Способ хлорсульфирования пленки из полиэтилена низкой плотности

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИК 8 Е 8/38; С 08,3 7/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТ а(56) 1. Патент США Р 2889259, кл. 204-159.18, опублик. 1959.2. Уааайа Я. и Иа 1 арета. МойГ 1- саСоп оГ регвеа 11 оп апй ъе 1 пеяв 1 п ро 1 уе 1 Ь 11 епе 111 ш оу рпоСос 1 огяц 1 Го па 1 оп, Ю, Арр 1. Ро 1 ущ. Ясй., 1972 16, р. 535-538 (прототип).( 54 ) ( 57 ) СПОСОБ ХЛОРСУЛЬФИРОВАНИЯПЛЕНКИ ИЗ ПОЛИЭТИЛЕНА НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ обработкой смесью хлора и сернистого ангидрида под действиемультрафи летового облучения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения проницаемости пленки поорганическим растворителям, обработку ведут при температуре от -15 доИзобретение относится к высокомолекулярным соединениям, а именно кполучению пленок хлорсульфированногополиэтилена, и может быть использовано при изготовлении тары, упаковочных материалов и изолирующих устройств иэ пленочных материалов.Известен способ хлорсульфированияполиэтилена (ПЭ), заключающийся в .,том, что тонкий порошок ПЭ обрабатывают в псевдоожиженном слое газообразной смесью хлора и сернистогоангидрида при 50-80 С, после чего изпорошка хлорсульфированного полиэтилена ХПСЭ формуют иэделия. Условияпроведения реакции обуславливают химическую модификацию всего объемаПЭ Г 11 .Продукты хлорсульфирования в отличие от исходного ПЭ имеют улучшенные адгезионные свойства и повышен .ную огнестойкость, однако получаемыепленки имеют высокую проницаемостьпо газам и жидкостям.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ хлороульфирования ПЭ пленки, всоответствии с которым пленка из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) обрабатывают газообразной смесью хлора и сернистого ангидрида (,объемная доля хлора равна 0,5 при комнатной температуре в течение .1.-3 ч под действием ультрафиолетового Уф-облучен 21В известном способе хлорсульфирование ПЭ проводят с целью получе ния малопроницаемой пленки. Достигается уменьшение газопроницаемости по кислороду по сравнению с исходной пленкой в 25 раз. Однако проницаемость по органическим жидкостям сни О жается недостаточно.Целью изобретения является снижение проницаемости пленки по органическим растворителям.Поставлен.ная цель достигается тем,45 что согласно способу хлорсульфирования пленки из полиэтилена низкой плотности обработкой смесью хлора и сернистого ангидрида под действием ультрафиолетового облучения, обработку ведут при температуре от -15 до "30 С.Хлорсульфирование по предлагаемому способу обеспечывает более равномерное, в отличие от известного способа распределение прививаемых 55 функциональных групп в поверхностном слое ПЭ пленки. Предел понижения температуры находится около -30 С, вблизи температуры компенсации газообразного хлора. Воздействие жидкого хлора 93 наПЭ пленку приводит к повышению ее проницаемости по органическим растворителям по сравнению с пленкой, обработанной газообразными реагентами. Оптимальная объемная доля хлора в газовой смеси равна 0,5 (таблица). Оптимальное время хлорсульфирования 120-180 мин (таблица. Проницаемость хлорсульфированной пленки по отноше-нию к неполярным растворителям по сравнениюс известным способом умень шается на 2,5-4 десятичных порядка, по отношению к полярным растворителям - в 3-5 раза, По сравнению с не- модифицированной ПЭ пленкой уменьшение проницаемости хлорсульфированной ПЭ пленки по неполярным растворителям на 4-5 десятичных порядков, по полярным растворителям - в 5-20 раз ( таблица. Столь большое различие в проницаемости модифицированной по предлагаемому способу ПЭ пленки по сравнению с известным способом по органическим жидкостям обусловлено существенным различием в характере модификации поверхностного слоя пленочного ПЭ при комнатной температуре и при пониженной температуре, приближающейся к температуре стеклования полиэтилена -20 фССпособ осуществляют следующим образом.Пленку ПЭНП промышленного производства толщиной 100 мкм помещают в кварцевый термостатированный сосуд, который откачивают до остаточного давления 2 10 Па, после чего продувают газообразной смесью хлора и сернистого ангидрида (в,определенном соотношении) в течение определенного времени. Кварцевый сосуд облучают Уфсветом. В качестве источника Уф-света используют ртутную лампу. По окончании хлорсульфирования ПЭ пленку промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре. Хлорсульфирование НЭ пленок проводят при разных режимах, которые отличаются временем облучения, содержанием хлора в смеси и температурой. Результаты испытаний на проницаемость по органическим растворителям немодифицированной и модифицированной при разных режимах ПЭ пленок приведены в таблице . Пленка, модифицированная в течение 90 мин при 25 фС, рассматривается как известная. В этой же таблице, приведены результаты испытаний на проницаемость модифицированных при -30 С .в течение 20 мин и 120 мин ПЭ пленок спустя 4 года. после их хлорсульфирования. В течение этих лет пленки хранились при комнатной температуре. Обозначение в таблице для этих пленок - (хр. 4 г 1.-30 240 240 0;82 6,6 6,0 5,8 0,5 25 Известный способ по условиям модификации,Условие хлорсульфирования Температу- Объемная до- оС ля в смеси Немодифицированная пленка Из таблицы видно, что проницаемость хлорсульфированных пленок ПЭ по неполярным растворителям уменьшается по сравнению с проницаемостью известных на 2,5-4 десятичных порядка, по полярным - в 3-4 раза, Столь существенное различие в проницаемости пленок, модифицированных по предлагаемому способу по сравнению с проницаемостью по известному способу, обусловлено существенными различиями в химической структуре поверхностного.слоя пленки, модифицированной при пониженной и комнатной температурах.Оптимальное содержание хлора в 60 газовой смеси равно 0,5 в объемных долях 1. При повышении содержания сернистого ангидрида в газовой смеси выше О, 5 и, очевидно, увеличение степени хлорсульфирования по сравнению Проницаемость10г см"- аг с со степенью хлорирования, проницаемость модифицированных пленок ПЭ возрастает. Следовательно, для достижения низкой проницаемости достаточно небольшое оптимальное содержание сульфохлоридных групп в поверхностном слое (порядка 4 мас.Ъ по сере,8 О С.Оптимальное время модификации 120-180 мин. При дальнейшем увеличении времени модификации проницаемость хлорсульфированных пленок возрастает. Оптимальная температура модификации - ниже 0 С от -15 до -30 фС.Хлорсульфированная при низких температурах ПЭ пленка обладает вы, сокими стабильными характеристиками в отношении проницаемости:.Увеличение их проницаемости пЬ бензолу и этилацетату после 4-летнего хране1068443 ния ХСПЭ не превышает 15"30 (погрешность в определении проницаемости10-15 З) . Прочность ПЭ пленок на раздир и разрыв после их илорсульфирования 5 практически ие изменяется,Замена немодифицированной ПЭ пленки, используемой в качестве упаковочбного материала, на хлорсульфированную по предлагаемому способу позволяет увеличить надежность и срок службы тары, изолируюцих устройств, упаковочных материалов, а также позволяет предохранить сохраняемый объект от воздействия жиров, масел и органических растворителей в течение длительного времени.Составитель В. Балгиаредактор Г. Волкова Техред А.Ач Корректор М. ШарошиФЗаказ 11392/20Тираж 473. ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений йоткрытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4