Полимерная композиция для изоляционного материала

.,801054380 А 3(5 П С 08 Ь 27/,Оба С 08 К 5/01,; С 08 К 11/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВ амеев,20-70( прот ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1, Авторское свидетельство ССС9 806708, кл. С 08 Ь 27/06, 1978.2. Авторское свидетельство СССР9 840070, кл. С 08 Ь 27/06, 1979.3, Производство поливинилхлоридной липкой ленты для изоляции газо-.нефтепродуктопроводов. Технологичесгламент 9 440-,77 СтерлитамаксПО "Каустик" г утв, 28 с 0177отип),4)(57) 1. ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, вклюющая поливинилхлорид, пластифика-р сложноэфирного типа, силикат свинца и сажу, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения усадки изоляционного материала, композиция дополнительно содержит смесь госсиполовой смолы и термогазойля с температурой кипения 221-432 С при следующем соотношении компонентов, мас,ч.:Поливинилхлорид 100 Пластификатор сложноэфирного типаСиликат свинца 0Сажа 0Термогазойль с температурой кипения 221432 аС 10-40 Госсиполовая смола 1-10 2. Полимерная композиция для изоляционного материала.по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве пластификатора сложноэфирного типа она содержит диоктилфталат или грикрезилфосфат или их смесь.Изобретение относится к пластифицированным поливинилхлоридным композициям, используемым для производства изоляционных материалов длямагистральных газонефтепродуктопроводов и других трубопроводов, покрытых битумной мастикой.Состав поливинилхлоридной композиции определяет эксплуатациойныесвойства изоляционного материала ипрежде всего его долговечность, Кроме того, композиция должна быть технологичной, т.е, должна легко перерабатЫваться на соответствующем,оборудовании,Изоляционный поливинилхлоридныйматериал, нанесенный на гаэонефтепродуктопровод с,целью его защитыот коррозии, подвергается непрерывной усадке и отсюда - деформации,образованию "пузырей", отслаиваниюот трубопровода. Это обусловленопрежде всего миграцией пластифицирующих добавок из полимерной композиции. Миграция резко ускоряетсяпод действием тепла (например, нефтепроводы часто имеют температурудо 40-60 С, а иногда и выше, в частности при перекачке высоковяэкихнефтей), окислительных реакций, про, текакщих под действием кислородавоздуха, грунтовых особенно кислых)вод, грибков и других факторов, Этипроцессы всегда сопровождаются обра"эованием несовместимых с полимеромлегколетучих продуктов, что в ещебольшей степени сокращает срок службы изоляционного материала, Какследствие в местах сильной усадкии деформации изоляционного материала происходит оголение трубопровода,в результате на этих участках трубопровод подвергается интенсивной коррозии, происходит его разрушение,Известна полимерная композициядля основы липкой ленты, предназначенная для защиты от воздействияагрессивных сред Металлических конструкций, в т.ч. трубопроводов, вхимической, нефтяной и газовой проьыаленности1 , включающая,мас.ч.поливинилхлорид 50,5"60,5; бутадиеннитрильный каучук 5-20; сложноэфирныепластификаторы 6-15; сланцевые пластификаторы 4-10; мел 5-15; сажа 1-3; стабилизатор 2,5-3,5. Поставленная цель достигаетсятем, что полимерная композициядля изоляционного материала, включающая поливинилхлорид, пластифи,катор сложноэфирного типа, силикатсвинца и сажу, дополнительно содержит смесь госсиполовой смолы и термогаэойля с температурой кипения221"432 С при следукщем соотношеонии компонентов, мас.ч.:Поливинилхлорид 100Пластификатор сложноэфирного типа 20-70 ббСиликат свинца 0,1-4,0Сажа 0,5-1,5Термогазойль 10-40Госсиполовая смола -10В качестве пластификатора сложноб 5 эфирного типа композиция содержит Недостатком данной композиции является низкая антиокислительная устойчивость, что обуславливает непродолжительную антикоррозионную защитуИзвестна полимерная композиция для покрытия полов, трубопроводов и т.п. Г 2 , включакщая, вес,З: поливинилхлорид 60-70, сложноэфирный пластификатор 2-4,5, инденкумароновая смола 2-3,5, отходы полиэтилентерефталата, пропитанного хлоропреновым каучуком,7,5-10,5, каолиностальное.Однако низкая адгезия данной композиции к металлу и невысокие Фиэи ко-механические свойства не позволяют использовать ее для изоляции магистральных трубопроводов. Эта полимерная композиция пригодна лишь длянеответственных трубопроводов, зксп- О луатирующихся в мягких условиях,например в крытых помещениях.Наиболее близкой к предлагаемойпо совокупности признаков и по достигаемому результату является полимерная композиция для материала изоляции газонефтепродуктопроводов наоснове поливинилхлорида 3 , содер"жащая диоктилфталат в качестве пластификатора, силикат свинца и стеарат кальция в качестве стабилизатора,сажу в качестве пигмента при следукщем соотношении компонентов, мас.ч.Поливинилхлорид 100Диоктилфталат 52Силикат свинца 6Стеарат кальция 3Сажа ламповая 1Композицию готовят последовательным смешением поливинилхлоридной смолы с компонентами при 80-90 С в течение 10-20 мин, затем каландровым способом получают пленочный материал,Недостатками укаэанной компози-,ции являются сильная усадка и деформация материала на ее основе З 5 при эксплуатации, а также высокаястоимость композиции. Как следствие, изоляционный материал не обеспечивает достаточно продолжительной антикоррозионной защиты магист ральных трубопроводов.Цель изобретения - уменьшениеусадки поливинилхлоридного материа"ла для изоляции гаэонефтепродуктопроводов и его удешевление при од новременном сохРанении физико-механических свойств материала.диоктилфталат или трикрезилфосфат или их смесь.Композиция может также включать наполнитель, пигменты, антипирены и др. целевые добавки.Термогазойль - продукт термокаталитического крекинга нефти представляет собой коричневато-зеленоватую жидкость, содержащую, Ъ: тяжелые парафины 18, легкая и тяжелая ароматика 61, фракция с неопределенными компонентами и смолами 21. Основные физико-химические показатели термо-. газойля следующие: плотность й 1,005 г/см , показатель преломле 3ния а 24 = 1,5946, вязкость при 50 С о= 12,3 сСт, вязкость при 100 С Т о = 3,25 сСт, температура вспышки 160 С, температура начала кипения 221 С, 10 отгоняется до температуры 292-С и 50 до температуры 350 ОС, конечная температура кипения 432 С. Стоимость термога"оэойля 17 руб/т.Госсиполовая смола - вторичный продукт переработки хлопкового масла, представляет собой сложную смесь низкомолекулярных, олигомерных, полимерных соединений различных классов - фенолов, жирных кислот, спиртов, эфиров, углеводородов и др. Точный состав смолы в настоящее время не известен. Стоимость госсиполовой смолы 25 руб/т,Поставленная цель не может быть достигнута при индивидуальном применении термогазойля или госсиполовой смолы, а лишь при их совместном использованйи в полимерной композиции. Это связано с тем, что термогаэойль удовлетворительно совмещается с поливинилхлоридом лишь в узком интервале его содержания в полимере - максимум до 1520 мас.ч. на 100 мас.ч. поливинилхлорида. Углеводородная парафиновая фракция термогазойля относительно легко вовлекается в окислительные процессы, что отрицательно влияет как на совместимость термогазойля с полимером (за счет образования летучих, несовместимых с полимером продуктов,окисления 1, так и на процессы старения поливинилхлорида, поскольку окисление термогазойля промотирует процессы деструкции дегидрохлорования) полимера, поэтому использование термогазойля. требует одновременного введения в полимерную композицию специальных антиокислителей. Указанные свойства термогазойля не позволяютдостичь поставленной цели при его индивидуальном использовании в полимерной композиции.Введение термогаэойля в сочетании с госсиполовой смолой неожиданно приводит к значительному увеличению совместимости термогазойляс поливинилхлоридом, что позволяетвводить термогаэойль в полимернуюкомпозицию.в количестве до 40 мас.ч.Это связано с тем, что госсиполовая смола проявляет свойства поверх.ностно-активного соединения за счетсодержащихся в ее составе соединений молекулы которых содержат по 1лярные группы в сочетании с длинными углеводородными радикалами,Кроме того, эффект обусловлен тем,то госсиполовая смола являетсявесьма активным антиоксидантом,15 превосходящим по ингибирующему действию известные промышленные стабилизаторы-антиоксиданты.В табд, 1 приведены составы поливинилхлоридных композиций,2 О Результаты испытаний композицийпредставлены в табл, 2.П р и м е р 1 (предлагаемый).Композицию, содержащую, мас.ч,:поливинилхлорид С100, диоктил фталат 30, силикат свинца 2, сажаламповая 0,5, термогазойль 40, госсиполовая смола 1, смешивают в смесителе при 80-90 С в течение 20 мин,затем композицию подвергают пласти-кации в червячном смесителе при125, 150 и 140 С в первой, второйзоне и в зоне головки смесителя,соответственно. Затем пластикаткаландрируют на четырехвалковом каландреПолученный изоляционный материал подвергают экспозиции в течение 3-4 мин в минеральном маслепри 160-170 С. Затем образец охлаждают до комнатной температуры и замеряют усадку материала, У другого 40 образца исходного материала измеряют относительное удлинение, прочность и морозостойкость.П р и м е р 2 (предлагаемый).1054380 Т а б л И ц а 1 Компоненты Предлагаемых 1 2 3 4 5 б 7 Поливинилхлорид С100 100 100 100 100 100 100 10 10 40 10 10 30 Диоктилфталат Трикрезилфосфат 15 10 30 10 20 30 2 2 0,1 4 Силикат свинца Стеарат кальцияСажа ламповая 1 1 1,5 0,5 10 40 10 25 25 40 25 Термогазойль Госсиполоваясмола 10 10 1 1 5 Продолжение таблицы 1,Содержание компонентов, мас.ч., в композициях КомпонентыфФ щ щщщ.- в -Контрольных По прототипу 8 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 20 Поливинилхлорид С100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Диоктилфтала 1 10 10 10 30 40 10 10 10 30 10 40 10 52 сиполовая смола 0,5, 1, 1,5, 5, 10,20, - готовят и испытывают, как впримере 1,П р и м е р 20 (по прототипу,Композицию, содержащую, мас.ч,поливинилхлорид С,100, диоктилфталат 52, силикат свинца б, стеарат кальция 3, сажа ламповая 1 - готовят и испытывают как в прймвре 1.Иэ табл. 2 видно, что предлагаемая полимерная композиция по сравнению с известной имеет следующиепреимущества: усадка материалауменьшается в 1,6-4 и 1,3-4 разад продольном и поперечном направлениях аоответственно при одновременном сохранении основных физикомеханических свойств материала,снижается стоимость полимерной композиции за счет полного изъятия иэрецептуры стеарата кальция (цена2436 руб/т) и уменьшения использования силиката свинца (цена1069 руб/т), улучшаются условиятруда в производственных цехахблагодаря полному устранению из рецептуры или уменьшению использования высокотоксичных (силикат свинца) и сильнопылящих (силикат свинца, стеарат кальция) продуктов.1054380 Продолжение табл, 1 Содержание компонентов, мас,ч., в композициях Компоненты Контрольных 8 9 10 1 12 13 14 15 36 17 18Трикреэилфосфат ч30 15 10 30 10 15 10 - 15 30 10 Силикат свинца 2 2 0,1 2 2 0,1 2 2 2 2 2 Стеарат кальция 15105151 Сажа ламповая 1 1,5 1 0 ф 5 Термогазойль 10 20 . 30 40 40 5 5 45 Госсиполоваясмола 10 20 0 510 0 5 1 5 Таблица 2 Композиция Показатели 1 2 34 5 б 7 8 9 Усадка материалапосле экспозициив минеральноммасле при 70 зСв течение 3-4 мин в продольномнаправлении 3,5 13 10,5 бф 5 3 3,5 4 7,5 4 в поперечномнаправлении 4 1,5 1,5 1,5 4,5 2 1,5 7 Предел прочности при разрыве,кгс/см 2 13 б 135 133 190 192 190 Мороэостойкость,ФС1054380 Продолжение таблицы 2 Показатели 13 14 15 16 17 18 19 20 10 11 12 в продольномнаправлении 14 12,5 в поперечномнаправлении 6,46,5 Предел прочности при разрыве, кгс/см 2 126 129132 129 132 130 136 Относительноеудлинение приразрыве, % 188 - 189 190191 - 190 190 184 Морозостойкость,о,-30 - -30 -30 -30 - -30-30 "30 Составитель Л. МакароваРедактор Н,Киштулинец Техред В. далекорей Корректор Л. Ильин Заказ 9032/31 Тираж 494 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб, д, 4/5 филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проентная, 4 Усадка материалапосле экспозициив минеральномо,масле при 170 Св течение 3-4 мин Нетполногосовмещениятермогазойляс ПВХ Нет 18совмещениягоссиполовойсмолыс ПВХ Нет 12сов- мещения 6компснентовс ПВХ