Электропроводящая композиция на основе полиэтилена
<>679605
О П И С А Н Й .ЙИЗОБРЕТЕНИЯ
С©юз С©ветскик
Сециалистическнх
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 090178 (21) 2565922/23-05 (53)М. Кл 2 с присоединением заявки Нов
С 08 ? 23/06
С 08 К 9/04
Государетаенммй квинтет
СССР оо дезам изобретен мй и открытий (23) Приоритет—
Опубликовано 150 879.Бюллетень Йо 30 (53) УД 678 ° 742 ° 2 ° .04 (088. 8) Дата опубликования описания 150879
Р2) Авторь изобретения
Ю.И. Василенок, А. С.Деянова, В. H. Лагунова, С.В. Орехов, М.М,Медников, Г.Н. Садовничук, Л.A.Ðèçàåâà и lO. Н. Никитин (71) Заявитель
154) ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ HA ОСНОВЕ
ПОЛИЭТИЛЕНА
Изобретение относится к электро= проводящим полимерным композициям, в частности, к полиолефиновым композициям, применяемым для изготовления труб, листов, емкостей, пленки 5 и т.п.
Известны электропроводящие компо-. зиии на основе полиэтилена и ацетиленовой сажи (1).
Но такие композиции отличаются .значительной хрупкостью и, вследствие этого, не могут быть использованы для изготовления труб, листов, пленки.
Для повышения эластичности этих композиций в них обычно вводят эластомеры (например, полиизобутилен (1), полибутадиен !2), сополимер изобутилена с изопреном (3).
Однако в этом случае заметно уменьшается прочность электропроводя-; щих композиций, что существенно ухудшает качество изделий и ограничивает область их применения. Кроме того, введение эластомеров удорожает стоимость электропроводящих композиций.
С целью повышения электропроводности, прочности, эластичности и уменьшения стоимости композиция на основе полиэтилена содержит алкилированную сажу, содержащую 0,5
10 вес.В алкильных групп, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ!
Полиэтилен 70-85
Алкилированная сажа 15-30
Для изготовления предлагаемой композиции используют сажу, алкилированную соединениями, содержащими
2-12 атомов углерода. Алкилированную сажу получают, например, следующим образом: в аппарат с мешаЛкой загружают 500 г сажи, 2 л бензола, 140 мл бромистого бутила и 5 r трехфтористого бора. Процесс алкилирования проводят при 75оC при перемешивании в течение 2 ч. После охлаждения смеси до комнатной температуры сажу отделяют от суспензнн и сушат в вакуум-сушильном шкафу при 50 С и остаточном давлении 180 мм рт.ст.
Получают сажу, содержащую 0,510 вес.Ъ бутильных групп.
Предлагаемая электропроводящая композиция на основе полиэтилена обладает удельным объемным электрическим сопротивлением (, ) °
2 5 ° 10 -1,3 ° 10о Ом см и удельным поверхностным электрическим сопротив67960
Таблица 1
82,5
l7,5
Алкилированная сажа (содержание алкильных групп
4,5 вес.В) 80
20 (то же) 75
25 (содержание алкильных групп
9 вес. Ъ) 70
30 (содержание алкильных групп
10 вес.е) 85
Ацетиленовая сажа, 7
80 75
20
30
20 + 20
Ацетиленовая сажа и полиизобутилен
25 + 20
30 + 25.12
3 леннем (уэ ) 2,1 ° 10>- 1,1 ° 106Ом при температуре 20т3 С и имеет предел текучести при растяжении (бт )
106-126 кгс/смэ, разрушающее напряжение при растяжении (e ) 101
126 кгс/см и относительное удлинение при разрыве (g ) 130-2 86%. 5
Предлагаемая композиция может содержать различные целевые добавки, например термостабилизаторы, антикорроэионные добавки, смазки.
Электропроводящая композици я может быть получена путем смешения компонентов при повышенной температуре, например, на вальцах, в смесителях тяжелого типа, в скоростных 15 смесителях с последующей экструзией.
П р и м в р 1. 65 вес.Ъ полиэтилана низкой плотности и 15 вес.% алкилированной сажи .(содержание алкильных групп 0,5 вес. Ъ) смешивают на зальцах при 140 С в течение 20 мин до образования гомогенной массы . Полученная композиция обладает gз 1,1 ° 10 Ом и Рч
1,3 ° 10 Ом см прй температуре 2013 Си имеет Я 106 кгс/см, вр 101 кгс/см и 6 286%.
Пример ы 2-5. Композиции получают как в примере 1, но варьируют соотношения компонентов.
Данные о составе приведены в табл.1, свойства приведены в табл.2.
П р и и е р ы 6-12 (контрольные)
Композиции получают как в примере
1, но используют ацетилированную саму и полииэобутилен, варьируя соотношения компонентов.
Данные о составе приведены в табл.1, свойства приведены в табл.2.
679605
Т а б л и ц а 2
Приме
Свойства композиции
1,3 ° 10 106 б
8,3 10 109
5;4 10 122
2,5 10 126 5
1,7 10 105
2 1,4 10
3 8,2 10
4 5,0 ° 10 б
103 268
106 234
113 188
126 130
95 122
103 80
5 1,1 ° 10
М
6 1,8 ° 10
1,7 ° 10
2,2 ° 10
7 8,4 ° 10
2,7.10
1,8 10
8 1,6 ° 10
9 1,6 10
126 12
125 10
85 200
90 132
82 137
1,5 10
1,5 10
1,1 10
1,3 10
1, 3 ° 10%
10
1,2 10
Формула изобретения
Составитель Л.Ягодкина
Редактор Н.Потапова Техред М. Петко Корректор С.Патрушева
Заказ 4740/24 Тираж 585 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП Патент, г.ужгород, Ул. Проектная, 4
Предлагаемая электропроводящая композиция на основе полиэтилена обладает повышенной злектропроводностью, прочностью и эластичностью .по сравнению с известными композициями и может найти применение для изготовления прочных и эластичных изделий листов, труб, пленки, предназначенных для использования в условиях, когда недопустимо накопление зарядов статического электричества для обеспечения техники безопасности.
Ожидаемый экономический эффект, который может быть получен в результате использования изобретения, составит 260 руб. на 1 т, композиции эа счет исключения из композиции полиизобутилеиа.
Полииэобутилен обычно применяется в известных композициях в количестве до 20 вес.%. Отпускная цена полиизобутилена составляет 1800 руб. эа 1 т. Отпускная цена полиэтилена—
500 руб. за 1 т.
35 Электропроводящая композиция на основе полиэтилена и сажи, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения электропроводности, прочности, эластичности и удешевления композиции, она содержит алкилированную сажу, содержащую 0,5-10 вес.% алкильных групп при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ!
Полиэтилен 70-85
Алкилированная
45 сажа 15-30
Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе
50 1. Справочник по пластическим массам. М., Химия, 1975, т.l, с.423.
2. Заявка Франции 92307844, кл. С 08 L 23/04, опублик. 1976.
55 3. Патент Японии 9 2249, кл. 25 N, опублик, 1965.