Полимерная композиция на основе полиэтилена

О П И С А Н И Е 111) 44894ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Соцналнстнческих(22) Заявлено 02,03.72 (21) 1763646/23 8 29,0 с присоединением заявк Государственнми комнт(32) Приоритет Совета Министров СССРпо делам изобретений 4. Бюллетень3) УДК 678 742 2 0(088.8) убликован н открыт та опубликования описания 05.06) Заявитель а Трудового Красного Знамени государствеуниверситет им. В. И. Ленина ыи ПОЛ ИМЕРНА ЗИЦИЯ я к термостабилизироа основе полиэтилеча ние для получения изшенной стойкостью к рода воздуха, а также лиз ации статического щего при изготовле-, тмассовых изделий. в которой наполните- окись титана - повытвию тепла и кислоИзобретение относитс ванным композициям н и может найти примене делий, обладающих пов действию тепла и кисло способностью к нейтра электричества, возникаю нии и эксплуатации плаИзвестна композиция, ли - тальк, каолин, дву шают стойкость к дейс 5 рода,Однако стойкость эта недостаточна; крометого, указанные наполнители обладают низкойэлектропроводностью, ограничивающей примепение их в пластмассовых изделиях, используемых при транспортировке взрывчатых веществ и других сыпучих материалов в жаркихклиматических условиях,Целью изобретения является повышение 20устойчивости композиции к действию тепла икислорода воздуха, а также придание ей электропроводящих свойств.Для этого в предлагаемой полимерной композиции применен неорганический наполнитель, частицы которого покрыты пленкой изтермообработанного полиакрилонитрила(ПАН), причем компоненты взяты в следующих соотношениях (вес. ч.):Полиэтилен 90 - 70 30 Наполнитель 9,72 - 29,17 Полиакрилонитрил 0,28 - 2,58,Модифицирование поверхности наполнителя раствором ПАН в диметилформа миде (ДМФА) осуществляется следующим образом,Предварительно наполнитель (тальк, каолин, двуокись титана и др.) прокаливают на воздухе в течение 4 час при 450 в 5 С для удаления адсорбированных газов, влаги и увеличения реакционной способности наполнителя, развития микропористости его частиц. Прокаленный наполнитель обрабатывают 107 с-ным раствором ПАН в ДМФА (весовые соотношения наполнителя и раствора ПАН в ДМФА 1:1 - 1:3). После удаления из полученной системы растворителя в интервале температур 120 - 180 С с последующей термообработкой в интервале 180 в 8 С частицы наполнителя покрываются тонкой пленкой термообработанного ПАН, Полученный таким образом наполнитель содержит 2 - 9% (от веса наполнителя) термообработанного ПАН.Предлагаемая композиция может быть получена смешиванием на шаровой мельнице полиэтилена (ПЭ) и наполнителя, предварительно термообработанного раствором ПАН в ДМФА. Из полученного пресс-порошка изготавливают пленку методом горячего прессования при 160 С и давлении 120 кг/см.П р и м е р 1. Полиэтилен низкого давления448194 4П р и мер 2. Испытапие проводят аналогично примеру 1, но для повышения эффекта стабилизации в ПЭНД вводят наполнитель, предварительно термообработанный раствором5 ПАН в ДМФА. с последующей термообработкой в интервале 180 в 4 С (наполнитель 11),Результаты представлены в табл. 1.Таблица 1 ингибированном окислении полиэтилена 3(ПЭНД) с нембдифицированным наполпителем (в таблицах - наполнитель 1) (тальк, каолин, двуокись титана) подвергают термоокислительной деструкции при определенной температуре и исходном давлении кислорода и определяют индукционный период окисления (см. табл. 1). Эффективность иаполнителей при Индукционный период окисленияусловия окисления Количество наполнителя,вес. ,г Наполнитель Наполнитель давлениекислорода,мм рт, ст,температура, С 120 130 140 100 110 120 115 120 120 Тальк То же То же Каолин То же То же Двуокись титанаТо же 20 ЗО То же 0,25 0,3+0,5160 200 760 200 0,25 0,05 Тоалкофен БП ческой деструкции при 380 и 390 С в вакууме.Термостабилизирующий эффект наполнителей 10 определяют по потере веса в процентах от веса полимера в течение 2 час (см. табл. 2). П р им е р 3. Испытание проводят аналогично:примеру 1, но.в ПЭНД не вводят наполнитель (см;:табл,1)П ример 4.:.ПЭНД с наполнителем (тальк, коалин, двуокись. титана) подвергают термиТаблица 2 Влияние степени наполнения.и условий модифицирования наполнителя на термическую. деструкцию композиций на основе полиэтиленаПотеря веса (,) при температуре (С) Концентрация наполнителя, вес. о 380 1 390 Наполнитель Наполиитель Ш Ш Тальк То жв То же Каолии То жеТО ЩФ-,.Э х М о Э х ж х Ф Э к 3 е о М х ф хо ьо ь о о оо о о оо д1 Ф Э Э Х ох С Х х1 щ О Р 1 Я О О О о хчо еСоххЯххЙМЭ фИ м е е о СО е е С р х 3 М е ге х ф ф С Э ц хэ Ю ф х е Юа О1 щ о х Ю 3 ю м ф о о оФ Э х х С х х М Ф о х о й щф х х Э щ оф х х ЭЫ ф О ой о 1 ФЯ хех Ф о о С 3 3 ееео о ь о о о о ом ь 1 1 1 0 ееО м Ф СО О СО ОО О СО СО ОО . О В ЕО О ЕС О СЧ СОЭ м ме СО АР СЧ СЧ СО С 4 О е-е1 СЮ СЧ ЕО е:е й 8 Я Я Я о Я о д 1СО ж О СЧ Ь В ж В о в оэ во о - СЧ е-е СЧ м е-е м О Сц о о д о о о о о яо о448194 Составитель Л, Кулакова Тскред Н. Куклина Редактор Н. Спиридон ва Корректор Н. Аук Заказ 1268/14 Изд,1260 Тираж 565 . Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 П р и м е р 5. Испытание проводят аналогично примеру 4, но для повышенияэффекта термостабилизации в ПЭНД вводят наполнитель, предварительно обработанный раствором ПАН в ДМФА, с последующей термообработкой в интервале 180 в 4 и 180 в 5 С (наполнптель 111).П р и м е р 6, Испытание проводят аналогично примеру 4, но в ПЭНД не вводят наполни- тель (см. табл. 2) .П р и м е р 7. Для установления области применения композиций на основе ПЭ на разрывной машине типа ХМСтЗТпри скорости 50 мм/мин определяют механические характеристики и на приборах Е 9-4 и Еб/3 - удельное объемное сопротивление образцов, наполненных немодифицированным наполнителем (см. табл. 3). П р и м е р 8, Испытания проводят аналогично примеру 7, но для повышения антистатического эффекта, т. е. для придания композиции электропроводящих свойств, в ПЭНД вводят наполнитель, обработанный растворов ПАН в ДМФА с последующей термообработкой при 400, 500, 600 (наполнитель 1 Ч) и 800 С (наполнитель У) (см. табл. 3). Как видно из табл. 1 наибольшей эффективностью против действия кислорода при повышенных температурах обладают образцы, наполненные модифицированным тальком, индукционный период окисления которых в 2 - 3 раза больше по сравнению с ненаполненным полиэтиленом,Модифицированные на полн ители не уступают в эффективности стабилизации таким стабилизаторам как диан -и тоалкофен БП, но уступают топанолу Са. Преимуществом наполнителей, поверхность которых покры га тонким слоем термообработанного ПАН, по сравнению с промышленными органическими стабилизаторами является то, что они не улетучиваются в процессе переработки и эксплуатации изделий из композиций и придают имэлектропроводящие свойства.Данные табл. 2 показывают, что наибольший термостабилизирующий эффект наблю.5 дается лри введении в полимер именно модифицированных наполнителей, причем этотэффект почти не зависит от температуры термообработки модифицированных наполнителей,10 Из табл. 3 явствует, что с введением в полимер модифицированных и немодифицированных наполнителей значение предела прочностина растяжение почти не изменяется, а значение относительного удлинепия становится15 меньше, чем при использовании, например,промышленного стабилизатора сантонокс. С введением в полимер модифицированныхнаполнителей с различной температурой тер мообработки можно получить наполненныйполимерный материал, обладающий диэлектрическими и электропроводящими свойствами. Для улучшения электропроводящих свойств материала в ПЭ вводят модифициро ванный наполнитель, содержащий термообработанный ПАН в количестве 8,6% от веса наполнителя, при этом другие исследованные свойства композиций почти не изменяются. 30 Предмет изобретения Полимерная композиция, содержащая полиэтилен и неорганический наполнитель, о т л ич а ющ и й с я тем, что, с целью повышения ее 35 устойчивости к действию тепла и кислородавоздуха, а также для придания электропроводящих свойств, применен неорганический наполнитель, частицы которого покрыты пленкой из термообработанного полиакрилонитрила, 40 приче.д компоненты взяты в следующих соотношениях (вес. ч.):Полиэтилен 90 - 70 Наполнитель 9,72 - 29,17 Полиакрилонитрил 0,28 - 2,58.