Полимерная композиция для изготовления труб Советский патент 1982 года по МПК C08L23/06 C08K9/08 

(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ТРУБ

1

Изобретение относится к полимерным композициям на основе высокомолекуля рного связующего и минерального, наполнителя, а точнее к композициям ка основе полиолефинов и дисперсных наполнителей, и может быть использовано в сельском хозяйстве и строительстве.

Известна полимерная композиция на основе вспученного перлитового песка (ВПП) с полиэтиленовым покрытием, представляющая собой гомогенную смесь частиц вспученного перлитового песка широкого гранулометрического состава с равномерным и сплошным полиэтиленовым покрытием на каждой частице наполнителя - вспученного перлитового песка 1J.

Недостатком указанной полимерной композиции является невысокая прочность. Так, например, композиции, содержащие 20, 30 и 50 мас.% ВПП имеют прочности на разрыв, сжатие и изгиб соответственно 310, 340, 460; 450, 480, 510 и 417, 475, 430 кгс/см (контрольные примеры 17-19 в таблице). В то

же время объемная плотность указанной полимерной композиоди составляет 1,03-1,19 г/см.

Наиболее близкой по тех1шческой сущности к предлагаемой является полимерная композиция для изготовления различных изделий, в том числе и труб на основе полиэтилена, минерального наполнителя - ВПП и целевых доба вок: пигментов, стабилизаторов и т. п. Композиция представляет собой механическую смесь полиэтилена низкой или высокой плотности (ПЭНП, ПЭВП), ВПП и целевых добавок, причем композицию готовят механическим смешиванием и переработкой исходных компонентов на известном технологическом оборудованрги (прессы, шприц-машины, экструдеры, вальцы и т. п.) 21.

Известная композиция имеет низкие прочностные характеристики. Так, например, механические смеси на основе ПЭНП и ВПП при соотношенин масс 80:20 и на основе ПЭВП и ВПП при соотношении масс 80:20 имеют прочность на разрыв, сжатие и изгиб 120, 312, 158 и 275, 386, 343 кгс/см соответственно (контрольные примеры 20-25 в таблице). Кроме 393 того, MexaHiPiecKHM смеишванием даже с испол зованием дорогостоящих аппретов невозможно достичь степень наполнения композиции выше 30% по массе. Объемная плотность композиции составляет 1,5-1,8 г/см. Цель изобретения - повышение прочности при сохранении низкой объемной массы. Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция для изготовления труб на основе полиэтилена, включающая наполнитель - вспученный перлитовый песок, в качестве наполнителя содержит вспученный перлитовый песок с полиэтиленовым покрытием при соотношении масс вспуче1шого перлитового песка и полиэтиленового покрытия 88-55:1245 при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%: Полиэтилен32-89 Наполнитель11-68 В качестве наполнителя используют вспучен ный перлитовый песок широкого гранулометрического состава (от 3 мкм до 3 мм диамет ром) , имеющий сплошное и равномерное поли этиленовое покрытие. Соотношение масс вспученного перлитового песка и полиэтиленового покрытия составляет от 88:12 до 55:45. Материалом покрытия полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) с молекулярной массой от 300 тыс. до 1 млн. Полиэтиленовое покрытие формиру1лт последовательным осаждепием на поверхность частиц сухого ьспзгченного перлитового песка в инертной атмосфере или вакууме соединения переходаого металла и метаплорганического соединения и полимеризацией мономера (этилена) из газовой или жидкой фазы. В качестве связующего полимерно композиции используют промышленный полиэтилен высокой (ПЭВП) или низкой плотности (ПЭНП) с молекулярной массой , индекс расштава 3,1 г/10 мин (прочностные характеристаки ПЭВП и ПЭНП -приведены в таблице, примеры 26 и 27). Предлаггем)то полимерную композицию готовят и перерабатывают известными приемами механическим смешиванием исходаыг компонентов - вспученного перлитового песка с полиэтиленовым покрытием и ПЭВП или ПЭНП с последующей йереработкой в экструдерах. цптриц-ман1инах и др. известном оборудовании Необходимо отметить, что использование вспученного перлитового песка с полиэтиленовым покрытием существенно снижает абразивный износ перерабатывающего оборудования. Полимерная композиция пригодна для изго товления груб, санитарно-технического оборудования и арматуры, легковесной тары и т. п. Пример I. Готовят полимерную ком позицию из 20 мас.1вспученного перлитового песка с полиэтиленовым покрытием (соотношение масс ВПП и полиэтиленового покрытия составляет 88:12) и 80 мас.% ПЭВП. Компоненты совмещают в смесителе типа Ангер в течение 10 мин при комнатной температуре и далее смесь экструдируют, гранулируют и загружают в литьевую машину типа Камилл, условия литья: Давление 100 атм, 190 200° С, время выдержки под давлением 10 - 15 с, температура формы 50-60° С. Прочностные характеристики труб, полученных на основе полимерной композиции указанного состава: прочность-.на разрыв 300 кгс/см , на изгиб 324 кгс/см, на сжатие 305 кгс/см. Удельная плотность 1,02 г/см. Пример 2. Полимерную композицию готовят и перерабатывают как в примере за исключением того, что смешивают 11 мас.% наполнителя (ВПП: полиэтиленовое покрытие 88:12) с 89 мас.% ПЭВП. Пример 3. Полимерную композицию готовят и перерабатывают как в примере 1. Смешивают 22,73 мас.% наполнителя и 77,27 мас.% ПЭВП. Соотношение масс ВПП И ПЭ в наполнителе составляет 88:12. Пример 4. Полимерную композицию готовят и перерабатывают как в примере 1. Смешивают 34,09 мас.% наполнителя и 65,91 мас.% ПЭВП. Соотношение масс ВПП и ПЭ в наполнителе составляет 88:12. П р и м е р 5. Полимерную композицию готовят и перерабатывают как в примере 4. Смешивают 45,45 мас.% наполнителя и 54,55 мас.% ПЭВП. Пример 6. Полимерную композицию готовят и перерабатывают как в примере 4, за исключением того, что смешивают 22,73 мас.% наполнителя и 77,27 мас.% ПЭНП. Пример 7. Полимерную композицию готовят и перерабатывают как в примере 1. Смец1ивают 42,86 мас.% наполнителя и 57,14 мас,% ПЭВП. Соотношение масс ВПП и ПЭ в наполнителе составляет 70:30. Пример 8. Полимерную композицию готовят и перерабатывают как в примере 7, состав композиции тот же. В качестве связующего используют ПЭНП. Пример 9. Полимерную композицию готовят и перербатьшают как в примере 1. Смешивают 36,36 мас.% наполнителя ц 63,64 мас.% ПЭВП. Соотношение масс ВПП и ПЭ в наполнителе 70:30. Пример 10. Полимериую композицию готовят и перерабатывают как в примере 9, с теми же компонентами. Смеишвают 54,55 мас.% наполнителя и 45,45 мас.% ПЭВП. Пример 11. Полимерную композицию готовят и перерабатывают как в примере 10

5939484

с тем же соотношением компонентов. В качестве связующего используют ПЭНП.

Пример 12. Полимерную композишпо готовят и перерабатывают как в примере 1. Смешивают 60 мас.% наполнителя и 40 мас.% s ПЭВП. Соотношение масс ВШ и ПЭ в наполнителе составляет 50:50.

Пример 13. Полимерную композициюПример 16 (контрольный). Полиготовят и перерабатывают как в «фимере 12, «омерную композищао готовят и перерабатывают

Смешивают 68,0 мас.% иаполнителя и 32 tf}ic.%как в примере 1. Смешивают 42,7 мас.% наполПЗНП.нителя и 57,3 мас.% ПЭНП. Соотношение

Пример 14. Полимерную композициюФизико-механические характеристики компоготовят и перерабатывают как в примере 12. tSэиций приведены в таблице.

1 Предлагаемая80

88 12

2 То же89,0

88 12

Предлагаемая77,27

88 12

Смешивают 72 мас.% .Наполнителя и 27,7 мас.% ПЗНП.

Пример 15 (контрольный). Полимерную композицию готовят и перерабатывают как в примере 1. Смешивают мас.% наполнителя и 68,42 мас.% ПЭВП. Соотношение масс ВПП:ПЭ в наполнителе составляет 95:5.

ВШ1:ПЭ в наполнителе составляет 90:10. ;

310 320 356 1,02

20

82,4 17,6

1 275 410 398 1,03

90 10

во 20

350435 5431,11

235440 4Й91,12

172235 1541,02

535605 6261,06

362528 3871,05

540610 5951,04

635690 7191,08

435490 4561,07

630683 702,07

430495 4451,06

Контрольные примеры

Как видно из приведенных в таблице сравнительных физико-механических характеристик npejDOiaraeMOH и известных композиций, использование в качестве ггаполнителя вспученного перлитового песка с полиэтиленовым покрытием позволяет существенно (на 10-30%) улучшить прочностные характеристики изделий при сохранении низкой объемной массы материал Формула изобретения. Полимерная компози1щя для изготовления труб на основе полиэтилена, включающая

наполнитель - вс11ученный перлитовый песок, отличающаяся тем, что. с целью повышения прочности при сохра нении низкой объемной массы, в качестве наполнителя она содержит вспученный перлитовый песок с полиэтиленовым покрытием при соотношении масс вспученного перлитового песка и полиэтиленового покрытия 88-55:12-45 при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%: 9 Полиэтилен32-89 Наполиитель11-68 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 93948410. 1. Авторское свидетельство СССР N 763379, Sc. 202 (прототип). кл. С 08 J 3/00, 1977. 2, Тернер Р. В. Теоретические основы переработки полимеров. М., Химия, 1977,