Самозатухающая композиция

 

(» -540887, ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.06,75 (21) 2139427/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень ¹ 48

Дата опубликования описания 24.03.77 (51) М.Кл.-" С 08 23, 06

С 081 9/00

С 09К 3/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 678.742.2,04 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Н. С. Несмерчук, Д. В. Быкова, Г. Е. Шедько, Е. И. Евдокимов и

В. Д. Румянцев (71) Заявитель (54) САМОЗАТУХАЮЩАЯ КОМ П 03 И ЦИ Я

Изобретение относится к самозатухающим композициям на основе полиэтилена, которые находят применение для изготовления негорючих пленок, конструкционных деталей и т. д.

Известны самозатухающие полиолефиновые композиции, включающие полиэтилен, соединение сурьмы и ароматическое бромсодержащее соединение (11.

Бромпроизводные углеводороды, особенно ароматические, являются более эффективными пламягасителями, чем хлорзамещенные.

Кроме того, при использовании ароматических бромсодержащих антипиренов получают композиции с более высокой термостабильностью, что позволяет перерабатывать их при высоких температурах. Однако несмотря на высокую эффективность бромированных углеводородов, они не нашли широкого применения в полиэтиленовых композициях вследствие плохой совместимости с полиэтиленом и интенсивной миграции на поверхность изделий, что приводит к потере способности к самозатуханию. Кроме того, к поверхности изделия, покрытой налетом мигрировавшего антипирена, легко прилипает пыль, что снижает поверхностное электрическое сопротивление и может явиться причиной воспламенения.

Известен способ снижения миграции хлорированного парафина путем введения в самозатухающую полиэтиленовую композицию сополимера этилена с винилацетатом (СЭВ) (21.

Однако использование сополимера этилена с винилацетатом для устранения миграции из полиэтилена ароматических бромированных

5 углеводородов оказывается малоэффективным.

Цель изобретения — получение такой самозатухающей композиции полиэтилена, в которой предотвращается или значительно уменьlo шается миграция высокоэффективных бромпрованиых ароматических антпппренов, и тем самым увеличивается долговечность самозатухающнх свойств матсрпа lа.

Для этого в предлагаемую композпцшо, со15 держащую полиэтилен, трехокись сурьмы, ароматическое бромсодержащее соедпнсшге общей формулы где R — Н, ОН, алкпл;

25 и=4 — б, пг=0 — 2, р=1,2, введен бутадиеновый или изопреновый каучук. При необходимости могут быть добавлс30 ны стабилизаторы и красители.

540887

Композицию получают на стандартном смесптельном оборудовании, например на двухвалковом смесителе тяжелого типа. Полиэтилен, стабилизатор, антипирены, краситель и эластомер в указанной последовательности загружают в смеситель. Смешение проводят при температуре 100 — 130 С в течение 5 — 7 мин.

Полученную композицию вальцуют или гранулируют.

В качестве антппиренов используется трехокись сурьмы в количестве 3 — 10 вес. /о и бромированный ароматический углеводород (например, гексабромбензол, пентабромтолуол, октабромдифенил и др.) в количестве 3—

10 вес. /р, полиэтилен — 71,0 — 87,5 вес. /о.

В качестве стабилизаторов используются известные для полиолефинов антиоксиданты, например нонокс ВСП, диафен НН и другие в количестве до 0,2 вес. %.

В качестве красителей используются обычно применяемые для полиэтилена пигменты, например пигмент красный желез оокисный, сажа ДГ-100 и другие в количестве 1 — 5 вес.

%.

B качестве добавок, замедля!ощих миграцию, в композицию вводятся ненасыщенные бутадиеновые или изопреновые каучуки различных марок: натрийбутадиеновый IKBy y«

Таблица 1

Кочцентрация компонентов, вес. ;, Октабромдифенил

Трехокись сурьмы

Гексабромбензол

Нонокс

ВСП

КрасиСКБ СЭВ тели

Пример

СКИ

СКД

Полиэтилен

1 (кочтрольный) 2 (контрольный) 3

87,9

О,!

82,9

О,l

3

3

3

3

3

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

О,!

О,!

0,1

0,1

О,l

0,1

О,l

l,0

3,0

5,0

7,0!

5,0

g

ll

12

13

14 (контрольный) !

5 !

6 ! 7

5,0

7,0

0,5

3,0

5,0

7,0

5,0

5,0

0,l

0,1

82,9

84,9 полиэтилен в. п.

76,9

8l,l

83,8

5,0

0,1

0,1

0,2

3

1,8

5,0

3,0

18

86,9

84,9

82,9

80,9

70,9

82,9

79,9

87,4

84,9

82,9

80,9

89,9

1О

20 () (CKB), стереорегулярный изопреновый каучук (С1 И), стереорегулярный бутадиеновый каучук (СКД) в количестве от 0,5 до 15,0 вес. /о.

В качестве основы композиции используется полиэтилен низкой или высокой плотности.

Примеры 1 — 19. компоненты самозатухающих композиций смешивают, как описано выше, в смесителе тяжелого типа. Из полученных композиций изготовляют методом прессования образцы для испытаний.

Рецептуры композиций приведены в табл. 1.

1!а полученных обр".çöàõ определяют весовым методом процент миграции бромсодержа-! цих антипиренов и способность к самозатуханию, что показано в табл. 2.

Физико-механические и диэлектрические свойства композиций представлены в табл. 3.

Приведенные данные показывают, что композиции без дополнит "льпых aîáàâîê и с добавкой сополимера эгп:Ic .а с винилацетатом (примеры 1, 2 и lo) теряют способность к самозатуханию при длительном прогреве. Введение синтетических;каучуков позволяет значительно снизить миграцию антипиренов и сохранить способность материала к самозатуханию. Остальные свойства при этом остаются

540887

Таблица 2!

Пример

Сохранение способности к самозатуханию после вь.держки образцов при 70 С в течение 50 cvòîê

Миграция бромсодер>кащего антипирена при температуре 22 С, %! сутки 5 суток f 10 суток

30 суток

2,6

3,8

3,1

4,1

4,5

3,6

3,1

2,8

2,5

0,65

3,6

2,8

3,3

10,8

12,3

Теряется

Теряется

Сохраняется

То же

4 2,4

5 2,0 б

3,4

1,6

0,3

2,0

0,9

2,9

8

11

1,8

6,0

3,5

0,99

1,3

2,3

1,G

13

14 15

15 1,1

1,65

Теряется

Сохраняется

То же

0,6

2,3

0,90

0,85

0,85

3,0

1,2

1,05

0,93

16

17

18

1,9

Таблица 3

Показатель текучести расплава, г/!О мин

Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см

Диэлектрическая проницаемость

Относит. Тангенс угла удлинение,, диэлектрических оа потерь

Предел текучести, кгс/с Р

Плотность, I /CAP

Пример

500

2,0

19,0

1,0

1,0

2,0

2,0

11,0

543

2,3 о 7

7 о о

421

2,3

2,3

2 о о

1,0

2,3

1,0

2,0

2,0 о 7

7 о 7

2,3

2,3

2,3

2,3

2 .2 4

2,6

2,0

58.)

114

400

2,0

7,0 !

3,0

10,О !

1,0

)2,0

17,0

30,0

100 :: 20 — требозания, предъявляемые кабельно (промышленностью к самозатухающей композиции полиэтилена.!

3

71

5 б

8

10 !!

12

13 !

)5

16

17

)8

19

0,400

0,470

0,357

0,333

0,268

0,)92

0,155

0,435

0,417

0,354

0,393

0,2!6

0,180

0,357

0,3l4

0,387

2,1

2,2

2,07

1,008

0,017

1,017

1,017

0,0!7

0,017

1,120

1,023

1,020

1,005

1,015

1,017

1,017

0,997

1,014

1,010

1,063

1,059

1,041

6,0

7,1

3,8

3,6

3,1

2,8

1,1

5,2

4,1

2,4

3,5

1,65

1,3

1,65

1,4

0,93

3,6

1,7

1,3!

27,5

1)5,0

116,0

120,0

109,0

105,0

100,0

169,0

112,0

119,0

12(), 0

118,0

108,0

138,0

126,0

120,0

127,0

108,0

116,0

117,0

109,0 !

05,0

90,0

100,0 !

01,0

1!6,0

120,0

118,0

108,0

138,0

110,0

120,0

210,0

2!7,0

220,0

540887

Формула изобретения

Составитель А. Кулакова

Редактор Т. Никольская Тсхред А. Камышникова Корректоры: И. Позняковская и А. Галахова

Заказ 36/12 Изд, № 1926 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова. 2 на уровне требований, предъявляемых кабельной промышленностью к самозатухающей композиции (см. табл. 3, пример 20).

Таким образом, использование предлагаемой композиции дает возможность внедрить в промышленное производство самозатухающие полиэтиленовые композиции, содержащие высокоэффективные бромсодержащие антипирены. Это позволит по сравнению с освоенными в настоящее время промышленностью композициями, содержащими в качестве антипирена хлорпарафин, во-первых, снизить расход антипиренов на единицу продукции, во-вторых, повысить производительность перерабатывающего оборудования за счет повышения температур переработки композиций с высокой термостабильностью.

Самозатухающая композиция, включающая полиэтилен, трехокись сурьмы и ароматическое бромсодержагцее соединение общей формулы где R=H или ОН или алкил; а=4 — б; т:=Π— 2, р= 1,2, 10 отлич а юща я с я тем, что, с целью увеличения долговечности самозатухающих свойств композиции, она дополнительно содержит бутадиеновый или изопреновый каучук при следующем соотношении компонентов, вес. :

15 Полиэтилен 71,0 — 87,5

Ароматическое бромированное соединение 3 — 10

Трехо кись сурьмы 3 — 10

Бутадиеновый или изопреновый каучук 0,5 — 15,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США ¹ 3133033, кл. 2б0 — 41, 19б4 (прототип).

25 2. Патент Японии № 9312, кл. 25M, 19б8