым эфиром брассиловой или фенилиндандикарбоновой кислоты при соотношении в смеси триаллилсвого эфира к диаплиловому 1:4-4:1 при следующем содержании компонентов композиции, вес.%: Сополимер этилена с тетрафторэтиленом или хлортрифторзтиленом 92-97 Смесь триаллилового эфира поликарбоновой кислоты и диаплилового эфира брассиловой или феншшндандикарбоновой кислоты Б соотношении 1:4-4:1 3-г8 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3763222, кл. 260-475, опублик. 1973. 2.Патент США № 3840619, кл. 260-878, опублик. 1974 (прототип) .