Наполненная композиция на основе поливинилхлорида

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл.з С 08 1 27/06 С 08 К 9/04 Госуларственный комитет СССР но лелам изобретений и открытий(54) НАПОЛНЕННАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА 25 Изобретение относится к составу наполненных полимерных композиций на основе поливинилхлорида (ПВХ), применяемых, например, для изготовления труб, профилей, конструкционных материалов, линолеума и других изделий.Наполнение - один из основных способов создания пластмасс, резин, лакокрасочных материалов, синтетических клеев и других полимерных материалов с заданными технологичес-, кими и эксплуатационными свойствами. В последние годы выдвигается задача не только целенаправленного изменения свойств полимерных композиций путем введения наполнителей, но и экономии полимерного сырья созданием высоконаполненных материалов.Карбонат кальция (мел ) является одним иэ наиболее широко используемых дешевых наполнителей, улучшающих перерабатываемость ПВХ и не повышающих вязкость расплава 1 1. Немодифнцированный карбонат кальция имеет гидрофильный характер, поэтому введение больших количеств наполнителей в гидрофобные ПВХ полимеры вызывает трудности. Модифицирование наполнителей гидрофобизует их и поз валяет вводить большие количества в ПВХ полимеры.Известна модификация мела путем о 5- работки поверхности мела инициаторами с последующей полимеризацией в водной среде или в среде растворителей диацетонакриламида или сополимериэацией его с другими мономерами: стиролом, винилхлоридом, винилацетатом, малеиновой, метакриловой, акри- ловой кислотой и др. (второй мономер берут от 1 до 50) 2 1. Образующееся на меле полимерное покрытие составляет 0,2-10 мас.Ъ,причем, уже 2 полимерного покрытия значительно изменяют свойства мела. Модифицированный мел в количестве 10 200 мас.Ъ применяется в составе композиций на основе ПВХполиэфиров и других полимеров для получения литьевых изделий.У данных композиций недостаточно высокие физико-механические показатели, поскольку полимеризация мономеров в присутствии наполнителя приводит к значительному количеству гомополимера, т.к. она проходит не только на поверхности наполнителя, но и в водной фазе, что приводит к "оголению" поверхности мела.1002324 1,5-3,0 2 5 3 0 Таблица 1 Предел текучести прирастяжении,кгс/см 2 Индексрасплава,г/10 мин 99п/п Состав композиции, мас.ч По изобретению 1 ПВХ)(,100 1,5 ТОСС Наиболее близка к предлагаемой наполненная поливинилхлоридная композиция, включающая 15-90 мас,Ъ поливинилхлорида и 10 - 85 мас.Ъ модифицированного наполнителя, например мела, модифицированного 0,5 " 5 20 мас.Ъ акриловой кислоты. Компоэи" ция также содержит свинцовый термостабилизатор, смазку, пластификатор и другие добавки целевого назначе" ния, данная композиция применяется 10 для получения литьевых, каландрированных и других изделий.Однако непластифициронанные композиции с указанным наполнителем илохо перерабатываются в изделия (,ин декс расплава не превышает 2,7 г/10 мин). и характеризуются сравнительно низкими физико-механическими свойствами - предел текучести при растяжении 300-390 кгс/см 2(см.таблицу, 20 примеры 10-15). Целью изобретения является повышение перерабатываемости и повышение предела текучести при растяжении.Поставленная цель достигается тем, что наполненная поливинилхлоридная композиция, включающая свинцовый термостабилизатор, модифициронанный наполнитель и смазку, в качестве свин. цового термостабилиэатора содержит смесь трехоснонного сульфата свинца и двухосновного стеарата свинца, а в качестве модифицированного наполнителя - карбонат кальция, модифицированный 5 - 15 мас.Ъ сополимера 35 винилхлорида и акриловой кислоты с содержанием последней 0,1-10,0 мас.Ъ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Поливинилхлорид (ПВХ) 100 40МодиФицированный наполнитель 1-100,Трехосновной сульфат.свинца (ТОСС)Днухосновной стеаратсвинца (ДОСС)Смазка 0,3-1,0В качестве смазки композиция содержит, например, стеарин, стеариновую кислоту и др. Модифицированный карбонат кальцияполучают следующим образом.Латекс или раствор сополимера смешивают с мелом в соотношении 515 мас.Ъ сополимера - 95-85 мас,Ъмела при 60-80 ОС, со скоростьюперемешивания 200 об/мин в течение2-8 ч, затем сушат .распылением водной суспенэии в Форсуночной сушке,или, в случае аппретирования раствором сополимера, отжимают суспенэию и сушат ее в вакуум-шкафу при50 С.Использование в состане полимерных композиций по изобретению такогомодифицированного наполнителя позволяет увеличить индекс расплава композиций и предел текучести при растяжении (см,таблицу, примеры 1-9).Изобретение иллюстрируется следующими примерами.П р и м е р 1. К 100 мас.ч. ПВХКдобавляют 1,5 мас,ч. термостабилиэатора ТОСС, 2,5 мас,ч термостабилизатора ДОСС 0,3 мас.ч. стеарина, 1 мас,ч. карбоната кальция, модифицированного 5 мас.Ъ сополимераВХ-АК с содержанием АК в сополимере0,1 мас.Ъ,Композицию перемешивают в смесителе при 60-80 фС в течение 25 мин.Затем вальцуют в пленку при 180 ОСв течение 10 минТолщина пленки0,5 + 0,05 мм.Предел текучести при растяженииопределяют по ГОСТ 11262-80 на образце типа 1 при скорости раздвижения захватов испытательной машины50+ 5,0 мм/мин.Индекс расплава композиции определяют по ГОСТ 11645-73 при 190 Си массе добавочного груза 21,6 кг,Свойства композиции приведены нтаблице.П р и м е р ы 2 - 9. Состаны композиций приведены н таблице. Режимизготовления и испытания образцованалогичен примеру 1.В таблице приведены основные снойства композиций по изобретению и взятых для сравнения полимерных композиций.1002324 г Шша шатт шш4 1 2,5 ДОСС 480 3,9 0,3 Стеарин 100 2 ПВХ ТОСС 1,5 2,5 ДОСС 0,5 8,1 520 Стеарин 5,0 100 ПВХ 1,5 2,5 ДОСС Стеарин 7,5 0,5 510 10,0 4 ПВХ 100 1,5 ТОСС 2,5 0,5 7,3 500 1,5 ТОСС ДОСС 2,5 550 8,3 1,5 ТОСС 2,5 ДОСС 7,1 470 0,5 Стеарин Карбонат кальция,модифиц.5 сополимера ВХ-АК с содержанием АК,1 1 Карбонат кальция,модифиц. 5 сополимера ВХ-АК ссодержанием АККарбонат кальция,модиф.5 сополимера ЬХ-АК с содержанием АК,5 ДОСССтеарин Карбонат кальция - 10сополимер ВХ-АК - 10,содержание АК - 2)5 ПВХ 100 Стеарин 0,5Карбонат кальция - 10сополимер ВХ-АК - 10,содержание АК - 5).6 ПВХ 100 Продолжение табл,11002324 Карбонат кальция - 3,01 сополимер ВХ-АК - 10,содержание АК - 0,5) 100 7 ПВХ 1,5 ТОСС ДОСС 500 5,0 0,5 Стеарин Карбонат кальция - 30сополимер ВХ-АК - 10,содержание АК - 2) 8 ПВХ 100 2 кЗ ТОСС 2,8 ДОСС 460 0,5 4,8 Стеарин Карбонат кальция - 50сополимер ВХ-АК - 10,содержание АК - 2) 9 ПВХ 100 ТОСС ДОСС 440 Стеарин Карбонат кальция - 1001 сополимер ВХ-АК - 15,содержание АК - 10)Для сравнения 100 1,5 ТОСС 2,5 ДОСС2 ю 7 380 Стеарин 0,5Карбонат кальция - 10модифицир.АК - 0,5) 100 11 ПВХ ТОСС ДОСС 2,5 350 0,5 Стеарин Карбонат кальция - 30АК - 0,5) по прототипу" 10 ПВХ К 64 1,52,5 Продолжение табл.1,Стеарин 0;,5 380 2,0 14 ПВХ 100 1,5 ТОСС 2,5 0,5 320 1,3 15 ПВХ 100 1,5 ТОСС 2,5 ДОСС 0,5 Стеарин 390 2,0 16 ПВХ 100 ТОСС ДОСС 0,5 300 Стеарин Карбонат кальция - 101 АК - 2) Карбонат кальция - 30АК - 2 ) ДОСССтеарин Карбонат кальция - 501002324 Продолжение табл,1 100 17 ПВХ ТОСС ДОСС Зб 0 Стеарин 20 Таблица 2 Зарубежг ный аналог ТГ 05 р 1 а ьс" Образцыиз предлагаемыхкомпозиций Свойства Температураразмягченияпо Вику,оС 81-82 81-82 Водопоглощение (100 С,24 ч),Ъ 0,4 0,4 Формула изобретения 65 Карбонат кальция - 100сополимер ВХ-АК - 1 б%содержание АК - 20) гИэ приведенных в таблице данны видно следующее:Использование в составе композиций по изобретению карбоната кальция, модифицированного 5-15 мас.Ъ сополи мера ВХ-АК с содержанием АК 0,1 10 мас.%, при определенном соотношении остальных компонентов композиции, увеличивает перерабатываемость полимерных композиций. Так, 30 индекс расплава возрастает до 3,9 . - 8,3 к/10 мин. При этом наблюдается повышение предела текучести при растяжении см, примеры 1-9 в сравнении с примерами 10-15 по прототипу ).ПВХ-композиции, содержащие в сополимер ВХ-АК в большем количествесм.пример 1 б ) или с большим содержанием АК в сополимере пример 17 ) 40 не перерабатываются, а предел теку-. чести при растяжении - 300 и Зб 0 кгс/см 2 соответственно.При обработке карбоната кальция сополимером ВХ-АК в количестве 45 ( 5 мас.% полимерное покрытие имеет несплошной характер, что приводит к "оголению" поверхности мела, к уменьшению физико-механических свойств, а при содержании ) 15 мас.Ъ резко ухудшается перерабатываемость. Г Увеличение содержания модифицированного карбоната кальция ) 100 мас. ч. в составе ПВХ-композиций также при-водит к резкому ухудшению перерабатываемости.55 Одним из зарубежных аналогов является материал марки "Тгоьр)асс;.1009" фирмы Оупаас йоЬеАЬ 1 ФРГ ) жесткие ПВХ-компоэиции для экструзии, содержащие наполнитель.Ниже представлены некоторые свойства этого материала и аналогичные свойства образцов, полученных иэ композиций по изобретению. Предел текучести при растяжении, кгс/см 2 350-400 440-550 Из таблицы видно, что композицияпо изобретению превосходит базовыйаналог по прочностным свойствам. Наполненная композицияна основеполивинилхлорида, включающая свинцовый термостабилизатор, модифицированный наполнитель и смазку, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения перерабатываемости композиции и повышения предела текучести при ее растяжении, композиция в качестве свинцового термостабилиэатора содержит смесь трехосновного сульфата свинца и двухосновного стеарата свинца, а в качестве модифицированного наполнитепя - карбонат кальция, модифицированный 5-15 мас,В сополимера винилхлорида и акриловой кислоты с содержанием последней 0,1-10,0 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас,ч.:13 1002324 100 Составитель Л.МакароваРедактор Б.федотов Техред Л.Пекарь КорректорГ,Огар Заказ 1724/10 Тираж 492 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ПоливинилхлоридМодифицированныйнаполнитель 1-100Укаэанный: выше трехосновной сульфатсвинца 1,5-3,0Двухосновной стеаратсвинца 2,5-3,0Смазка 0,3-1,0Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Наполнители для полимерныхкомпозиционных материалов. Справочное пособие. Под ред, Г.С.Каца иД.В.Милевски, М., Химия, 1981,с.109.2. Патент США В 3763084,кл. С 08 Ц 51/04, опублик. 1974.3. ПатЕнт США В 3926873,кл. С 08 К 9/04, опублик. 1975 1 про 10 тотип.