Электропроводящая композиция на основе полиэтилена

 

23/06

9/04

678.742.

04(088.8) (72) Авторы Ю.И. Василенок., A..Ñ. Деянова, В.Н. Лагунова, С.В. Орехов рехов, ИЗОбрЕТЕНИя М М. Медников, Г.В, Сажин, В,Н. Аникеев и IO,Н. Никитин (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ КОМПОЭИЦИЯ НА ОСНОВЕ

ПОЛИЭТИЛЕНК

Изобретение относится к электропроводящим полимерным композициям;в частности к полиолефиновым композициям, применяемым для изготовления труб, листов, емкостей, пленки и

5 т.д.

Известны электропроводящие композиции на основе полиэтилена и ацетиленовой сажи (1).

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. Однако в этом случае заметно уменьшается прочность электропроводящих композиций,-что существенно ухудшает качество иэделий и ограничивает области их применения. Кроме того, введение эластомеров удорожает стоимость электропроводящих композиций.

Целью изобретения является повышение прочности, эластичности и уменьшения стоимости иэделий из электропроводящей композиции, Эта цель достигается тем, что композиция на основе полиэтилена со- держит сажу, модифицированную 0,1-20 вес Ъ малеинового ангидрида, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Полиэтилен 70-80

Сажа, модифицированная малеиновым ангидридом 20-30

Предлагаемая электропроводящая композиция на основе полиэтилена обладает удельным объемным электрическим сопротивлением .Р 1,0 ° 10 э

-2,2 10 Ом см и удельным поверхностным электрическим сопротивлениям ($s) 1,1 10 - 30 10 Ом при 20+3 С и имеет предел текучести при растяжении ((Ут) 134-163 кгс/см, разрушаю2 щее найряжение при растяжении (GI, )

134-155 кгс/см и относительное удлинение при разрыве (Я ) 145-355Ъ.

Сажу, модифицированную малеиновым ангидридом, получают следующим образом.

Приготавливают 0,1-20Ъ-водный раствор малеиновогo ангидрида. В лабораторном смесителе-грануляторе смешивают приготовленный водный раствор малеинового ангидрида и сажу в весовом соотношении 1:1, При температуре грануляции 25-85ОC за время от 2 до

4 мин в смесителе-грануляторе обра697533 зуются влажные гранулы, которые сушат при 80-200 С.

Полученная сажа содержит малеиновый ангидрид в количестве от 0,1 до

20Ъ от веса сажи.

Предлагаемая композиция может содержать различные целевые добавки:

Ф термостабилизаторы, антикоррозионные добавки, смазки и др.

Электропроводящая композиция может быть получена путем смешения компонентов при повышенной температуре, например, на вальцах, в смесителях тяжелого типа, в скоростных смесителях с последующей экструзией, Пример 1. 80 вес.Ъ полиэтилена низкой плотности и 20 вес.% сажи с содержанием 1,5 вес ° Ъ малеинового ангидрида смешивают на вальцах нри 140 С в течение 20 мин до образования гомогенной массы . Полученная композиция обладает Рз 1,2 10 Ом и Р 1,6 ° 10 Ом см при 20 + З С и имеет Я 133 кгс/см,б 134 кгс/см и

Я 355Ъ, Пример 2. 75 вес ° Ъ полиэтилена низкой плотности и 25 вес,Ъ сажи с содержанием 1,5 вес.Ъ малеинового ангидрида смешивают на вальцах о при 140 С в течение 20 мин до образования гомогенной массы, Полученная композиция обладает Рз 4,9 10 Ом и Ям 5,8 10 Ом-см при 20+ 3 С и имеет GT 151 кгс/cM,Gp 139 кгс/см и

Я 190Ъ, Пример 3 ° 70 вес.Ъ полиэтилена низкой плотности и 30. вес.Ъ сажи с содержанием 1,5 вес.Ъ малеинового ангидрида смешивают на зальцах о при 140 С в течение 20 мин дб образования гомогенной массы, Полученная композиция обладает Рз 1,1 10 Ом и р 1,0 10ь Ом см при 20 3 C и имеет Ñ - 155 кгс/см, Gp 143 кгс/см и

Я 145Ъ.

Пример 4. 80 вес.Ъ полиэтилена низкой плотности и 20 вес.Ъ сажи с содержанием 1 вес.Ъ малеинового ангидрида смешивают на вальцах при

140 С в течение 20 мин до образования гомогенной массы . Полученная композиция обладает9з 2,1 10 Ом и 1,6 10 Ом ° cM при 20 + 3С C и имеет бт 135 кгс/см, Оp 137 кгс/см и

E 400Ъ.

Пример 5, 75 вес,Ъ полиэтилена низкой плотности и 25 вес,Ъ сажи с содержанием 1 вес.Ъ малеинового ангидрида смешивают на вальцах при

140 С в течение 20 мин до образования гомогенной массы, Полученная композиция обладает)з б,б 10 Ом и уц, 1,0 10 Ом см при 20 = З С и имеет От

145 кгс/см, бр 135 кгс/см и 8 218Ъ.

Пример б. 80 вес.Ъ полиэтилена низкой плотности и 20 вес ° Ъ сажи с содержанием 0,1 вес.Ъ малеиново60 шивают на вальцах при 140 С в течение 20 мин до образования гомогенной массы . Полученная композиция обладает pq 1,6 ° 10 Ом и g 11,8 10 Ом

mM при 20 + 3 С и имеет(Ур 125 кгс/см и Я10Ъ.

Пример 13 (контрольный) .

60 вес.Ъ полиэтилена низкой плотности, 20 вес.Ъ ацетиленовой сажи и го ангидрида смешивают на зальцах при 140 С в течение 20 мин до образо. вания гомогенной массы . Полученная композиция обладает ) э 7,4 10+ Ом и Яу 7,4 10 " Ом см при 20 "= 3 С и.имеет GT 134 кгс/cM, Gp 134 кгс/см и

Я 314Ъ.

Пример 7. 75 вес.Ъ полиэтиле)на низкой плотности и 25 вес.Ъ сажи с содержанием 0,5 вес.Ъ малеинового

)() ангидрида смешивают на вальцах при о

140 С в течение 20 мин до образования гомогенной массы . Полученная композиция обладает рз2,5 10 Ом ир„

2,4 10 Ом"см при 20 + 3 C и имеет

15 Я 144 кгс/cM, р 135 кгс/см и

Я 230Ъ.

Пример 8. 75 вес,Ъ полиэтилена низкой плотности и 25 вес.Ъ сажи с содержанием 10 вес.Ъ малеинового ангидрида смешивают на вальцах при 140 С в течение 20 мин до образования гомогенной массы . Полученная композиция обладает рз 7,0.10+ QM и fq 7,3 ° 10+ Ом см при 20 4 3 С и имеет (Ур163 кгс/см, Gp 154 кгс/см и

E 280Ъ.

Пример 9. 70 вес.Ъ полиэтилена низкой плотности и 30 вес.Ъ сажи с содержанием 20 вес.Ъ малеинового ангидрида смешивают на вальцах при 140 С в течение 20 мин до образования гомогенной массы . Полученная кбмпозиция обладает p+ 3 0 10 Ом

I и рч 2,2 10 Ом см при 20 3 C, и имеет 167 кгс/см, +p 155 кгс/см и

f 290Ъ.

Пример 10 (контрольный) .

80 вес,Ъ полиэтилена низкой плотности и 20 вес.Ъ ацетиленовой сажи смешивают на вальцах при 140 С в тече40- ние 20 мин до образования гомогенной массы . Полученная композиция обладаете 8, 4 ° 10 -4,2 ° 10яОм ир„1, 7 ° 10-2,2 10"" Ом.cM при 20+ 3"С и имеет

Gp 103 кгс/см и с 80Ъ °

45 Пример 11 (контрольный).

75 вес,Ъ полиэтилена низкой плотности и 25 вес.Ъ ацетиленовой сажи смешивают на вальцах при 140 С в течение 20 мин до образования. гомо50 генной массы . Полученная композиция обладает ЯЗ 1,6 ° 10 Ом и 9

2,7 10 Ом см при 20 +3 С и имеет (Кр 126 кгс/cM + и 812Ъ, П р и м .е р 12 (контрольный).

55 70 вес.Ъ полиэтилена низкой плотности и 30 вес.Ъ ацетиленовой сажи сме697533

Формула изобретения

Составитель A. Кулакова

Р акто С. Пыжова Тех ОАа ейко

Заказ 65 43/7 Тираж 585 П одпис н ое

IIHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб .. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

20 вес.% полиизобутилеяа смешивают на зальцах при 140 С в течение 20мин до образования гомогенной массы .П<злученная композиция обладает 1,5 ° 10 Ом и Яч 1,3 10 Ом см при 20+3 С и имеет 92 кгс/см, Ор 85 кгс/см и 5

Я 200%.

Пример 14 (контрольный) .

55 вес.% полиэтилена низкой плотности, 20 вес.Ъ полиизобутилена и 25 вес,Ъ ацетиленовой сажи смешивают на вальцах при 140 С в течение

20 мин до образования гомогенной массы . Полученная композиция обладает 5) э 1,5. 10з Ом и р 1,3- 10 0м. см при 20 + 3 С и имеет Ор90 кгс/см и

Е 132%.

Пример 15 (контрольный) .

45 вес. Ъ полиэтилена низкой плотности, 30 вес.Ъ ацетиленовой сажи и

25 вес.Ъ полиизобутилена смешивают на вальцах при 140 C в течение

20 мин до образования гомогенной массы, Полученная композиция обладает Рэ 1, 1 .104 Ом и 1,2 ° 104 Ом. см при 20 3 С и имеетбр 82 кгс/см и Е137%.

Предлагаемая электропроводяшая композиция на основе полиэтилена обладает повышенной эластичностью в сочетании с .более высокой прочностью 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.

Ожидаемый экономический эффект, который может быть получен в результате использования изобретения, составит 260 руб. на 1 т композиции за счет исключения из композиции полиизобутилена, Электропроводящая композиция на основе полиэтилена, содержащая сажу, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения прочности,. эластичности и удешевления композиции, она содержит сажу, модифицированную 0 120 вес.Ъ малеинового ангидрида, при следующем соотношении компонентов, вес.В:

Полиэтилен 70-80

Сажа, модифицированная малеиновым ангидриДCM 20-30

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по пластическим массам, M. Химия, 1975, т. 1, с. 423.