Способ модификации полиэтилена

(22) Заявлено 050776 (21) 2382044/23-05,с присоединением заявки Ио -(51)М. Кл.С 08 Ю 7/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 678. 742. ,2-9 (088.8) Дата опубликования описания 0805.80(54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ПОЛИЭТИЛЕНА Изобретение относится к модификации полиэтилена.Известен способ получения высокомолекулярных соединений (ВМС) с изоцианатными группами реакций ВМС, содержащих двойные или тройные связи, с сульфенгалогендиизоцианатами или с соединениями, отщепляющими их,Модифицирование в этом случае осуществляет ся за счет взаимодействия сульфенгалогеновой группы изоцианата с не- предельными связями 1).Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ модификации полиизоцианатами окисленного полиэтилена или привитого сополимера полиэтилен-малеиновый ангидрид. В данном случае требуется предварительная обработка полиэтилена с целью его окисления.Модификация полиэтилена, заключается в том, что полиэтилен окисляют азоном или кислородом, а затем обрабатывают в расплаве или растворе в ароматическом растворителе полиизоцианатами, содержащими более двух С-О групп. В результате модиФикации окисленного полиэтилена изоцианатом содержание геля в сшитом продукте составляет 37, стойкость к растрескиванию увеличивается с 35 .до 500 ч, адгезия увеличивается примерно в10 раз 2).Однако показатель текучести расплава снижается с 1,7 г (10 мин)до О, т.е, модифицированный продукттеряет способность перерабатываться.Одновременно наблюдается резкое снйжение относительного удлинения (от560 до 80 и разрывной прочности(с 113,5 кг/смдо 98,7 кг/см ).Цель изобретения - упрощение технологии и улучшение Физико-механических характеристик получаемого продуктаПоставленная цель достигается тем,что используют расплав или растворнеокисленного полиэтилена в хлорированном углеводороде и обработку проводят в присутствии третичного амина(катализатора), взятого в количестве1-2 вес.% в растворе полиэтилена при70-110 оС в течение 2,5-3 ч, и в,расплаве при 125-170 С в течение 1030 мин,В качестве модификатора полиэтилена используют диизоцианаты алифатического, ароматического илижирноаро,Относительноеудлинение,Прочность крепления к Ст 3 пои держ е аз моди руем лиэт не, с,. делпрочности,кг/см ры/см ав 16 55 25 Э 16 18 ПЭНП 2,4-ТДИ ПЭНП 2,4-ТДИ ПЭНП 2,4-ТДИ ПЭНП 2 ПЭНП 2 0,17 0,19 2,9 2,7 62 595 0,2,4-ТДИ ,4-ТДИ 2 вании.обавляю кии и наг ворениятора триэг 1,6-ге -ГМДИ) . Р ,5-3 ч пр ч очищают м и сушат мешива го рас тализа т 0,25 да при переПосле полно0,0025 г каЗатем вводядиизоцианатводят в течПолученныйным переосапри. 50 фС.Некоторыполимера пр ких огласколения к Аэ 50 55 тилам ксаме л про 5 С. еа учшими ми и ац- поливес.Ъ ение 2 продук ждение трехкрат в вакуум лена28 с 9 мглеро тва полученногоекы в табл. 2. в а матического рядов и их димеры, Количество используемого изоцианата зависит от способа проведения модиФикации. В случае осуществления процесса в растворе количество используемого изоцианата составляет 2-25 вес,Ф, при этом содержание азота в модиФи. цированном полиэтилене достигает 0,6- 3, при проведении же модиФикации полиэтилена в расплаве количество изоцианата составляет 0,1-15 вес.% от полиэтилена.МодиФикация обеспечивает повышение прочности полиэтилена при разрыве на 10-25, относительного удлин- ния на 10-15%. МодиФицированный полиэтилен стоек к большинству кислот и оснований, маслам, обладает хорошей окрашиваемостью. Термостойкость полученного полиэтилена по сравнению с исходным увеличивается с 200-210 С до 260-280 С. Исследование прочности 2 О крепления модиФицированного полиэтилена к металлам при нормальном отрыве показывает, что величина ее возИспытания Физико-механичес свойств материалов проводят с ГОСТ 16336-70. Прочность креп стали определяют по ГОСТ 209 Как видно из табл. 1, наил Физико-механическими свойства гезионной прочности, обладает этилен, модиФицированный 5-10 2,4-толуилендиизоцианата.П р и м е р 2. 5 г полиэт низкой плотности растворяют в осушенного четыреххлористого растает в 3-4 раза по сравнению и исходным полиэтиленом. При этом отрыв носит когезионный характер и обуслав" ливается разрывной. прочностью полимера.Реализацию предлагаемого способа модиФикации можно осуществить на сушествующих технологи веских линиях получения и переработки полиэтилена,П р и м е р 1. 5 г полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) растворяют в 40,9 мл очищенного хлорбензола при интенсивном перемешивании и нагревании, После полного растворения добав - ляют 0,005 г катализатора триэтилендиамина. Затем вводят 0,25 г 2,4-толуилекдиизоцианата (2,4-ТДИ). Реакцию проводят в течеки 2,5-3 ч при 05-110 С, Продукт выпеляют и очищают переосаждекнем, ацетоном из раствора в хлорбекзоле с последующей сушкой в вакууме до постоянного веса,Результаты испьггакия некоторых свойств модиФицированного полиэтилена приведены в табл. 1.Таблица 1.,0 н ем при 170 кг/см в т производят тью 20-25 Ичение е р 3. Полиэтилен низкой 5 вес.Ъ диизоцианата жир еского ряда, в частности метандиизоцианата (МДИ), катализатора триэтиленрасчете на диизоцианат) а вальцах при 1255 С 0 мин до получения гомоы матового цвета. Образцы до 60 С.азцы модифицированного пприменением различных кМДИ подвергают комплексукоторые представлены вТаблица 3 лизтиленачествтаний испыабл. 3. оциана р ЭН ЭН 0,180,22 ЭНП ПЭНП ительно окис рим е тилена н аналогич Т (димер та) . Одн вполиляютромциан Модифицируемыйматериал Примплотностино-аромати4,4-дифениис 2 вес,диамина (всмешиваютв течениегенной мас 4. Модифицирование кой плотности осущес примеру 3 десмоду,4-толуилендиизоременно проводят кон получают нрессованудельном давлении,30 мин. Охлаждениедавлением со скорос50 ольный опыт предваолиэтилен.Результаты испытифицированного полы в табл, 4. ний свойств моэтилена приведео л о Ю о (Ч л 1е х анн И О ЮМЭ Хй 1 оэ ВЗнхх 3 но ОО ро ц 1 э3 8хоев е юхЗ Оххх.х цнц 8 дх - ни о эхо хц:е ооек - аеец нэцх аоахнц д н ь х о н;ь х и х ы х о мЭаказ 1536/4 Тираж 549 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений иоткрытий 113035, Москва, Ж, Раущская .наб., д, 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, способ модификации неокисленного полиэтилена, позволяет по более простой технологии получать материал, обладающий высокой адгезией, достаточно высокими деформационно-прочностными свойствами и способностью к переработке в иэделия обыч 5 ными методами. Способ модификации полиэтилена путем обработки его в растворе или расплаве полиизоцианатами, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии и улучшения физико механических характеристик получаемого продукта, исПользуют расплавили раствор неокисленного полиэтилена в хлорированном углеводороде иобработку проводят в присутствии третичного амина, взятого в количестве1-2 вес.Ъ, в растворе полиэтиленапри 70-110 дС в течение 2,5-3 ч, и врасплаве при 125-170 С в течение 1030 мин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ 9 12196 В 1,кл, 39 С 25/01, опублик . 1966.2. Патент США 9 3350362,кл. 260-775, опублик. 1967 (прототип),