Полимерная композиция

 

Изобретение относится к полимерной композиции на основе полипропилена и может быть использовано в производстве пластин, изоляционных покрытий, пленок, волокон и других формованных изделий. Полимерная композиция содержит полипропилен и химическую добавку. Химическая добавка представляет собой эпоксисоединение и изоцианат. Соотношение компонентов в полимерной композиции составляет, мас. %: эпоксисоединение 0,005-5,0, изоцианат 0,005-5,0, полипропилен остальное. Композиция согласно изобретению обладает высокими физико-механическими свойствами и термостабильностью. 1 табл.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе полипропилена и может быть использовано в производстве пластин, изоляционных покрытий, пленок, волокон и других формованных изделий.

Известна полимерная композиция, содержащая полипропилен, минеральный наполнитель и фенольное соединение, в качестве минерального наполнителя она содержит титано-кальциевый продукт, а в качестве фенольного соединения 2,2'-диэтилиденгликоль-бис-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилпропионат) (фенозан-28) или пентаэритритил-тетра-бис-(3,5-ди-третбутил-4-оксифенилпропионат) (Ирганокс-1010, фенозан-23) при следующем соотношении компонентов, вес. ч: Полипропилен - 100 Титано-кальциевый продукт - 0,2-5,0 Указанное фенольное соединение - 0,1-0,5 см. авторское свидетельство SU 992538, М. Кл. С 08 L 23/02, С 08 L 27/06, С 08 К 3/24, 1983.

Известная композиция обладает недостаточными физико-механическими свойствами и термостабильностью.

Известна полимерная композиция, содержащая полипропилен и химическую добавку - неорганический оксид и фенольное соединение, в качестве неорганического оксида она содержит соединение, выбранное из группы: оксид магния, диоксид титана, оксид ниобия, оксид молибдена или их смесь, а в качестве фенольного соединения - 2,2'-диэтилиденгликоль-бис-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилпропионат) (фенозан-28) или пентаэритритил-тетра-бис-(3,5-ди-третбутил-4-оксифенилпропионат) (Ирганокс-1010, фенозан-23) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Оксид - 0,01-60,0 или Смесь оксидов, выбранных из указанной группы фенольный антиоксидант - 0,005-10,0 Полипропилен - Остальное см. авторское свидетельство SU 1565856, М. Кл. С 08 J 3/22, С 08 L 23/00, 1990.

Недостатком данной композиции является то, что она обладает недостаточной термостабильностью.

Наиболее близкой по технической сущности является полимерная композиция, включающая полипропилен, гексабромциклододекан, трехокись сурьмы и термостабилизатор, отличающаяся тем, что она в качестве термостабилизатора содержит эпоксидиановую смолу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гексабромциклододекан - 4,0-12,0
Трехокись сурьмы - 2,0-6,0
Эпоксидиановая смола - 1,7-3,5
Полипропилен - Остальное
см. RU 2103285 C1, 27.01.1998.

Недостатками данной композиции являются сравнительно низкие стойкость к термоокислительному старению (30-36 сут) и прочность при разрыве (24-32 МПа).

Задачей изобретения является создание полимерной композиции, обладающей высокими термостабильностью и физико-механическими свойствами.

Техническая задача решается тем, что полимерная композиция, содержащая полипропилен и химическую добавку, включающую эпоксисоединение, в качестве химической добавки дополнительно содержит изоцианат при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:
Эпоксисоединение - 0,005-5,0
Изоцианат - 0,005-5,0
Полипропилен - Остальное
Решение технической задачи позволяет увеличить термостабильность полимерной композиции на 20%, стойкость к термоокислительному старению на 30% и улучшить физико-механические свойства - разрушающее напряжение на 20% и относительное удлинение на 350%.

Вещества, используемые в составе композиции:
эпоксисоединение общей формулы:
где

или
R1-CH2Cl - 3-хлор-1,2-эпоксипропан;
изоцианат общей формулы:
где R2-NCO

или дифенилметандиизоцианат,
или форполимер уретановый СКУ-ПФЛ-65, СКУ-ПФЛ-74, СКУ-ПФЛ-100
или полиизоцианат,
В качестве эпоксисоединения в составе композиции можно использовать:
эпоксидную смолу ЭД-8 по ГОСТ 10587-84 с массовой долей эпоксидных групп 8,5-10%;
эпоксидную смолу ЭД-14 по ГОСТ 10587-84 с массовой долей эпоксидных групп 13,9-15,9%;
эпоксидную смолу ЭД-16 по ГОСТ 10587-84 с массовой долей эпоксидных групп 16-18%;
эпоксидную смолу ЭД-20 по ГОСТ 10587-84 с массовой долей эпоксидных групп 20-22,5%;
3-хлор-1,2-эпоксипропан (эпихлоргидрин), ГОСТ 12844-74.

В качестве изоцианата:
2,4-толуилендиизоцианат, ТУ 113-38-95-90;
4,4'-дифенилметандиизоцианат, ТУ 113-38-176-96;
форполимер уретановый СКУ-ПФЛ-65 с массовой долей изоцианатных групп 4,9-5,6%, ТУ 38 103 137-78;
форполимер уретановый СКУ-ПФЛ-74 с массовой долей изоцианатных групп 3,9-4,3%, ТУ 38 103 137-78;
форполимер уретановый СКУ-ПФЛ-100 с массовой долей изоцианатных групп 5,3-6,4%, ТУ 38 103 137-78;
полиизоцианат с массовой долей изоцианатных групп не менее 29%, ТУ 113-03-38-106-90.

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения:
Пример 1. Гранулированный промышленный полипропилен марки "Каплен" подвергают вальцеванию при температуре 200oС в течение 15 мин, затем прессуют. Температура прессования 200oС, удельное давление - 7-10 МПа, время разогрева 10 мин, время выдержки под давлением 5 мин на каждый миллиметр толщины, время охлаждения 10-15 мин. Далее полученную композицию выдерживают 24 часа при комнатной температуре для снятия внутренних напряжений в системе, после чего определяют физико-механические характеристики и термостойкость.

Пример 2. В условиях примера 1 получают полимерную композицию из полипропилена марки "Каплен" и химической добавки, состоящей из эпоксисоединения - эпоксидная смола ЭД-20 в количестве 0,005 мас.% и изоцианата - 2,4-толуилендиизоцианат в количестве 0,005 мас.%.

Примеры 3-13. Аналогично примеру 2, количество и состав компонентов химической добавки см. в таблице.

Пример 14. Гранулированный промышленный полипропилен марки "Каплен" растворяют в о-ксилоле при температуре 135oС до полного растворения полимера в растворителе, перемешивают в течение 15 мин под подушкой инертного газа, а затем охлаждают до температуры 40oС и подвергают высаждению ацетоном, после чего высушивают в термошкафу при 50oС до постоянного веса.

Полученные таким способом образцы полимерной композиции испытывают на термостойкость.

Пример 15. В условиях примера 14 получают полимерную композицию из полипропилена марки "Каплен" и химической добавки, состоящей из эпоксисоединения - 3-хлор-1,2-эпоксипропан в количестве 0,7 мас.% и изоцианата - 2,4-толуилендиизоцианат в количестве 1,3 мас.%.

Перед введением химической добавки температуру реакционной среды понижают до 110oС, поскольку температура кипения 3-хлор-1,2-эпоксипропана составляет 119oС.

Пример 16. Аналогично примеру 15, количество компонентов химической добавки см. в таблице.

Физико-механические испытания (разрушающее напряжение р, МПа и относительное удлинение , %) проводят по ГОСТ 11262-80.

Термостойкость определяют методом дифференциального термического анализа (ДТА). Термостойкость указанных модельных образцов оценивают по температуре термоокисления полиолефина (Tн.о. oC), за которую принимают точку, соответствующую началу резкого подъема термограммы в области появления экзотермического пика окисления полимера. Экспериментальное исследование проводят на дериватографе системы Paulik-Paulik-Erdey с учетом релаксационного характера при скорости нагревания в атмосфере воздуха 5oС/мин.

Стойкость композиции к термоокислительному старению определяют по ГОСТ 26996-86. Сущность метода заключается в определении времени от момента помещения стандартного образца из исследуемого материала в термошкаф, нагретый до 150oС, до момента разрушения образца под воздействием температуры и кислорода воздуха.

Как видно из примеров конкретного выполнения заявляемая композиция по сравнению с прототипом позволяет увеличить термостабильность полимерной композиции на 20%, стойкость к термоокислительному старению на 30% и улучшить физико-механические свойства - разрушающее напряжение на 20%, относительное удлинение на 350%.


Формула изобретения

Полимерная композиция, содержащая полипропилен и химическую добавку, включающую эпоксисоединение, отличающаяся тем, что химическая добавка дополнительно содержит изоцианат при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:
Эпоксисоединение - 0,005-5,0
Изоцианат - 0,005-5,0
Полипропилен - Остальноен

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области изготовления двухслойных сборок боропласта и полипропилена, используемых при биологической защите от нейтронных излучений

Изобретение относится к магнитным материалам, а именно к композиционным материалам для постоянных магнитов в связующей среде на основе полипропилена, и может быть использовано в технике для изготовления магнитных деталей электродвигателей, водосчетчиков, акустической и телевизионной аппаратуры и др
Изобретение относится к полипропиленовой формовочной смеси для изготовления фасонных деталей, поверхность которых обладает особым, декоративным эффектом и которые в особенности находят применение в салоне автомобиля

Изобретение относится к производству трудногорючих композиционных материалов на основе термопластов, которые могут быть использованы для получения дешевых кровельных материалов, теплых полов и других строительных материалов

Изобретение относится к композициям из эластомерных полипропиленов (EL, PP) с неолефиновыми термопластами

Изобретение относится к области органической химии, а именно предложен смесевой пластификатор полимеров, представляющий собой смесь N,N'-диалкилметилендинитраминов, а именно соединения общей формулы RNNO2CH2NNO2R (I), где R = CH3, C2H5 или CH2CH2ONO2, соединения общей формулы RNNO2CH2NNO2R' (II), где R имеет вышеуказанные значения; R' = CH2CH2ONO2, (CH2)3ONO2, или CH2CH(ONO2)CH3, соединения общей формулы R'NNO2CH2NNO2R' (III), где R' имеет вышеуказанные значения, при следующем соотношении компонентов, мас.%: I 3 - 76, II 20 - 52, III - остальное, который получается путем взаимодействия смеси двух N-алкилсульфаматов общей формулы R''NHSO3M, где R'' = CH3, C2H5 или CH2CH2OH, и общей формулы R'''NHSO3M, где R''' = CH2CH2OH, и общей формулы R'''NHSO3M, где R''' = CH2CH2OH, (CH2)3OH или CH2CH(OH)CH3, (M = K, Na, NH4), формальдегидом, при мольном соотношении 7 : 1 - 1 : 7 соответственно, с последующим нитрованием продукта реакции смесью азотной и серной кислот при пониженной температуре

Изобретение относится к области органической химии, а именно предложен смесевой пластификатор полимеров на основе N,N'-диалкилметилендинитраминов, представляющий собой смесь N,N'-диалкилметилендинитраминов, включающую соединения общей формулы RNNO2CH2NNO2R (I), где R = CH3, C2H5 или CH2CH2N3, соединения общей формулы RNNO2CH2NNO2R' (II), где R имеет вышеуказанные значения, R' = CH2CH2N3, CH2CH(N3)CH3 или (CH2)3N3, и соединения общей формулы R'NNO2CH2NNO2R' (III), где R' имеет вышеуказанные значения при следующем соотношении компонентов, мас.%: I ~ 3-76, II ~ 20-52, III ~ остальное

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в процессах выделения винилциклических и алкилвинилциклических соединений из смесей и/или очистки ректификацией, а также при хранении и транспортировке

Изобретение относится к способу получения ингибитора полимеризации непредельных углеводородов на основе 2,2',6,6'-тетраметил-4-оксопиперидин-1-оксила

Изобретение относится к битумной эмульсии катионного типа, содержащей загуститель, к применению указанной битумной эмульсии при строительстве дорог, настиле крыш и придания водонепроницаемости и к применению ассоциативного загустителя неионного типа в указанной битумной эмульсии

Изобретение относится к электроизоляционным композициям и может быть использовано при изготовлении кабелей с пластмассовой изоляцией

Изобретение относится к области получения ингибиторов полимеризации непредельных углеводородов, в частности ингибитора на основе стабильного иминоксильного радикала 2,2',6,6'-тетраметил-4-оксопиперидин-1-оксила

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к технологии органических соединений

Изобретение относится к огнезащитным материалам, предназначенным для защиты гибких элементов конструкций от пожара в авиации машиностроении, судостроении

Изобретение относится к блок-сополимерной композиции, отверждаемой ультрафиолетовым излучением (далее - УФ-отверждаемая блок-сополимерная композиция)
Наверх