Полимерная композиция

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 270879 (21) 2813172/23-05 с присоединением заявки йо С 08 . 23/Об Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 301081 В.П.Попов, Л,А,Кантор, А.П.Дуванова, .В.Н.Маликоу,г и Ю.И.Вольф(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Изобретение относится к переработке полимеров, а именно к полимерным композициям на основе полиэтилена,стойким к растрескиваниюпод напряжением в агрессивных средах, и может .найти применение в производстве труб,емкостей, изоляции кабелей.Известны композиции на основе полиэтилена, включающие добавки каучу. ков 11 .Однако, такие композиции недостаточно эффективны из-за плохой совместимости полиэтилена и добавок.Наиболее близкой к предлагаемойявляется композиция, содержащая 70- 1599 мас.Ъ полиэтилена с плотностью0,92-0,97 г/см и 1-30 мас.Ъ, элас-.томера-полибутена 2 .Известная композиция обладает бо-.лее высокой стойкостью к растрескиванию, чем полиэтилен, однако недостаточно высокой под напряжением.Цель изобретения - увеличениестойкости к растрескиванию. под напряжЕнием.25Поставленная цель достигаетсятем, что полимерная композиция, содержащая полиэтилен с плотностью0,92-0,97 г/см и эластомер на основе бутена, в качестве эластомера 30 содержит сополимер, состоящий из 50- 95 мас. блоков изотактического полибутена и 5-50 мас, блоков статистического сонолимера этилена с бутеном, включающего 0,5-20 мас.Ъ бутеновых звеньев, при следующем соотношении компонентов, мас.ВПолиэтилен 50 - 99Эластомер 1 - 50Указанный .модифицированный поли-Э бутан имеет плотность 0,91-0,925 г/см, молекулярную массу 70000-1500000.Модифицированный полибутен получают путем блоксополимеризации бутенас этиленом. Полимеризацию проводят всреде углеводородного растворителя (гексан-гептан) при 20-80 С предпочтительно 30-40 оС, в присутствии каталитической системы треххлористый титан-диэтилалюминийхлорид, при сооТношении А 1 . Т, равном 101-1:10. Первым полимеризуют бутенпридавлении 1-10 атм до получения полибутенав количестве 100-250 г/г ТС 1 З.Затем снижают давление в реакторе до атмосферного, удаляя избыток бутена. К оставшемуся в растворителе бутенудобавляют этилен, повышая давление в реакторе до 1-4 ати. Ве50 40 дут сополимеризацию этилена с бутеномдо содержания этиленовых звеньев в модифицированном полибутене 5- 50 весМодифицированный полибутенсодержит блок полибутенаи блок статис,тического сополимера этилена с бутеном.Благодаря присутствию блока статистического сополимера этилена с бутеномдостигается лучшее совмещение полибутенас полиэтиленом, Модифицированный полибутен обрабатывают спиртом (бутиловым, метиловым, пропиловым и т.п.) для удаления остатков катализатора, и сушат до постоянного веса. Получают полимер,. который можно вводить как добавку в полиэтиленв виде порошка и гранул.Модифицированный полибутен"1 получают в присутствии каталитической системы треххлористый титан - диэтил. алюминий хлорид. Отношение титана к алюминию 1: 4.Полимеризацию бутенапроводят при 20 С, давлении 2 ати и содержания 2 об.Ъ водорода до получения 230 г полибутенана 1 г треххлористого титана.Затем полимеризуют смесь этилена с бутеном при 200 С, давлении 2 ати и содержании бутенав газовой фазе 80 обП р и м е р ы 1-4,Перемешивают вальцеванием при 1800 С полиэтилен низкого давления с показателем текучести расплава 2,5 г/10 мин плотностью 0,9497 г/смз и модифицированный полибутенс показателем текучести расплава 0,0 г/10 мин и плотностью 0,9241 г/смсодержащий 5 этиленовых звеньев. Содержание модифицированного полибутенав композиции увеличивают от 0 до 10 мас., .Результаты испытаний полимерной композиции приведены в табл. 1. Стойкость к растрескиванию определяют при 80 С в среде детергента ОПпри напряжении 80 кг/см на образцах гантельного типа (ГОСТ 11262- 76) . Удлинение за 7 сут (ползучесть) определяют на таких же образцах при 25 С и напряжении 50 кгс/см 1.П р и м е р ы 5-11. Модифицированный полибутен получают аналогично примерам 1-4. Полимеризацию бутена проводят при 20 С,давлении 10 атм и содержании водорода 0,1 до получения 100 г полибутена на 1 г титана. Затем полимеризуют смесь этилена с бутеном при 40 оС, давлении 4 ати и содержании бутенав газовой Фазе 20 обГотовят композицию полиэтилена низкого давления с показателем текучести расплава 4 /10 мин плотностью 0,9532 г/см и модифицированного полибутенас показателем текучести расплава 0,0 г/10 минплотностью 0,9130 г/смф и содержанием этиленовых звеньев 50, Перемешивание проводят аналогично примерам1-4. Содержание модифицированного,полибутенав композиции изменяютот 0 до 50.Результаты испытаний приведеныв табл. 2.П р и м е р ы 12-14. Модифициро ванный полибутен получают аналогично примерам 1 - 4. Полимеризацию бутенапроводят при 60 С, давлении1 ати и содержании водорода 10 об. до получения полибутена в количестве 250 г на 1 г титана. Затем поли меризуют смесь этилена с бутеном при 60 аС, .давлении 1 ати и содержании бутенав газовой Фазе 40.Готовят композицию полиэтиленанизкогодавления с показателем те- ;Щ кучести расплава 03 г/10 мин плотностью 0,9413 г/см и модифицированного полибутенас показателем текучести расплава 6 г/10 мин плотностью0,911 г/смэ и содержанием этиленовыхзвеньев 30, В состав композициивходит 0-20 модифицированного полибутена.Результаты испытаний приведеныв табл. 3.П р и м е ры 15-17.МодифицированЗф ный нолибутенполучают аналогичнопримерам 1-4, ПоЛимеризацию бутенаведут при 30 С, давлении 2 ати, содержании водорода 4 до получения 100 гполибутена на 1 г титана. Затем поЗ 5 лимеризуют смесь этилена с бутеном-при 30 фС, давлении 3 ати и содержании бутенав газовой Фазе 40,Готовят композицию, содержащую 0-.20 модифицированного полибутена4 р и 80-100 полиэтилена высокого дав-,ления. Плотность полиэтилена высокого давления 0,919 г/см, модифицированного полибутена 0,923 г/смэ, показатель текучести расплава 1 г/10 мини содержание этиленовых звеньев 30.Результаты испытаний приведены втабл. 4. П р и м е р ы 18-20.Согласно прототипу проводят испытания композиции полиэтилена низкого давления с показателем текучести расплава 1 г/10 мин плотностью 0,943 г/см с полибутеном, Полибтенимеет плотность 0,973 г/см , показатель текучести расплава 0,5 г/10 мин и содержит 96 изотактической части. Содержание полибутена в композиции 20.Для сравнения с прототипом к такому же полиэтилену добавляют 20 модифицированного полибутена с характеристиками, .как в примере 9.Испытания на стойкость к растрескиванию проводят в наиболее жестких условиях - в среде ледяной уксусной кислоты при 70 С.,1,45 2,80 1300 7,2 2,23 14,5 Более4000 2,3 20 То же 30 2,52 10 50 2,7 Таблица 3 Содержание моди- Стойкость к Полэучестьфицированного по- растрескива- за 7 сут,либутена, В нию, ч В Пример 2,3 1200 12 13 2000 2,4 Более 4000 2,37 20 14 Пластины полимера толщиной 1 ммиэгибают с радиусом закругления3 мм и помещают в указанную кислоту,Разрушение 50 В образцов принимают эаконец испытаний.Результаты испытаний приведеныв табл, 5,Таким образом, добавление модифицированного полибутена к полиэтилену высокого и низкого давления увеличивает его стойкость к растрескиванию в среде поверхности-активных веществ876674 Таблица 4 Пример Содержание модифицированного полибутена, % Стойкость к растрескиванию, ч 15 0 10 16 1500 Более . 4000Композиция Пример Полиэтилен 18 12 Полиэтилен+полибутенпрототип) 19 340 Полиэтилен+модифи"цированный полибутен 20 1400 формула изобретения Составитель В.Балгин.Редактор Е.Дичинская Техред М. Голинка Корректор Н.Швыдкая Заказ 9498/30 Тираж 533 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д.4/5Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул.Проектная,4 Полимерная композиция, содержащая полиэтилен с плотностью 0,92-0,97 г/сьР и эластомер на основе бутена, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с 40 целью увеличения стойкости к растрескиванию под напряжением, в качестве ".ластомера она содержит сополимер, состоящий из 50-95 мас,% блоков изотактического полибутена и 5- 50 мас.Ъ блоков статистическогосополимера этилена с бутеном, включающего 05-20 мас.% бутеновых звеньев,при следующем соотношении компонентов, мас.%:Полиэтилен 50 - 99Эластомер 1-50Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3280220,кл. 260 " 897, опублик. 1965.2. Патент Великобритании Р 973946,кл. С 3 Р, опублик. 1964 (прототип) .