Навигация
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
(11) 988840
Государственный герб
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

 
(61) Дополнительное к авт. свид-ву -    —         
(22) 3аявлено 02.07.81 (21) 3313430/23-05
с присоединением заявки N 3313420/23-05
(51) M. Kл3
С 08 L 23/06
С 08 L 25/08
С 08 L 55/02
С 08 K 5/37
Государственный
комитет по делам
изобретений
и открытий СССР
(23) Приоритет     —
Опубликовано 15.01.83. Бюллетень N  2
Дата опубликования описания 15.01.83
(53) УДК
678.742.

(72) Авторы
изобретения
Г.П.Макарова, Л.И.Лугова, А.Е.Просенко, А.М.Ким,
В.А.Коптюг, А.П.Крысин, Л.К.Сотникова, А.И.Цветкова,
Н.П.Лазарева, Т.Г.Соколова, Э.И.Кириллова,
А.Т.Емельянова, Е.С.Ленина, С.В.Кузнецова и Г.П.Малахова
 
 
(71) Заявитель
--

(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

12
Изобретение относится к стабилизированным полимерным композициям, которые могут найти применение в производстве термостабильных, окрашенных в широкую гамму цветов и неокрашенных изделий, таких как изоляция, оболочка и защитные покровы проводов и кабелей.
Известна полимерная композиция на основе полиэтилена и термостабилизатора 4,4'-тиo- биc-(3- метил-6- трет- бутилфенола) или сантонокса. Такая композиция с применением импортного сантонокса производится и применяется в отечественной промышленности [1].
Однако термостабильность такой композиции недостаточно высока и составляет только 8 ч для ПЭВД и 6 ч для ПЭНД (термостабильность определяется по методике, указанной в ГОСТ 16336-77). Кроме того, значение tg d композиции на основе ПЭВД несколько выше по сравнению с нестабилизированным полиэтиленом и составляет 5-10-4, что ограничивает применение ее для таких назначений, как кабельные изоляционные материалы.
Известна также композиция на основе полиэтилена и термостабилизатора
2,2'-тио-бис- (4-метил-6- a-метилбензилфенола) или тиоалкофена МБП [2].
Однако термостабильность такой композиции также недостаточно высока и составляет 6 ч для ПЭНД и 8 ч для ПЭВД. Такие композиции могут быть использованы только для окрашиваемой и неокрашиваемой изоляции проводов и кабелей, эксплуатируемых при температуре не выше +60°C. Особенно недостаточна такая термостабильность композиции на основе ПЭВД в случае применения для покрытия магистральных газопроводов. Кроме того композиции на основе ПЭНД по [1] и [2] окрашиваются в присутствии указанных термостабилизаторов в желтый цвет, что ограничивает возможность окраски в различные цвета (см. контрольные примеры 28-30).
Известны полимерные композиции, включающие сополимеры стирола с полибутадиеном (ударопрочные полистиролы) или сополимеры стирола с акрилонитрилом и полибутадиеном (АБС – сополимеры), в которых в качестве термостабилизаторов применяют ионол, т.е. 2,6-ди- трет-бутил -n-крезол (1) или эфиры фосфористой кислоты – полигард [3].

34
Однако такие композиции при повышенных температурах быстро окисляются, что может привести к снижению срока службы изделий из них (см. контрольные примеры 40, 44, 45, 46, 51 и 55).
Наиболее близкой к предлагаемой по составу и достигаемому эффекту (термостабильность по цвету) является полимерная композиция, содержащая полиэтилен, сополимер стирола с полибутадиеном или сополимер стирола с акрилонитрилом и полибутадиеном и 0,1-0,14 мас. % термостабилизатора 4-окси- 3,5-ди- трет-бутилбензил- сульфида или ТБ-3 [4].
Однако такая композиция характеризуется термостабильностью, недостаточной для изготовления изоляции проводов и кабелей, а также для покрытия
магистральных трубопроводов. Кроме того, при переработке композиций в изделия при высокой температуре происходит частичное разложение ТБ-3 с выделением сероводорода – чрезвычайно токсичного и взрывоопасного газа.
Целью изобретения является повышение термостабильности композиции.
Указанная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая полимер, выбранный из группы, включающей полиэтилен, сополимер стирола с полибутадиеном и сополимер стирола с акрилонитрилом и полибутадиеном, и органический сульфидный термостабилизатор, в качестве последнего композиция содержит бис- [(3,5- ди-трет- бутил-4- оксифенил)- алкил]-сульфид общей формулы
form1
при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Полимер  
99-99,95
бис[(3,5-ди-трет-
бутил-4'-окси
фенил) алкил]
-сульфид
     
0,05-1,00
Химические названия, структурные формулы и свойства указанных сульфидов представлены в табл. 1.
Бис-[(3,5- ди-трет- бутил4'- оксифенил) алкил] -сульфиды синтезированы из 4-окси- алкил-2,6- ди-трет- бутилфенолов. Действием хлористого тионила 4-окси- алкил-2,6- ди-трет- бутилфенолы превращают в хлорпроизводные, которые при взаимодействии с сульфидом натрия дают названные сульфиды с выходом 60-80%.
В качестве полиэтилена могут быть использованы полиэтилен низкого или высокого давления. Кроме термостабилизатора, в композицию могут быть введены пигменты, антистатические добавки, минеральный наполнитель.
П р и м е р ы  1-18 (контрольные). Готовят композицию, состоящую из ПЭВД и стабилизаторов, согласно табл. 2. Перемешивание компонентов осуществляют на горячих вальцах при 160°C. Навеску полимера весом 200 г подвергают вальцеванию с отбором проб через определенные промежутки времени. Подрезку полотна производят периодически через 30 мин. Из вальцованного полотна прессуют пластины для механических и диэлектрических испытаний по ГОСТ 16337-77. За меру термостабильности
композиции принимают время вальцевания, в течение которого не происходит снижения исходных свойств: предела текучести при растяжении (sТ, Н/м2), разрушающего напряжения при растяжении (sР, Н/м2) , относительного удлинения при разрыве (e, %), тангенса угла диэлектрических потерь при частоте 106 Гц (tg d).
Свойства полученных композиций приведены в табл. 3.
П р и м е р ы  19-30 (контрольные). Готовят композиции, состоящие из ПЭНД и термостабилизаторов, согласно табл. 4.
Перемешивание компонентов осуществляют на горячих вальцах при 160°C. Навеску полимера весом 200 г подвергают вальцеванию до наступления хрупкости. Подрезку полотна производят периодически через 30 мин. После 10 мин вальцевания отбирают пробу полотна и прессуют пластины для механических и диэлектрических испытаний по ГОСТ 16338-77, а также для определения цвета. Цветность полимера (r, %) определяют на фотоэлектрическом компараторе цвета и вычисляют как отношение светового потока, отраженного измеряемым образцом, к световому потоку образца сравнения (полимеру полученный без добавления стабилизаторов).
Свойства полученных композиций приведены в табл. 5.
Данные табл. 3 и 5 показывают, что испытанные в предлагаемой композиции С-1 – С-5 являются эффективными термостабилизаторами, превышающими действие термостабилизатора

56
ТБ-3 (прототипа) и термостабилизаторов, применяемых в отечественной промышленности (сантонокс и тиоалкофен МБП).
Композиции ПЭНД с предлагаемыми сульфидами имеют натуральный цвет в отличие от композиции с сантоноксом или тиоалкофеном МБП.
П р и м е р ы  31-47 (контрольные). В ступке смешивают компоненты композиции: сополимер стирола (или стирола с a-метилстиролом) с акрилонитрилом и полибутадиеном и в соответствующий случаях стабилизирующую добавку.
Термостабильность полученных композиций определяют по скорости поглощения кислорода на окислительной установке. За меру термостабильности композиции условно принимают время (t30) в течение которого образец поглощает кислород в количестве, соответствующем изменению давления масляного столба на 30 мм. Данные представлены в табл. 6.
П р и м е р ы  18-21 (контрольные).
Композицию из сополимера стирола с полибутадиеном и в соответствующих случаях стабилизирующей добавки готовят путем смешения компонентов в шаровой мельнице в течение 30 мин.
Из полученной композиции отливают стандартные бруски для определения ударной вязкости (ГОСТ 4647-69). Образцы испытывают в воздушном термостате при 80°C. В процессе старения контролируют изменение ударной вязкости.
Результаты представлены в табл.7.
П р и м е р ы  52-56 (контрольные). Готовят композицию в виде бензольного раствора из сополимера стирола с полибутадиеном и соответствующей стабилизирующей добавки. Из полученного раствора отливают пленку толщиной 30-40 мк, которые прогревают при 160°C на воздухе. Через 0,1, 3,5 и 10 ч прогрева методом ИК-спектроскопии определяют в пленке накопление карбонильных групп (в относительных единицах
D1720).
D1875
Результаты представлены в табл.8.
Данные табл. 1-8 показывают, что фенольные сульфиды оказывают термостабилизирующее действие, превышающее действие ТБ-3 по прототипу и стабилизаторов, применяемых в промышленности (ионол, полигард).
В результате испытаний термостабильности предлагаемой композиции обнаружено, что термостабилизирующая добавка хорошо совмещается с полимерной основой.
Т а б л и ц а  1
Наименование
стабилизатора
Структурная
формула
Свойства
стабилизаторов
1
2
3
С-1   Бис [2(3,5- ди-трет-
бутил-4- оксифенил)
этил] -сульфид
form2
Твердое
порошкообразное
вещество с
температурой
плавления T=98-100°C
С-2     Бис [3(3,5-ди-
трет-бутил-4'-
оксифенил) пропил]
-сульфид
form3
Твердое
порошкообразное
вещество с
температурой
плавления 74°C,
белого цвета
С-3    Бис [4-(3,5-ди-
трет-бутил-4'-
оксифенил) бутил]
-сульфид
form4
Твердое
порошкообразное
вещество с
температурой
плавления 90°C
белого цвета
Перейти на [1] [2] [3] [4] страницу
--
Предыдущее изобретениеПАТЕНТНЫЕ РЕСУРСЫВверхИЗОБРЕТЕНИЯ В.А.КОПТЮГА | ПОЛНОТЕКСТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ БИБЛИОТЕКИСледующее изобретение

[Академгородок | В.А.К. | О Коптюге | Библиография | Интернет | Идеи | Библиотека | Новости | Каталог | Альбом | Поиск]
Пожелания и письма: www@prometeus.nsc.ru
© 2002-2006 Отделение ГПНТБ СО РАН (Новосибирск)
Статистика доступов: архив | текущая
Rambler's Top100
Документ изменен: Thu Nov 4 15:35:02 2004. Размер: 17,142 bytes.
Посещение N 4218 с 31.12.2002