Полимерная композиция

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Сфефз СоветскихСоциалистическихРеспублик 61) Дополнительный к патенту22) Заявлено 281272 (21) 1867101/23-0 1) М. Кл. Приорите(32) 29.12 С 08 1 23/06С 08 К 5/13 рственныЯ ком СССР, аю нзобрете открытнЯ те ЗЗ(72) Авторы изобретен Иностран Бобби А. Роуланд инли Л. Тейт остранная фирма аусвайр Кампэни(71) Заявитель 54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИ телям и прочность на разрыв. Эти свойства позволяют применять его вслучае, когда термопластичный полиэтилен оказывается непригодным. Однако при получении композиции следует избегать избЫтка перекиси, поскольку свойства, которые делают перекиси способными к образованию поперечных связей, обусловливают окислительное разложение полиэтилена.Проблему окислительного, разложения полиэтилена, обусловленную. присутствием перекиси, можно решить путем добавления антиокислителей, разработанных в химии каучуков. Однако антиокислители являются веществами, селективно соединяющимися с кислородом, переводя при этом кислород из состояния, в котором он может вызвать окисление важного компонента композиции в состояние, в котором он более не может причинить вреда. Можно предсказать, что антиокислители будут соединяться с перекисями или продуктами их разложения, вследствие чего устраняется как образование поперечных связей посредством перекиси, так и антиокйслительное дейпрактике это подтверждаетсязовании большинства антиоки Изобр получени тоящих и полизтил тельного деленног нению дл ников. Изв содерж рамети кись и лилдик и антилитеэикои в ствие, напри испольслителей. етение относится к способу я отверждаемых составов, сос з поддающегося вулканиэации ена, защищенного от окислиразложения в т чение опрео периода времени, и их прим я изготовления электропровод естны полимерные композиции,ащие полиэтилен,.,., , -тет- лизофталилдитретбутилбиспере/или ,к,с -тетраметилиэофтаумилбисперекись, газовую сажуокислитель 1.С целью предотвращения окис льного разложения и улучшения фимеханических свойств композицикачестве антиокислителя она содержит 2,б-ди(1-метилгептадецил)-4-метил(или этил)-фенол при следующемсоотношении компонентов, вес. ч.:Полиэтилен 20-99,4Наполнитель 0,5-79,5Перекись,ИуКазанная вьаае 0,5-10Антиокислитель 0,005 -4Полиэтилен, вулканизованный илипоперечносвяэанный перекисью, обладает такими свойствами, как тепло.стойкость, устойчивость к раствори 673182,(или этил)-фенол 0,005-4.Предлагаемая композиция можетбыть применена как для прессования,так и для экструзии. Способ ее получения обычный. Один из них заключается н загрузке компонентов,включая перекись и 2,б-ди(1-метилгептадецил)-4-метил(этил)-фенол, н 25непрерыннодейстнующий смеситель феррела при постоянно поддерживаемойтемпературе, несколько выше температуры плавления используемого полиэтилена, затем следует размол материала перед измельчением и нареэанием и кубики. Нарезанный в кубикиматериал можно хранить до окончательной обработки. Предпочтительноокончательную обработку проводить втечение сравнительно небольшого35времени.Гисперекиси, применяемые по изобретению, н основном разлагаются притемпературах выше 130 С,2,6-Ди(1-метилгептадецил)-4-метил 40(или этил)фенольные антиокислителипо изобретению незаменимы н отверждаемых перекйсями, системах. Удовлетворительный антиокислитель сообщаетне только хорошие свойства компоэиции при старении, но также делает"ее пригодной для экструзии, не образующей пористый продукт. Обычныеантиокислители каучукового типа такие,как гидрохинонмонобенэильный эфир,полиалкильный полифенол, октилированный дифениламин, дитретамилгидрохинон, фенил- -нафтиламин, продуктвзаимодействия дифениламина и диизо"бутилена и другие, дают пористые продукты, в которых, по всей вероятности, антиокислители отравляют перекись.Стабилизированные поперечносвязанные композиции согласно изобретениюмогут быть использонаны в различных 80целях, одно иэ главных назначений -изоляционное покрытие электропроводни - ков. Изолированный электропронодникможет быть получен путем покрытияэлектропроводного материала одной или 65 несколькими композициями по изобретению. Композиции могут быть нанесенылюбым из принятых в соответствующей промышленности способом покрытияэлектропроводника изолирующим полимеризонанным слоем,Один из преимущественных методонпокрытия электропроводника однимили несколькими композициями согласно изобретению - нанесение ее путемэкструзии на электропроводник при температурах в пределах 76,67-171,11 фС,отверждение покрытого электропроводника путем пропускания его через нулканизующую трубку с рабочей температурой 176,67-248,89 С, охлаждениеотвержденного электропроводника.Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение, но не ограничивающие его.П р и м е р 1. 100 ч, полиэтиленаОуац ФРР 205 и 40 ч. газовой сажиТ 1 елпак обрабатывают н измельчителепри 104,44 С, после чего добавляют0,5 ч, 2,б-ди(1-метилгептадецил)-4-метилфенола и 2 ч.,.с,м -тетраметилиэофталилдитретбутилбисперекиси. Композицию-прессуют в формах втечение 7 мин при 176,67 С. Затемвырезают гантелеобраэный испытуемый образец шириной 0,635 см и толщиной 0,177 см. Прочность на разрывобразца 166,98 кгс/смф, удлинение395. Через 168 ч старения в печипри 121 С прочность на разрыв168,74 кгс/смф, удлинение 405.Полученный таким же образом и того же состава контрольный образец,не содержащий 2,б-ди(1-метилгептадецил) -4-метилфенола, обладает первоначальной прочностью на разрыв177,18 кгс/см и удлинением 340.После 72 ч старения в печи при 121 Собразец становится хрупким, в даль-,нейшем не изменяя этого свойства.П р и м е р 2, Испытуемый образец получают аналогично примеру,1,эа исключением того, что вместо0,5 ч. 2,б-ди(1-метилгептадецил --4-метилфенола применяют 0,5 ч, 2,6-ди(1-метилгептадецил)-4-этилфенола.Первоначальная прочность на разрывиспытуемого образца 169,09 кг/см,удлинение 390. После старения впечи в течение 168 ч прй 121 С прочность на разрыв 172,25 кгс/см, удлинение 390.П р и м е.р 3. Контрольный образец, состоящий из 100 ч. полиэтилена,100 ч. газовой сажи и 2,25 ч.,м1: тетраметилизофталилдитретбутилбисперекиси, подвергают старению впечи при 121 С в течение 168 ч, потеря прочности на разрыв 189,126 кг/смОбразец того же состава, но наполненный 0,5 ч. 2,б-ди(1-метилгептадецил)-4-метилфенола, после старенидв печи н течение 168 ч при 121 С имеетпрочность на разрыв 175,4 кгс/смф,5 . 67318 до старения 171,61 кг/см. Первоначальное удлинение контрольного образца 180, после 168 ч старения в печи при 121 оно уменьшается до 25. Первоначальное удлинение образца того же состава, но наполненного предлагаемым антиокислителем 395, после старения впечи при 121 С в течение 168 ч удлинение увеличивается до 410.П р и м е р 4, Полученный анало-, гично примеру 1 образец, но содержа щий 1,5 ч. 2,б-ди(1-метилгептадецил) - -4-метилфенола, обладает первоначаль-ной прочностью на разрыв 169,44 кгс/см и удлинением .400. Через 168 ч старения в печи при 121 С образец имеет прочность на разрыв 170,51 кгс/смф и удлинение 415.П р и м е р 5. Образец получают аналогично примеру 1. Затем его разрезают на две части и испытывают аналогично примеру 1. Первоначальная прочность на разрыв образца 166,98 кгс/см , удлинение 395. Одну часть образца подвергают старению в печи в течение 168 ч при 121 ф С: достигается прочность на разрыв 25 168,74 кгс/см , удлинение 405; вторую часть подвергают старению в кислородной бомбе в,печи при,70 С и давлении 21,09 кгс/см" втечение 168 ч: полученная прочность на разрыв 30 163,82 кгс/смд, удлинение 390.П р и м е р б. Образец получают айалогично примеру 1, но вместо 0,5 ч. . 2,б-ди(1-метилгептадецил)-4-метил- фенола добавляют 0,5 ч. 1,2-дигидро- -2,2,4-триметилхинолина(применяемый в промышленности антиокислитель для получения полиэтилена), Перед старением образец имеет прочность на .разрыв 163,82 кгс/см и удлинение 340. После старения аналогично примеру 1 прочность на разрыв образца 168,04 кгс/см , удлинение 325.П р и м е р 7. Образец получают аналогично примеру 1, но вместо 2 ч, , ,ы,ы. -тетраметилиэофталилдитретбутилбисперекиси добавляют 2 ч. (, , ,( -тетраметилизофталилдикумиловой бисперекиси, Прочность на разрыв испытуемого образца 166,04 кгс/смф, удлинение 395. 50 Через 168 ч старения в печи при 121 С прочность на разрыв уменьшается до 168,04 кгс/см, а удлинение составляет 400.Контрольный образец того же соста ва, но беэ добавления 2,б-ди(метилгептадецил)-4-метилфенола обладает начальной прочностью на разрыв 168,04 кгс/см и удлинением 340. После 72 ч старения в печи при 121 С образец становится хрупким, не меняя этого свойства в дальнейшем.П р и м е р 8. Аналогично примеру 7 получают образец, добавляя вместо 0,5 ч. 2,б-ди (1-метилгептадецил)- -4-метилфенола 0,5 ч. 2,б-ди(метилгептадецил)-4-этилфенола. Первоначальная прочностьна разрыв образца170,15 кгс/см , удлинение 400. Пос 8ле 168 ч старения в печи при 121 фСпрочность на разрыв его 171,55 кгс/см,6удлинение 415,П р и м е р 9. Контрольный образец, содержащий 100 ч. полиэтилена, 100 ч. газовой сажи и 2,25 ч.ы ,-тетраметилизофталилдикумиловой бисперекиси, после 168 ч старения в печи при 121 С имеет прочность на разрыв 188,43-127,26 кгс/смд. Образец того же состава, но наполненный 0,5 ч.2,б-ди(1-метилгептадецил)-4-метилфенола, имеет первоначальную прочность на разрыв 172,96 кгс/см , которая повышается после старения в печи в течение 168 ч при 121 С до 176,47 кгс/см . Первоначальное удлиДнение контрольного образца 190, после 168 ч старения в печи прио121 С оно составляет 40. Первоначальное удлинение образца того же состава, но наполненного 0,50 ч. предлагаемого антиокислителя, составляет 395. После старения в печи при 121 С в течение 168 ч оно возрастает до 410.П р и м е р 10. Образец получают согласно примеру 7, но добавляют 1,5 ч.2,б-ди(1-метилгептадецил) -4- -метилфенола. Первонач пьная прочД ность образца на разрыв 168,39 кгс/см удлинение 370. Через 16 Р ч старения в печи при 121 С образец обладаетЛ прочностью на разрыв 169,44 кгс/см и удлинением 390.П р и м е р 11. Испытуемый образец получают аналогично пример 1 7.Его разреэают на две части и подвергают испытанию аналогично примеру7. Первоначальная прочность на разрыв этого образца 166,63 кгс/см,удлинение 395, Одну часть образцапомещают в печь на 168 ч при 121"С:прочность на разрыв этой частиобразца 165,93 кгс/см , удлинение410. Другую часть образца подвергают старению в кислородной бомбев печи при 70 С и давлении210,93 кгс/см в течение 168 ч:8прочность этой части образца на разрыв 161,71 кгс/см, удлинение 385.Испытания в печи очень жестки.Соответствующие исследования показали, что образец, удлинение которогоуменьшается до 30 после 5-часовогостарения при 210 С, или 6-дневногопри 180 С, или 23-дневного при 165 С,или после 125-дневного при 150 С,имеет срок службы приблизительно15 лет при постоянной нагрузке при120 С. Срок службы образцов, приведенных выше в примерах, содержащих2,б-ди-(1-метилгептадецил)-4-метил(или атил)-фенол, в значительноймере увеличивается,