Композиция на основе полиэтилена

 

, 1, УЗ О 737

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.11.77 (21) 2539444/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (51) М. Кл.-

С 08L 23/06.

С 08К 5/19//

С 09D 3/733

Государственный комитет (53) УДК 678.742.2.04 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения Л. С. Корецкая, Л. М. Гуринович, H. О. Коршунова и Э. Г. ильин р -. - E, дЦЦ (71) Заявитель

Институт механики металлополимерных систем

АН Белорусской ССР (54) KOMHOEH@H4I HA OCHOBE IlOJIHHTHJIEHA 2 !,j t

Изобретение относится к полиэтиленовым композициям, применяемым для нанесения защитных облицовок с антистатическими свойствами на изделия из металлических и неметаллических материалов, в частности на стеклянные трубы, используемые для транспортировки агрессивных жидкостей.

Известны антистатические и электропроводящие полимерные композиции, содержащие как металлические, так и углеродные наполнители. Последние предпочтительнее, так как при меньшей концентрации позволяют получить более высокую проводимость, а также в меньшей степени ухудшают физико-механические свойства и перерабатываемость материала. Для повышения электропроводимости и улучшения перерабатываемости в композиции на основе полиэтилена с сажей вводят поверхностно-активные вещества I(1).

Однако в известной композиции применяются большие концентрации сажи, что затрудняет переработку композиции методом экструзии и литья под давлением.

Наиболее близким из описанных в литературе по технической сущности и положительному эффекту является композиция на основе полиэтилена, содержащая газовую сажу и меламин (2).

Вследствие высокого содержания сажи (25 — 30 вес. %) композиция обладает хорошими антистатическими свойствами, однако технология получения этого материала

5 сложна. Кроме того, добавляемый в качестве модификатора мсламнн имеет температуру плавления (354 С) значительно выше температуры переработки, что препятствует полному совмещеншо компонентов.

I0 Цель предлагаемого изобретения заключается в повышении электропроводности и индекса расплава композиции.

Для достижеш|я поставленной цели композиция на основе полиэтилена содержит

15 газовую сажу, В качестве азот содержащего вещества содержит е-капролактама н четвертичное аммонпевое соединение при следующем соотношении компонентов, вес. ю.

Полиэтилен 81,5 — 96,98

20 Газовая сажа 2 — 15 е-Капролактам 1 — 3 -! етвертпчное аммонпевое соединение 0,02 — 0,5

Последнее, являясь катионактивным

25 ПАВ, например алкамон ГН, способствует лучшему дпспергпрованию сажи в полимере: в-капролактам, переходящий в расплавленное состояние в процессе переработки (т. пл. 70 С), служит для той же цели и

730737 взятые вместе, уменьшают удельное объемное электрическое сопротивление о„компо:ицпп ПЗ i. 10 раз, в то время, как ":. !Tr.. отдельно, опи в пределах исследованн гх

5 концентрац ..I практически не сии>кают (алкамон ГН) пли незначительно спн:кают (в-капролактам) (см. таблицу) . о кгс/см

Состав композиции, вес. % с n. u р„ ом м

220

4,5 10

2,41 1О

160

18,8

186

243

238

18,5

6,0

10,0

6,2

5,9 10

2,2 10"

7,2 10

7,2 10

2,5 10

180

5,7 10

1,3 10

178

227

12,1

11,3

Технология приготовления композиции проста. Компоненты перемешивают механически (в шаровой мельнице) с гранулиро- 10 ванным или порошкообразным полиэтиленомм, материал может перерабатываться экструзией, литьем под давлением или порошковым напылением.

Ниже даны примеры получения композн- 15 ционных материалов, компоненты взяты в вес о/

Пример 1. 96,98% гранулированного полиэтилена низкой плотности (ПЗНП) марки 10612 — 020 смешивают с 2% газовой са- 20 жи, 1% в-капролактама и 0,02% алкамона

ГН. Из полученной композиции экструзией при 250 С наносят облицовку на стеклянные трубы, применяемые для изготовления трубопроводов на химических предприя- 25 тиях. Из композиции аналогичного состава, приготовленной из порошкообразного полиэтилена, вибровихревым и электростатическим напылением получены покрытия на образцах из стали (ст. 3). 30

Пример 2. 87,8% гранулированного

ПЭНП марки 10612 — 020 смешивают с 10% газовой сажи, 2% е-капролактама и 0,2% алкамона ГН. Из полученной композиции экструзией при 250 С наносят облицовку 35 толщиной 2,5 — 3 мм на стеклянные трубы.

Пример 3. 81,5% порошкообразпого

11ЗНП смешивали в зерновой мельнице с

15% газовой сажи, 3% в-капролактама и

0,5% алкамона ГН. Из полученной ко:.;r;o- 40 зиции вибровихревым способом формируют покрытия на стальных образцах (ст. 3) размером 50Х50)(4 мм при 250 С. облегчает переработку. (Индекс расплава

ГОСТ 11645-73) композиции, содерхкащей

10% сажи 2% е-капролактама и 0 5о/з алкамона ГН, составляет 0,61 г/10 мин, в то время как композиция, содержащая 10% сажи и 5,2% i>reaaMrrlla, Irмест индекс расплава 0,49 г/10 мин). Кроме того, вещества, Прототип: 69,8 ПЭНП-,-25 газовой сажи

-+- 5,2 меламина

96,98 ПЭНП вЂ”, 2 газовой сажи,-1 =-капролактама вЂ, 0,02 алкамона ГН

90 ПЭНП-1-10 сажи

87 ПЭНП--10 сажи -„ 3 -=-капролактама

89,5 ПЭНП вЂ” 10 сажи -,-0,5 алкамона ГН

87,8 ПЭНП + 10 сажи —,2 -капролактама —,— 0,2 алкамона ГН

81,5 ПЭНП -+ 15 сажи —, - 3 -капролактама -+-0,5 алкамона ГН

81,5 ПЭНП +- 15 сажи -+- 3,5 меламина

69,3 ПЭНП вЂ”,- 25 сажи —, 5,2 я-капролактама -, 0,5 алкамона ГН

Пример 4. (Без алкамона ГН), 87% порошкообразнor о ПЭНП смешивают с 10% газовой сажи и 3% е-капролактама. Из полученного материала вибровихревым способом формируют покрытия па oopa3IIax из стали (Ст. 3) прп 250"C.

Пример 5. (Eea е-капролактама).

89,5% порошкообразного ПЗНП смешввают с 10% газовой са;ки и 0,5е алкамона

ГН. При 250 С с вибровпхревым способом формируют покрытия на стальных образцах размером 50Х50Х1 мм.

Пример б. (Прототип) . 69,8% порошкообразного ПЗНП смеши" аloT в зерновой мельнице с 25% сажи и 5.,2% меламина. Из полученной композиции методом горячего прессования при 150 С формируют пленки

-олщиной o0 — 20 мкм для измерения электрических и механических свойств. (!ехапичсские свойства Г!Олучснных согласно примерам композиций (предел прочности при растяжении о„и относительное удлинение прн разрыве е) определяют на разрывной машине ZD-4, удельное объемное электрическое сопротивление р„измеряют с помощью .лоста Р-4053. Полученные данные приведены в таблице.

Проанализировав табличные данные, мож.:о сделать вывод — o Toл, что хорошие антистатические свойства в сочетании с доста-очной про и-:остью и простой технологией приготовления являются преимушествами предлагаемой композиции по сравнеIIIIio с известной и позволяет сй найти примспенис для получения изделий и покрытий с пониженной статической электризацией.

730737

Формула изобретения

Составптеоь В. Ба",ãi!H

Техред В. Серяксва Корректор О. Данн шева

Редактор Л. Герасимова

Заказ 7о7, 7 Изд Я 202 Тира>к 50о Ilp y!.!Ic!!pc

НПО «Гiu!Ic ;:> Гос g2pcTCC .;ноl о козlит Т2 СССР по дств::i пзоаоег -:llil ll отк 1ь1тнЙ

l13035, Моск!2, )К-35, Раушская наб., д. 4 5*

Типография, пр. Сапунова, 2

Композиция на основе полиэтилена, включающая газовую сажу и азотсодержащее вещество, о т л н ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения электропроводности и индекса расплава, она содержит в качестве азотсодержащего вещества е-капролактам и четвертичное аммонисвое соединение при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Полиэтилен 81,5 — 96,98

Газовая сажа 2 — 15 в-Капролактам 1 — 3

Четвертичное аммониевое о соедннснне 0,02 — 0,5

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 248968, кл. С 081 23/06, 1968.

10 2. Авторское свидетельство СССР

¹ 376400, кл. С 081 23/06, 1971 (прототип).