Способ модификации полиэтилена

(53) 6 ЦИИ ПОЛИЭТИмнийоргани Р 28 ОЯ, Сабсай, Пешковский,Тукачинский едующеи гранул и ч а юзиции, о тем, что ляции компощийс я шения стоик елью повынию и упроще олиэтилена с ости к стаа, расплавнической жи ния процекремни йор вергают о 8.8 костью подазвуком в реьной энергии аботке ул ции при уд 0-.10 Дж авит жи об оНедостявляется ность иполиэтил переки ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ ТОРФЯНОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ,Изобретение относится к области модификации полиэтиленов и получению полимерных материалов, обладающих п вышенной стойкостью к атмосферному и тепловому старению, путем введения в полиэтилены модифицирующих добавок таких как кремнийорганические жидкости, Модифицированные полимерные материалы, полученные предлагаемым способом, могут бьггь применены при изготовлении защитных покрытий и экструзионно-погонажных изделий, таких как кабельная изоляция, трубы.Известен способ модификации поли" этилена с целью повышения стойкости полимеров к атмосферному и тепловому старению путем помещения полиэтилена в виде гранул в кремнийорганические жидкости, выдержки в них в течение 6 ч при температуре 85-90 С, центрифугирования и сушки от остатков жидкости. Недостатком способа является сложность технологии и низкая производительность,Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности и дос 801153526 А 1(54) (57) СПОСОБ МОДИФЛЕНА путем введенияческой жидкости и посл тигаемому результату является способмодификации полиэтилена путем введения кремнийорганической жидкости ипоследующей грануляции композиции,по которому в порошкообразный полиэтилен добавляют определенное массовое количество перекиси и смесь тщательно перемешивают. Полученную смесьпомещают в ванну с кремнийорганичес"кой жидкостью и проводят термообработку по режиму: время обработки "6 ч; температура - 90-100 С. Затеммодифицированный полимер отфильтровывают, промывают растворителем(спиртом, эфиром, ацетоном) и сушатпри 60-70 С в течение 2 ч. Сухойполимер либо перерабатывают в изделия методом, прессования, либо гранулируют для последующей переработки другими способами. атками известного способадлительность и нетехнологиучения модифицированногона, применение органическиа также недостаточнаястойкость композиции к тепловомуотделению .Цель изобретения - повышение стойкости к старению и упрощение процес"5са.Поставленная цель достигается тем,что расплав полиэтилена и кремнийорганической жидкости подвергают обработке ультразвукомв режиме акустической кавитации при удельной энергииобработки 10 -10 Дж/кг.П р и м е р 1, Способ осуществляется следующим образом.В экструдер с температурой цилиндра от 180 до 200"С подают гранулы полиэтилена и 5 мас.7. кремнийорганической жидкости - полиэтилсилоксанаВ 5 с вязкостью 13-32 сСт, Гомогени- .зацию смеси производят непосредственно в материальном цилиндре экструдера, В головке экструдера расплав подвергают ультразвуковой обработке, характеризующейся удельной энергией3 10 Дж/кг и вызывающей акустическую 25кавитацию расплава.Полиэтилен модифицирован такжеизвестным способом путем смешения.порошка с перекисью бензоила, помещения в ванну с полиэтилсилоксаномВ 5, выдержки в ванне в течение 6 чпри 90 С, фильтрации, промывки этанолом сушки при 65 С в течение. 2 ч и гранулировании,В табл,1 даны свойства композиции,полученной по известному и предлагаемому способам (подвергаются искус-ственному старению под действиемугольных ламп в течение 200 ч при70+5 С) .Предлагаемый способ исключает стадию введения дополнительной добавки(перекиси), а также длительную исложную стадию подготовки полиэтилена.45Как видно из данных табл,1, значение относительного удлинения при разрыве для композиций, полученных попредлагаемому способу, вьппе, чем поизвестному способу при сохранении50 значения разрушающего напряжения прирастяжении.П р и м е р 2. Полиэтилен высокого давления и 4 мас.7 полиэтилсилоксановой жидкости В 5 смешивают вэкструдере с температурой цилиндраот 180 до 200 С. В головке экструдеора смесь подвергают обработке ультразвуком различной интенсивности. Втабл.2 представлены. свойства композиций после ускоренного старения,обработанных ультразвуковым полемс различными характеристиками,Ускоренное старение проводили вусловиях, совпадающих с указанными впримере 1.фКак следует из приведенных втабл .2 результатов при энергии ультразвуковой обработки менее 10 з Дж/кгпоставленная цель не достигается(нет повышения атмосферо- и теплостойкости), так как акустическая кавитация расплава отсутствует. Приэнергии обработки более 10 Дж/кгпроисходит активная деструкция полимера, в результате резко ухудшаетсяего стойкость к атмосферному и тепловому старению,Пр и м е р 3. Аналогично примеру 1 подготовлена смесь крошки вторичного полиэтилгидросилоксана полиэтилена и 8 мас.Х ГКЖ, и полиэтилсилоксана Р 3 вязкостью 2801080 сСт, Акустическая обработкаосуществлялась по примеру 1, В табл,3 приведены свойства композиций (после ускоренного старения), полученныхпо предлагаемому способу с использованием различных кремнийорганическихжидкостей и без них.Как следует из результатов, приведенных в таблицах, физико-механические свойства композиций послеускоренного старения полученных попредлагаемому способу существенновыше, чем у исходного полимера иполиэтилена, модифицированного известным способом.153526 Таблица Свойств модифицированного полиэтилена после старения Композиция ОтносительРазрушающее напГельфракция 31,4 83,0 271,3 52,2 295,0 42,0 Таблица 2 Показатели свойств композиции после старения ОтносительГель- фрак- цияуХ Удельная энергия,поглощаемая полимером, Дж/кг ное удлинение при разрыве, Х 1 0 34,4 89,1 2 6,8 10 без кави,5 90,0Фтации 16,6 16,5 3 2 7 1 ОЬ 4 0 э 0 28010 4 3,10 с кавита,0 295,0цней 48,0 52,0 5 3,3 1 О 6 1,2 10 45, 0 250,060,0 60,0 42,0 15,0 Полиэтилен, жидкость В 5, перекись бензоила (прототип) Полиэтилен, жидость В 5 (предагаемый способ) Режимы акустической обработки ряжение при растяжении,кгс/см Разрушающее нап" ряжение при растяжении,кгс/см ное удлинение приразрыве,71153526 Таблица 3 Ф Показатели свойств композиций после старения Гель- . фрак- ция Относительное удлинение при разрыве, 7. 36,0. ГКЖ50,0 180,0 Кремнийорганическая жидкость Р 3 52,0 160,0 32,0 Без жидкости 32,0 76,0 Редактор О. Филиппова Корректор А, Обручар Техред А Кравчук Заказ 3129 Тираж 314 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Тип использованной кремнийорганическойжидкости Разрушающее напряжение при растяжении,Н/мм