Полимерная композиция для изготовления труб

Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРеснублнк ОП ИСАКИИИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 939485(51)М. Кл,С 08 1 23/06 С 08 К 9/08 Ьоудорстаелкый каклтет СССР па делаю лэобретенил н открытий(72) Авторы Н, С. Ениколопов, Ф, С. Дьячковский, Л. А. Новокшонова,ОТОВЛЕНИ 4) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯТРУБ Изобретение озицням на осно носится к полим е высокомолеку ерального наполи ям на основе п рным комярногонтеля, аолиолефисвязующего и минточнее к композицинов и дисперсных наполннтелеи и мв сельском хозя ожет ыть использо е строительств Известна полимерная композиция на основе вспученного перлнтового песка с полиэтиле.1 О новым покрытием, представляющая собой гомогенную смесь частиц вспученного перлитового песка (ВПП) широкого гранулометрического состава с равномерным и сплошным полиэтиленовым покрытием на каждой частице наполнителя 1.Недостатком укаэанной полимерной композиции является невысокая прочность. Так, например, композиции, содержащие 20, ЗО и 50 мас.% ВПП имеют прочности на разрыв, сжа 2 о тие и иэгнб соответственно.310, 340 и 460;450, 480 и 510 и 417, 475 и 430 кгс/см 2. Объемная масса таких композиций составляет 1,03 - 1;19 г/см . Наиболее близкои по технической сущностик предлагаемой является полимерная композиция для изготовления различных изделий, втом числе труб, на основе полиэтилена, неорга.нического наполнителя - ВПП н целевых до -банок, предстааюющая собой гомогенную смесьполиэтилена высокой нли низкой плотности,дисперсного минерального наполнителя (ВПП,каолина, сажи, мела и т. п.), а также пигментов, стабилизаторов и т. и. Обычно указаннуюкомпозицию получают механическим смешиванием исходных компонентов и перерабатываютна известном технологическом оборудовании(прессь 1, шприц-машины, экструдсры, вальцыи т. и.) Е 2),Однако степень наполнения известной композиции не превышает 10 - 20 мас,% (в случаеиспользования аппретов 20 - 30 мас.%). Целевые изделия, полученные на ее основе, имеютнизкие прочноспые характеристики. Например,в полимерной композиции на основе полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) и ВПП прнсодержании ВПП 10 мас.% прочность на разрыв составляет 240 кгс/см, на сжатие -Таблица 1 Прочность, кгс/см Содержание компонентов, мас.%1 ПЭНП Сверхвысо.комолекулярныйПЭ Всегоперли та Наполнитель ПЭПВ С И 3 34,09 65,41 480 30 367 0,5 556 572 64,91 30 1,0 517 34,09 568 63,91 62,91 387 2,0 30 515 384 34,09 3,0 574 30 520 64,41 1,5 235 34,09 387 215 3 939485 375 кгс/см, на изгиб - 875 кгс/см. Объем ная масса композиции составляет 1,18 г/см .Цель изобретения - повышение прочности при сохранении низкой объемной массы,Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция для изготовления труб на основе полиэтилена, включающая наполни- тель - вспученный перлитовый песок, в качестве наполнителя содержит вспученный перлитовый песок с полиэтиленовым покрытием при 10 соотношении масс вспученного перлитового песка и полиэтиленового покрытия 88 - 55: :12 - 45 и дополнительно сверхвысокомолекулярный полиэтилен с молекулярной массой 1,7 - 3,5 млн. при следующем соотношении 15 компонентов, мас.%:Полиэтилен 31,5 - 87,5Нанолнитель 11 -68Сверхвысокомолекулярный полиэтилен 0,5 - 1,5 20В качестве связующего используют промышленный полиэтилен высокой (ПЭВП) или низкой плотности (ПЭНП) с молекулярной массой 10 - 10 (индекс расплава 3,1 г/10 мин)В качестве сверхвысокомолекулярного по- уу лиэтилена используют полиэтилен с молекулярной массой (1,7 - 3,5) 106 (индекс расплава при нагрузке 25 кг 0,023 г/10 мин).Вспученный перлитовый песок используют широкого гранулометрического состава (от 3 мкм до 3 мм диаметром) с полиэтиленовым покрытием равномерно и сплошно распределенным по поверхности гранул наполнителя. Соотношение масс вспученного перлитового песка и полиэтиленового поркытия составляет от 88:12 до 55:45, Материалом покрытия являетОбъемная масса композиции составляет1,06 - 1,11 г/см . 4ся ПЭВП с молекулярной массой от 300 тыс.до 1 млн. Полиэтиленовое покрытие на поверхность гранул вспученного перлитового пескананосят последовательным осаждением на нейсоединения переходного металла, металлорганического соединения и полимериэации мономера. Процесс проводят преимущественно в газовой фазе,Предлагаемую полимерную композициюготовят, перерабатывают и формуют известнымиприемами на известном технологическом оборудовании; механическим смешиванием исходныхкомпонентов (ПЭВП или ПЭНП, вспученныйпесок с полиэтиленовым покрытием, сверхвысокомолекулярный полиэтилен) .Необходимо отметить, что использованиенаполнителя с полимерным покрытием существенно снижает абразивный износ перерабатывающего оборудования,П р и м е р 1. В качестве наполнителя используют вспученный перлитовый песок с полиэтиленовым покрытием при соотношении масс перлнтового песка и покрытия 88:12, Компоненты смеси (наполнитель, ПЭВП и сверх- высокомолекулярный полиэтилен с молекулярной массой 1,7 млн.) совмещают в смесителе тиа "Ангер" в течение 10 мин при комнатной температуре и далее полученную смесь экструдируют, гранулируют, и загружают в питьевую машину типа "Камилл". Условия ли- тья: давление 100 атм, температура 180 - 200 С, время выдержки под давлением 10 - 15 с, тем пература формы 50 - 60 С.Составы композиции и прочностные характеристики изделий приведены в табл. 1. П р и м е р 2. В качестве наполнителяиспользуют вспученный перлитовый лесок с6полиэтилен с молекулярной массой 3,5 млн,Составы композиции и материала (образцов),приготовленного из указанной; смеси, а такжемеханические характеристики материала приведены в табл. 2,939485 полиэтиленовым покрытием при соотношении масс перлита и покрытия 70:30. Смесь готовят, перерабатывают и формуют как в примере 1 иэ следующих компонентов: наполнитель, ПЭВП или ПЭНП н сверхвысокомолекулярный Таблица 2 Прочность, кгс/см Содержание компонентов, мас,% Сверхвысокомолеку. ляоныйПЭ Всегоперлита 6 6 56,14 42,86 1,0 30 584675 682 42,86 55,64 30 590 682 686 42,86 54,14 3,0 580 30 680 667 42,86 56,14 1,0 30 410 580 42,86 55,142,0 30 415 577 42,86 54,14 3,0 30 570 примере 1 из следующих компонентов: наполнитель, ЙЭВП или ПЭНП и сверхвысокомолекулярный полиэтилен с молекулярной массой 2,2 млн. Объемная масса композиции составляет.1,10 - 1,12 г(смэ,П р и м е р 3, В качестве наполнителяиспользуют вспученный перлитовый песок с,полиэтиленовым покрытием при соотношениимасс ВНП:ПЭ 55:45. Полимерную композициюготовят, перерабатывают и формуют как в Составы композиции и прочностные сараитеристикн приведены в табл, 3,Таблица 3 Прочность, кгс/см Содержание компонентов, мас.% Наполнитель ПЭВП ПЭНП Всегоперлитэ 1,0 0 9,635 8,0 0 5 7,38 29,0 0 1,0 3 2 2,3 9,7 57 510 73 517939485 Таблица 4 Прочность, кгс/см Перл ит ПЭНП Сверхвы.сокомо- лекуляр, ный ПЭ,14 5,91 200 364 197 12 7Объемная масса композиции составляет./смзП р и м е р 4, В качестве наполнителяиспользуют вспученный перлитовый песок сполиэтиленовым покрытием при соотношении Содержание компонентов, мас,% Объемная масса композиции составляет 1,09 - 1,08 г/смз.П р и м е р 5. В качестве наполнигеля используют вспученный перлитовый песок с полиэтиленовым покрытием при соотношении 2 масс ВПП:ПЭ 95:5, Полимерную композицию готовят, перерабатывают и формуют как в примере 1.Прочностные характеристики композиции и состав приведены в табл. 5. 30П р и м е р 6. В качестве наполнителя используют вспученный перлитовый песок с полиэтиленовым покрытием при соотношении масс ВНП:ПЭ 90:10. Комнозицню готовят, перерабатывают и формуют как в примере 1,Прочностные характеристики композиции и состав приведены в табл. 5. 8В масс ВПП:ПЭ 50:50, Полимерную композицию готовят, перерабатывают и формуют как в примере 1.Составы композиции и прочностные характеристики приведены в табл. 4. П р и м е р 7. В качестве наполнителя используют вспученный перлитовый песок с гюлнэтиленовым покрьпнем при соотношении масс ВПП:ПЭ 70;30. Полимерную композицию готовят, перерабатывают и формуют как в примере 1. В качестве связующего используют ПЭВП или ПЭНП, Прочностные характеристики и состав композиции приведены в табл. 5,П р и м е р 8. Смешивают, ,нерерабаты. вают и формуют композицию на основе ПЭВП или ПЭНП и сверхвысокомолекулярного поли- этилена, Технологические параметры приготовления композиции как в примере 1, Молекулярная масса сверхвысокомолекулярного полиэтилена 1,7 млн.Прочностные характеристики и состав композиции приведены в табл. 5.Таблица 5939485 10 Продолжение табл. 5 ПЭНП мас,% ЭВ Э Соотношение очно отностьг/см мер мас оыпозицин кг/см све хмас высоко- молекуярныи мас,% 30 410 5 5 56,14 2 15 577 402 2,0 5 570 404 14,0 12 300 425 410 1,12 Как иведенных пример стик предлагаемо и лиэтиленовым покрытиеммасс вспученного перлитоэтиленового покрытия 88кительно сверхвысокомолелен с молекулярной маспри следующем соотношени шени полиользо. авнения характ и полин дополизвестными, иснителя вспуче мерно мпозиции нного3 покрыти.ание в качестве нап полиэт иэтиленовьнг млн. нто лит го песка с ем и сверхмолекулярного полиэтилена в кчестве добавки к связующему повышает иностные характеристики на 10 - 30%. и компо о зиции, мас,%: Полиэтилен Наполннтель Сверхвысоко ный полиэтил Источни,5 - 87,5 ,0 - 68,0 зобретения му лекулярзиция для изготовлениятилена, включающаянный перлитовый песок, с я тем, что, с целью при сохранении низкойчестве наполнителя она и принятые1, Авторсккл. С 08 Д 32. Торнерработки поли(прототип),ним ое свидет 00, 1977. , В, Теор еров. М.,овышения прочности бьемной массы, в к тические основы переХимия", 1977, с,202 содержит вспученныи перлитовый лесок с поСоставитель Техред Е. Х Кулаковтопчи к едактор В. Пстрашаказ 4591/37 КорректорПодписное утяга Тираж 514осударственного комитетаизобретений и открытийва, Ж.35, Раушская наб.,ВНИИПИ по делам 113035, Моск4/5 лиал ППП Патент", г. Ужгород роек тн Соотношениемасс.наполниПолимерная компо труб на основе полиэ наполнитель - вспуче отличающая при соотнвого песк-55:12-45кулярныйсой 1,7-3,5 0,5-1,5формации,е при экспертизельство СССР Р 763379