Способ получения порошкообразного сшивающегося полиэтилена Советский патент 1982 года по МПК C08J3/24 

Чь) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО СШИВАЮЩЕГОСЯ ПОЛИЭТИЛЕНА Изобретение относится к химической технологии, преимущественно обра ботке пластмасс, и может быть использовано при получении сшивающегося полиэтилена и композиций на его основе Известен способ получения сшивающихся композиций полиэтилена с применением перекисных сшивающих агентов путем механического смешения в расплаве в смесителях тяжелого типа, на вальцах и других при ,;емператуpax выше температуры плаё|ления полиолефина и близких к температурам разложения перекисей 1. Недостаток спосоЬа заключается в преждевременной сшивке смеси, а также в значительных энергетических затратах. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения сши вающихся полиэлефинов с применением перекисных соединений в качестве агентов сшивки, заключающийся в том, что сшивают полиэтилен и перекисный сшивающийся агент в жидком состоянии. Материал подвергают процессу диффузии перекиси (вызреванию) при температуре ниже температуры плавления полиолефина (50-70°С) в течении 5-7 ч 2. . Однако в данном способе на стадии вызревания происходит слипание и комкование порошкообразного материала, что затрудняет выгрузку его из аппарата и транспортировку, а также не обеспечивает равномерное распределение сшивающего агента. Способ не пригоден для порошкообразного полиэтилена с размером частиц менее 1 мм. Кроме того, он требует длительного времени из-за вызревания материала, а также дополнительные энергозатраты на стадии нагревания. Целью изобретения является упроще ние процесса и получение однородного сшивающегося полиэтилена. Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения порош3. 91

кообразного сшивающегося полиэтилена, включающему смешение полиэтилена и перекисного сшивающего агента, перекисный сшивающий агент вводят в полиэтилен в виде конценграта, состоящего из 6-10 весД порошкообразной перекиси и 90-9 вес.% полиэтилена.

В качестве сшивающего агента используют перекиси с температурой плавления такие как перекись дикумила, перкадокс типа Лунерсоль, Варокс и т.д.

На чертеже изображена технологическая схема получения сшивающихся композиций полиэтилена по предлагаемому способу с подачей концентрата перекиси на дальнейшее смешение, а также готового продукта пневмотранспортом.

Порошок полиэтилена пневмотранспортом подают в бункер 1, откуда он самотеком поступа,ет в дозировочные весы 2, затем в подогреватель порошка с фильтром 3, где его нагревают азотом. Из подогревателя порошок полиэтилена поступает в скоростной смеситель k гипа Ангер или Петцольд. В технологической схеме также предусматривается подача порошкообразного полиэтилена в смеситель, минуя стадию нагревания. В этот смеситель подают сшивающий агент перекись) для получения концентрата перекиси. Готовый концентрат переки си поступает в скоростной смеситель 5. Туда подают порошкообразные добавки ( стабилизатор, краситель, наполнители и т.д.) или их концентраты. В смеситель 5 из бункера 1 весами 2 отвешивают порцию порошка полиэтилена. После смешения необходимых компонентов в смесителе 5 готовую порошкообразную композицию направляют в приемный бункер 6, а затем пневмо - транспортом подают потребителю.

Критериями качества полученного продукта являются следующие показатели: разрушающее напряжение при растяжении(бр), относительное удлинение при разрыве (, содержание сшитой фракции, адгезионная прочность к металлу ( (ЗОА) дисперсия по выбранным показателям (G) .

Определяют физико-механические свойства полученных композиций и вычисляют дисперсию. Состав полученных композиций представлен в табл. 1. анные по свойствам сведены в табл.2.

54

Образцы для физико-механических испытаний получают непосредственно из порошков прессованием при 1бО С и давлении 0 кгс/см. Разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве определяют по ГОСТ 16337-77 п.3.17.

Адгезионную прочность к стали (Ст 3) определяют на цилиндрических

образцах 20 мм при толщине клеевого шва 0,2 мм. Гельфракцию определяют по ТУ 6-05-1547-7i.

Пример 1 (контрольный), В качестве исходных материалов используют порошкообразный натуральный полиэтиJ eн низкой плотности с размером мастиц-ч мм и сшивающие агенты перекисного типа. В скоростном смесителе перемешивают порошок полиэтилена и

сшивающий агент в жидком состоянии при 50-70 С в течении 20 мин. Число оборотов мешалки смесителя I+OO об/мин. Затем эту смесь, при этой же температуре выдержирают в течение 5-7 ч.

Примеры 2-3 (контрольные). В качестве исходного материала используют порошкообразный стабилизирован-у ный полиэтилен низкой плотности с размером частиц 1 мм. В скоростном

смесителе перемешивают порошок полиэтилена и смешивающий агент с последующей выдержкой в условиях примера 1. Пример i. В скоростном смесителе приготавливают концентрат порошкообразной перекиси при смешивании последней с порошкообразным полиэтиленом при 60-70 0. Число оборотов мешалки смесителя (п) 1 400 об/мин время смешения I (г) 15 мин. Затем

в этом же смесителе приготовляют смесь путем разбавления концентрата перекиси порошком полиэтилена.

Пример 5-6. В скорстном смесителе приготовляют концентрат стабилизатора (антиоксиданта) (Vi ) 1520 об/мин, мин. Затем в скоростном смесителе приготовляют смесь, состоящую из порошкообразного полиэтилена, концентратов перекиси и стабилизатора в условиях примера l.

Примеры . В скоростном смесителе приготовля|(5.т концентрат сажи ДГ-100 (и) 150 об/мин, 20 мин. Затем в этом же смесителе приготовляют смесь, состоящую из порошкообразного полиэтилена и концен59127356

тратов перекиси, стабилизатора и са- предлагаемому способу (примеры 4-8) жи в таких же условиях.находятся на уровне контрольных комКак видно из табл. 2, свойства позиций, а однородность(показатель сшивающихся композиций, полученных по дисперсии) лучше, чем у контрольных.

Полиэтилен низкой плотности 11502-070 98,0 97,5 Перекись дикумила 2,0 2,0 1,3-ди(трет бутилпероксиизопропил)бенАнтиокси0,5 0,5 дант

Сажа ДГ-100

Таблица 1 97,5 98 2, 2,0

2,0 2,0 ,0 97,5 97,5 95,5 95,5 0 2,0 0,5 0,5 0,5 0,5