Способ получения сшиваемой композиции на основе полиэтилена

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 80163 А 51) 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫГИПРИ ГННТ СССР БРЕТЕН ДЕТЕЛЬСТВ(46) 30.03.91. Бюл. Г 1 (72) Г 1.Л. Фридман, С А.И.Тукачинский, Н.С В.В.Абрамов, Й.А. Ла сай, Г.Р. Барштейн, 3 Г.ИЛапиро и И,В.Гвоз (53) 678.742.2-9(088. (56) 1. Патент Велико 9 1526398, кл. С 3 Р,2, Авторское свнде В 686627, кл. С 08 1. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕ темС ) -3вки ет относится к сп з обу илано полу ного ни помощью прививки е н ния сшиваемых влаг ов, таких как олеАин и сополимеры, испол ущестненно для издаля оеди ласт и терм оные меры им ци елей, прои тва б, лент,листов, пленок и т.Известен способ шиваемых полиолейинон п ки алкоксисилановых со ди инки в присутствии влаги 1.Согласно этому способу для производства сшитых экструзионпых иэделий в экструдер дозируют гидролизируемое ненасыщенное вещество класса силана, органическую перекись, катализатор конденсации силана в ниде раствора в силане и сииваемой полиолейин причем жидкие компоненты вводят н ма 1 едо способа явчестве сшиваьно большого оторая вызывае (при уменьшени прямую радикал экструнера (пр тком данног менение в к яется п мого аг та относител перекиси,ьные свинкиколи т ь локал содерж снивку ьшом с лиш а и егнуюбол н цилиндреержании). ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ Л, Пешковскии,Ениколопов,ницкий, О.И.Саб.В.Белякова,дев8)британии1978.тельство СССР23/09, 1979НИЯ СШИВАЕМОЙ КОМ.1 3/28, С 08 1, 23/06 ПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА пу смешения полиэтилена с алкен(С, - триалкокси(С - С)-силаном, принц силана н экструдере при 160-2500 и снинки под действием влаги, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, экономии перекиси и улучшения механических свойств композиции, прививку алкентриалкоксисилаиа к полиэтилену осуществляют акустической обработкой расплава в экструдере в режиме кавитации при удельной энергии обработки 10 рпж/кг. териальный цилиндр экструдера, а порошкообразными опудринают гранулыполимера или добавляют при его грануляции. Гомогенизируют смесь в экструдере со шнеком специальной конАигурации, обеспечивающим стабильноетечение расплава н переходных зонах,и экструдируют изделие с последующейсшивкой его под действием влагипри температуре, ниже температурыразложения привитого сополпмера.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сыинаемай композиции на основе полиэтилена путем смешения полиэтилена с алкен(С-С)-триалкокси(С 1-С,) - силаном и целевыми добавками, прививо ки силана в экструдере при 160-250 С и сшинки под действием влаги. Предварительное смешение полиэтилена, алкилтриалкоксисилана и органическойо перекиси проводят при 60-100 С в течение 3-2 мин н смесителе при скорости вращения мешалки 500-3000 об/мин 2 , 15Недостатками способа являются применение для получения качественных изделий относительно большихколичеств перекиси, что вызывает предварительное сшивание в материальном цилиндре экструдера, а также использование для достижения гомогенного распределения перекиси и силана смесителя, что усложняет процесс и понижает его производительность, 25Цель изобретения - упрощение процесса, экономия перекиси и улучшение механических свойств композиции.Цель достигается тем, что в способе получения сшиваемай композицииЗО на основе полиэтилена смешения поли" этилена с алкен(С -С )-триалкоксиг. Ъ(С -С ) -силаном прививки сила наФов экструдере при 160-250 С и сшивки под действием влаги, прививку алкентриалкоксисилана к полиэтилену осуществляют акустической обработкой расплава н экструдере в режиме кавитации при удельной энергии обработки 10-10 дж/кг..Способ осуществляют следующим образом.В экструдер с температурй выходной зоны цилиндра в диапазоне 160- 250 С подают полиэтилен, соответствующее количество алкентриэтоксисилана, катализатор перекиси, Гамогенизацию осуществляют непосредственно в материальном цилиндре экструдера. В головке экструдера перед ее Жормующей частью расплав подвергают акус тической обработке н режиме кавитации полимерного материала.Режим акустической канитации полимеров определяется удельной энергией Г , поглощаемой единицей массы поли мера: Е = 1 У/О где 1 - интенсин Ъ=ность ультразвуковой обработки (удельная мощность); Р - площадь излучения; О - массовый расход материала,Для полиалеАинов Г лежит в пределах 10дж/кг ( Ес 106 дж/кг.Нижний предел определяется наступлением акустической кавитации полиэтилена, верхний - чрезмерной деструкциейполимера,П р и м е р 1. Композицию готовят на основе полиэтилена низкойплотности (ПЭНП), Одновременно с ПЭНПв экструдер позируют на 1 кг ПЭПП30 кг алкентриэтоксисилана, 1 кг диэтйлоловодикаприлата в качестве катализатора. Концентрацию перекиси бензоила варьируют в пределах 0-2 г.Расплав композиции обрабатывают акустическими колебаниями различной энергии, вызывающими кавитацию распЛавав Аормующей зоне экструдера. Температура в выходной зоне экструдера170 С. На выходе из экструдера полуочают изделие в виде стержня. Полученные прутки помещают на 4 ч в кипящуюводу. Анализируют содержание нерастворимой гель-Аракции, определяютпрочность при растяжении, удлинениепри разрыве,Результаты измерений сведены втабл. 1 и 2.П р и м е р 2, Композицию готовятна основе полиэтилена высокой плотности (ПЭВП). Одновременно с ПЭВПв экструдер дозируют на 1 кг ПЭВП30 г алкентриэтоксисилана, 1 г диэтиловодикаприлата в качестве катализатора. Расплав композиции обрабатывают акустическими колебаниями различной энергии, вызывающими кавитацию расплава в Аормующей зоне экструдера. Температура в выходной зонеэкструдера 200 С. На выходе из эксторудера получают изделие в виде стержня. Затем полученные прутки помещаютна 4 ч в кипящую воду и анализируютсодержание нерастворимой гель-пракции.Результаты измерений сведеныв табл, 3,Как видно из табл, 1-3 изделия, получаемые по предлагаемому способу при уменьшенном количестве перекиси или без нее, имеют аналогичные с известным способом пизико-механические свойства, а в ряде случаев их превышают".1638142 Использование предлагаемого способа получения сшивасмых полиолеАинов обеспечивает возможность получения сшитых изделий из полиэтилена при уменьшенном количестве перекиси, ,поступающей в экструдер, 1 то позволяет избавиться от наличия прямой радикальной свивки в материальном цилиндре экструдера, прерывающей процесс экструзии, экономит дорогостоящую перекись, повышает безопасность процесса,. Достигается также равномернаяпо объему полимера частота смешивающей сетки (отсутствие локальных сшивок), что улучшает качество получаемых сшитых изделий, повышается производительность всего процесса,Т а б л и ц а 1 Содержание гель-фракции в экструдере после обработкиего водой при= 100 ОС в течение 4 ч, мас.Х Содержание перекиси бензоилав композиции, мас.Х Режим, Удельная энергия акустичес- В кой обработки. Дя/кг О 005 01 02 Без кавитацииС кавитациейС кавитацией Таблица 2 Сопоставление показателей свойств сшитого полиэтиленаСпособ Показатели Предлагаемый Известный Прочность при растяжении, Н/ммСодержание перекиси, Х Удлинение при разрыве, Х Содержание гель-фракции, Й,23 0 520 72-74170,249072 Таблица 3 Режим, Удельная энергия акустической Гель-фракция, 9 обработки, Дк/кг 1 2 3 4 5 6 0 6,8 ф 10 2,7 103 10 3,310 10 1 2 3 4 6 7 00,5101 5102,7103,37,2 10 з12,0 10 5 10 58 70 73 38 42 61 71 72 Иэделие 65 66 68 ,7273 не Аормуется 5 763 74 75 73 Изделие не ормсется 72 72 73 73 74