Композиция на основе этиленпропиленового сополимера

Авторы патента:

C08L23/16 - сополимеры этен-пропена или этен-пропен-диена

Владельцы патента RU 2261876:

Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) (RU)

Изобретение относится к полимерным композициям и может найти применение в различных областях народного хозяйства, в частности кабельной промышленности. Композиция на основе этиленпропиленового сополимера содержит в качестве органического пероксида дикумил пероксид, бис(третбутил-пероксиизопропил)бензол или 1,1-ди-третбутилперокси 3,3,5 триметилциклогексан, в качестве кремнийорганической добавки - винилтри-(метоксиэтокси)силан или полифенилэтоксисилоксан. Кроме того, композиция дополнительно содержит соагент вулканизации, выбранный из группы, включающей низкомолекулярный полибутадиен с содержанием 1,2-звеньев 20-80%, триметилолпропан-триметакрилат, триаллилцианурат, хинондиоксим-1,4. Композиция также содержит стеарин, парафин и оксид цинка. Технический результат - высокие физико-механические показатели, маслостойкость и диэлектрические свойства. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к химии полимеров, а конкретнее к полимерным композициям на основе этиленпропиленового сополимера, и может найти применение в производстве кабелей для погружных нефтенасосов, в химическом и электронном машиностроении, в бытовой технике, при производстве резинотехнических изделий в качестве прокладочных материалов и в других областях народного хозяйства.

Известна композиция на основе этиленпропиленового сополимера, вулканизующего агента (серы), серосодержащего ускорителя (ТМТД), наполнителя, мягчителя, оксида цинка, 1,4-бис(2'-меркаптометиленбензтиазолил)-пиперазина и кремнийсодержащей добавки - олигофенилэтоксисилоксана [авт. свид. СССР 84931, кл.³ 01 В 3/28, 1979].

Такая композиция содержит в своем составе серу и серосодержащий ускоритель вулканизации и не может быть использована в качестве изоляции металлической жилы, так как вызывает ее коррозию.

Кроме того, один из компонентов композиции - 1,4-бис(2-меркапто-метиленбензтиазолил)-пиперазин имеет высокую температуру плавления и поэтому неравномерно распределяется в композиции при ее изготовлении. В промышленности в настоящее время этот продукт не производится. Указанная композиция не обладает маслостойкостью.

Наиболее близкой к предлагаемой композиции на основе этиленпропиленового сополимера является композиция, содержащая оксид цинка, серу, педикумил пероксид, дегидратированный каолин, олигоорганоциклодисидазан [авт. свид. СССР 992531, кл.³ С 08 L 9/00, 1981].

Недостатками такой композиции является то, что она не обладает маслостойкостью, а олигоорганоциклодисилазан является высокотоксичным продуктом, гидролитически нестабилен, в настоящее время в промышленности не выпускается.

Поставленная задача состояла в разработке композиции, обладающей одновременно следующим комплексом свойств: высокой прочностью, хорошими диэлектрическими характеристиками (в случае изоляционной резины) и, что особенно важно, высокой маслостойкостью.

Для решения поставленной задачи была разработана композиция на основе этиленпропиленового сополимера, оксида цинка, органического пероксида, наполнителя, кремнийсодержащей добавки.

При этом композиция дополнительно содержит соагент вулканизации, выбранный из группы, включающей низкомолекулярный полибутадиен с содержанием 1,2-звеньев 20-80% (НМПБ), триметилол-пропан-триметакрилат (ТПТМ), хинондиоксим-1,4 (ХДО), триаллилцианурат (ТАЦ); в качестве органического пероксида используется дикумил (ПДК), пероксида, бис(третбутил-пероксиизопропил)бензол (Луперокс F-40) или 1,1-ди-третбутилперокси 3,3,5 триметилциклогексан (Луперокс 231); в качестве кремнийсодержащей добавки винилтри(метокси-этокси)силан (продукт А-172) или полифенилэтоксиси-локсан (ПФЭС) и наполнитель, выбранный из группы, включающей дегидратированный каолин, мел, микротальк, двуокись кремния, техуглерод при следующем соотношении компонентов (мас.ч.):

Этиленпропиленовый сополимер	100,0
Оксид цинка	5,0-20,0
Органический пероксид	3,0-15,0
Соагент вулканизации	2,0-20,0
Наполнитель	100,0-200,0
Стеарин	0,5-2,0
Парафин	2,0-10,0
Кремнийсодержащая добавка	0,5-2,0

Композиция может также содержать 0,5-10,0 мас.ч. парафина и/или

стеарина.

В качестве сополимера может быть использован как двойной этиленпропиленовый сополимер (СКЭП), так и тройной этиленпропилендиеновый каучук (СКЭПТ).

Все компоненты, входящие в состав композиции, являются продуктами, выпускаемыми в промышленности или закупаемыми за рубежом.

Изготовление и переработка композиций проводится на стандартном оборудовании и не вызывает трудностей.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример

Резиновые смеси составов, приведенных в табл.1 (смеси 1-7), готовят следующим образом.

На вальцах при температуре валков 60±5°С развальцовывают этиленпропиленовый сополимер в течение 2 минут, добавляют соагент вулканизации и перемешивают 4 мин. Затем в композицию добавляют продукт А-172 или ПФЭС и перемешивают 2 мин, оксид цинка и стеарин с дальнейшим перемешиванием в течение 3 мин, после чего добавляют наполнитель и парафин. Смесь перемешивают еще 15 мин, после чего добавляют пероксид и перемешивают 2 мин, а затем термостатируют под давлением 100 атм в электропрессе при температуре 163°С в течение 40 мин.

Таблица 1 Состав композиций
Компоненты композиции	Количество, мас.ч
1	2	3	4	5	6	7	Известный
СКЭПТ	100	100	100	100	100	100		100
СКЭП							100
Оксид цинка	5,0	5,0	5,0	10,	20,0	5,0	5,0	6,0
НМПБ с содержанием 1,2-зв. 80%	15,0
НМПБ с содержанием 1,2-зв. 60%		20,0
НМПБ с содержанием 1,2-зв. 20%			20,0
ТПТМ				2,0			7,0
ТАЦ					8,0
ХДО						10,0
ПДК	3,0							3,0
Луперокс F-40		10,0		5,0		8,0	10,0
Луперокс 231			10,0		15,0
Каолин дегидратированный	100	200				100	150	90
Мел	20			80		50
Микротальк			160
Двуокись кремния				20
Техуглерод					100
Стеарин	1,5	1,5	1,0	0,5	1,5	2,0	2,0
Парафин	2,0	5,0	10,0	2,0	5,0	3,0	2,0
А-172	1,0	1,0			0,5		1,5
ПФЭС			2,0	1,5		2,0
Сера								0,35
Олигоорганоцикло-дисилазан								4,0

Таблица 2 Физико-механические свойства вулканизатов
Показатели	Композиции
1	2	3	4	5	6	7	Известная
Условная прочность при растяжении, МПа	9,0	9,2	8,3	7,8	8,9	8,0	10,8	7,6
Относительное удлинение при разрыве, %	160	150	210	250	110	120	130	500
Изменение массы после набухания в индустриальном масле при 100°С 24 ч, %	35	32	40	55	25	30	30	85

Таблица 3 Диэлектрические характеристики вулканизатов
Показатели	Время увлажнения при 20°С, сутки	Композиции
1	2	3	4	5	6	Известная
Удельное объемное сопротивление, Ом·м	О 7	3.2.10¹³2,3.10¹³	4,0.10¹³2,5.10¹³	3,2.10¹³2,7.10¹³	3,0.10¹³1,0.10¹³	3,5.10¹³2,7.10¹³	3,7.10¹³2,0.10¹³	3,0.10¹³1,0.10¹³
Тангенс угла диэлектрических потерь	0 7	0,006 0,008	0,006 0,007	0,005 0,007	0,008 0,009	0,007 0,006	0,006 0,007	0,008 0,009
Диэлектрическая проницаемость	0 7	2,5 2,7	2,4 2,6	2,4 2,6	2,6 2,8	2,4 2,6	2,4 2,6	2,6 2,8
Электрическая прочность, МВ/м	0 7	32,0 29,5	32,1 30,8	31,8 30,5	29,5 28,7	33,2 31,6	31,8 30,2	29,0 28,2

Из результатов, приведенных в таблицах 2 и 3, следует, что композиции на основе этиленпропиленового сополимера, содержащие в своем составе соагенты вулканизации, выбранные из групп: низкомолекулярный полибутадиен с содержанием 1,2-звеньев 20-80%, триметалолпропан-триметакрилат, триаллилцианурат, хинондиоксим-1,4; в качестве органического пероксида дикумил пероксид, бис(третбутил-пероксиизопропил)бензол или 1,1-ди-третбутилперокси 3,3,5 триметилциклогексан, наполнители и кремнийорганическую добавку винилтри-(метоксиэтокси)силан или полифенилэтоксисилоксан обладают высокими маслостойкостью и прочностью по сравнению с композицией по прототипу и сохраняют высокие диэлектрические свойства.

Таким образом, предлагаемая композиция обеспечивает получение всего комплекса свойств: высокие физико-механические показатели, диэлектрические свойства и маслостойкость.

1. Композиция на основе этиленпропиленового сополимера, содержащая оксид цинка, органический пероксид, наполнитель, кремнийорганическую добавку, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит соагент вулканизации, выбранный из группы, включающей низкомолекулярный полибутадиен с содержанием 1,2-звеньев 20-80%, триметилолпропан-триметакрилат, триаллилцианурат, хинондиоксим-1,4; в качестве органического пероксида дикумил пероксид, бис(третбутил-пероксиизопропил)бензол или 1,1-ди-третбутилперокси-3,3,5-триметилциклогексан, наполнитель, выбран из группы, включающей дегидратированный каолин, мел, микротальк, двуокись кремния, техуглерод, а в качестве кремнийорганической добавки - винилтри(метоксиэтокси)силан или полифенилэтоксисилоксан при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Этиленпропиленовый сополимер	100,0
Оксид цинка	5,0-20,0
Соагент вулканизации	2,0-20,0
Органический пероксид	3,0-15,0
Наполнитель	100,0-200,0
Стеарин	0,5-2,0
Парафин	2,0-10,0
Кремнийорганическая добавка	0,5-2,0

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит стеарин и/или парафин в количестве 0,5-10,0 мас.ч.

Изобретение относится к полиэтиленовой формовочной массе с мультимодальным молекулярно-массовым распределением, предназначенной для изготовления полых изделий, таких как баки для горючего, канистры, бочки или бутылки путем экструзии, и к способу ее получения.

Битумно-полимерный материал и способ его получения // 2248381

Изобретение относится к области промышленного получения модифицированных битумных композиций для дорожного, промышленно-гражданского строительства, производства гидроизоляционных и кровельных материалов, герметиков и мастик с улучшенными техническими характеристиками.

Резиновая смесь // 2241010

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано в агрессивной среде, в частности в системе связи для изготовления вкладышей для подвески самонесущих волоконных оптических кабелей.

Полимерная олефиновая композиция для крышек для бутылок (варианты), крышка, изготовленная из нее, способ получения такой крышки, бутылка, закрываемая такой крышкой // 2230089

Изобретение относится к крышкам для бутылок, изготовленным из олефиновых полимерных смол, в частности к навинчивающимся крышкам для бутылок. .

Модификация термопластичных вулканизатов с применением статистических пропиленовых сополимеров // 2225421

Изобретение относится к термопластичным вулканизатам, модифицированным с применением статистических пропиленовых сополимеров, и способу их получения, оно может быть использовано для изготовления различных изделий, таких, как шины, шланги, ремни, уплотнительные прокладки, отливки и формованные изделия.

Полиолефиновая композиция, обладающая хорошим сочетанием показателей жесткости и ударопрочности // 2222553

Изобретение относится к эластомерной композиции на основе термопластичного полиолефина, в частности к композиции, содержащей полимер пропилена с широким молекулярно-массовым распределением, применяемый в автомобильной промышленности для изготовления бамперов и боковых полосок.

Способ получения композиционной мастики // 2218369

Изобретение относится к области получения композиций на основе нефтяного битума, каучука, используемых в строительстве, гидроизоляции, ремонте бетонных и асфальтобетонных покрытий, заливе трещин в них, герметизации, защите от коррозии, обустройстве кровли.

Многослойный герметизирующий укрывной материал с низкой паропроницаемостью // 2206459

Изобретение относится к промышленности искусственных кож и может быть использовано при изготовлении материалов технического назначения, эксплуатируемых длительное время на открытом воздухе, в том числе в условиях повышенной влажности.

Способ изготовления резиновых смесей // 2203911

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых смесей для озоно- и атмосферостойких резиновых изделий, например пневматических шин, оболочек и других многослойных армированных изделий.

Способ получения соэкструзией полиэтиленовой многослойной пленки и многослойная пленка, получаемая таким способом // 2199444

Изобретение относится к многослойной пленке, предназначенной для упаковки штабелированных модулей, а также к способу ее получения. .

Конструкционная литьевая полимерная композиция // 2268274

Изобретение относится к композиционным материалам на основе термопластов для изготовления литьем под давлением различных деталей технического назначения, в том числе деталей железнодорожной техники: изолирующих втулок и фиксаторов опор контактной сети, упругих изолирующих прокладок на деревянные и железобетонные шпалы и брусья под стрелочные переводы

Двуосно-ориентированные полипропиленовые пленки // 2269547

Изобретение относится к технологии получения ориентированных синтетических пленок, в частности к двуосно-ориентированным полипропиленовым пленкам, и может быть использовано в качестве упаковочных материалов для пищевых продуктов

Термопластичная эластомерная композиция и способ ее получения // 2276167

Изобретение относится к полимерной промышленности, а именно к получению термоэластопластов на основе полиолефинов и тройного этилен-пропилен-диенового каучука, и может быть использовано для изготовления эластичных, атмосферостойких материалов в строительстве, кабельной, автомобильной, легкой промышленности, при производстве различных товаров народного потребления

Резиновая смесь для получения гидроизоляционных материалов (варианты) // 2277108

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к получению эластомерных композиций на основе этилен-пропилен-диенового каучука, и может быть использовано при производстве полимерных рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов, применяемых для устройства гидроизоляции зданий и сооружений, мостов, тоннелей, кровельных покрытий

Композиция на основе кристаллического пропиленового сополимера, отличающаяся улучшенными свариваемостью и оптическими свойствами и пониженной растворимостью // 2294342

Изобретение относится к композициям на основе кристаллического пропиленового сополимера, применяемым при получении термосвариваемых пленок, листов и пленок из них, и к способу получения указанных композиций

Прозрачная и гибкая композиция пропиленовых полимеров и изделие, полученное из нее // 2296772

Композиционная резиновая смесь (варианты) // 2300538

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть применено в производстве резинотехнических изделий формовой и неформовой техники, в частности в производстве напорных рукавов различных профилей, в производстве формовых деталей

Мягкие полиолефиновые композиции // 2300539

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к полиолефиновым композициям для получения эластичных изделий, включающих следующие фракции: (А) от 8 до 25% (мас.) кристаллической полимерной фракции, выбранной из группы, состоящей из: (i) пропиленового гомополимера, имеющего растворимость в ксилоле при комнатной температуре менее 10% (мас.); и (ii) сополимера пропилена и, по меньшей мере, одного альфа-олефина формулы H 2C=CHR, где R представляет собой Н, или линейный, или разветвленный С2-6алкил, содержащего, по меньшей мере, 85% (мас.) пропилена и имеющего растворимость в ксилоле при комнатной температуре менее 15% (мас.); (В) от 75 до 92%(мас.) эластомерной фракции, состоящей из: (1) первого эластомерного сополимера пропилена, по меньшей мере, с одним альфа-олефином формулы H 2C=CHR, где R представляет собой Н, или линейный, или разветвленный С2-6алкил, возможно содержащий от 0,5 до 5% (мас.) диена, причем указанный первый эластомерный сополимер содержит от 15 до 32% (мас.) альфа-олефина, имеет растворимость в ксилоле при комнатной температуре более 50% (мас.) и характеристическую вязкость растворимой в ксилоле фракции от 3,0 до 5,0 дл/г; и (2) второго эластомерного сополимера пропилена, по меньшей мере, с одним альфа-олефином формулы H2C=CHR, где R представляет собой Н или линейный или разветвленный С 2-6алкил, возможно содержащего от 0,5 до 5% (мас.) диена, причем второй эластомерный сополимер содержит от 32% до 45% (мас.) альфа-олефина и имеет растворимость в ксилоле при комнатной температуре более 80% (мас.) и характеристическую вязкость растворимой в ксилоле фракции в интервале от 4,0 до 6,5 дл/г

Полиолефиновые композиции с высоким сопротивлением разрыву // 2304154

Композиция маточной смеси для получения полиолефиновых изделий литьевым формованием // 2304598