Сшиваемая полимерная композиция

 

СШИВАЕМАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ , содержащая полиэтилен высокого давления, стабилизатор, органическую перекись и эпоксирлигомер,о т личающая ся тем, что, с целью уменьшения продолжительности сшивания, она дополнительно содержит метафенилендиамин или полиэтиленполиамин при следующем соотношении компонентов , мае.ч.: Полиэтилен высокого давления100 Стабилизатор 0,3-0,8 Органическая перекись 1-3 Эпоксиолигомер 0,5-3,0 i Me тафен илендиамин или полиэтиленполиел амин0,1-1,0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф ъд ъг ю ъс . у«1 е

100

0,3-0,8

1-3

0,5-3,0 давления

Стабилизатор

Органическая перекись

Эпоксиолигомер

Метафенилендиамин или полиэтиленполи0,1 — 1,0 амин

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 349441 1/23-05 (22) 01 .07. 82 (46) 30.06.84. Бюл. N - 24 (72) Л.Л.Хохлова, В.У.Новиков, Г.Н.Мохова и И.Л.Гоенко (71) Всесоюзный научно-исследовательс. кий, проектно"конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (53) 678.742.2.04(088.8) (56) 1. Композиции вулканизующиеся, вулканизирующаяся самозатухающая вулканизующаяся полупроводящая на основе полиэтилена высокого давления.Ту 6-05041- 731-80.

2. Румянцев В,Д. и др. Композиция на основе сшитого полиэтилена для кабельной промышленности.-"Пластические массы", 1975, М- 2, с, 64.

3. Хохлова Л.Л. и др. Механохимическое модифицирование полиэтилена эйоксиолигомерами.-"Пластические массы".,1979, Н - 7, с.26 (прототип).,.SU„„1100287 А

3(59 С 08 L 23/06; С 08 К 5/17;

Н 01 В 3/.30 (54) (57) СШИВАЕМАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая полиэтилен высокого давления, стабилизатор, органическую перекись и эпоксиолигомер,о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения продолжительности сшивания, она дополнительно содержит метафенилендиамин или полиэтиленполиамин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиэтилен высокого

1 100287

100, 0

0,3-0,8

1,0-3,0

0,5-3,0

Изобретение относится. к сшиваемым композициям на основе полиэтилена высокого давления (ПЗВД), применяе- . мым для иэделий различного назначения, в частности в качестве электроиэоляционного материала для изоляции силовых, контрольных и других типов кабелей.

Известна сшиваемая композиция на основе ПЭВД, содержащая антиоксидант 10 и органическую перекись — перекись дикумила (ПДК) 1 ).

Недостатком этой композиции является низкая скорость сшивания (большое время сшивания}, f5

Для ускорения .процесса сшивания в полиэтилен кроме сшивающего агента — перекиси вводят разллчные соединения, называемые соагентами сшивания, в частности полиэфирные соеди- 20 нения. Известна композиция ПЭВД, сшиваемая ПДК в присутствии соагента— диаллилфталата (2 3.

Введение диаллилфталата (ДАФ) увеличивает скорость и плотность сшивания, однако композиция не перерабатывается методом экструзии при изготовлении изолированной жилы вследствии плохой совместимости ДАФ с полимером.

Наиболее близкой к предлагаемой по 30 технической сущности и достигаемому результату является сшиваемая композиция на основе полиэтилена высокого давления, содержащая органическую перекись — перекись дикумила, стабили.

1 затор — М,Х-ди- -нафтил-п-фенилендиамин и эпоксиолигомер Г31.

Продолжительность сшивания этой композиции несколько меньше, чем ком- 40 позиции, содержащей только органическую перекись, но все же недостаточно высока, Цель изобретения — уменьшение про45 должительности сшивания композиции.

Поставленная цель достигается тем, что сшиваемая полимерная композиция, содержащая полиэтилен высокого давления, стабилизатор, органическую пере50 кись и эпоксиолигомер, дополнительно содержит метафенилендиамин (МФДА} или полиэтиленполиамин (ПЭПА) при следую" щем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиэтилен высокого давления

Стабилизатор

Органическая перекись

Эпоксиолигомер

Ме тафенилендиамин или полиэтиленполи амин О, 1-1,0

В качестве ПЭВД используют полиэтилен, выпускаемый химической промышленностью по ГОСТ 16337-77, в качестве органической перекиси, например, ПКД, широко применяемую для получения сшиваемых композиций,с ф-диI (третбутил-перокси-диизопропилбензол), перекись бензола и другие. Для стабилизации используют такие соединения, как- М,И -ди-р-нафтил-и-фенилендиамин ( (диафен НН), 2,2-метилен-hue-(4-метил-6-с -метилциклогексилфенол) (стабин МЦП), бис †(и-фенил-амино-фенокси) диметилсилан (продукт С-1) и другие стабилизирующие добавки. В качестве эпоксиолигомеров(ЭО} используют диановую смолу (диглицидиловый эфир резорцииа — ДГЭР), диглицидиловый эфир дифенилпропана — ДЭДП, резорциноформальдегндную смолу — РФО, циклоалифатическую смолу — ЦА, укаэанные

ЭО выпускаются промышленностью в промышленных масштабах или на опытнопромышленных установках.

Кроме того, в композицию могут быть введены известные целевые добавки, такие как органические или неорганические пигменты, технический углерод, наполнители и другие добавки.

Пример, Образцы. композиций изготавливают следующим образом. Сначала при 130-135 С развальцовывают полиэтилен ло образования сплошного полотна, затем в развальцованную массу вводят стабилизатор, эпоксиолигомер и МФДА или ПЭПА или другие отвердители, взятые для сравнения. Органическую перекись вводят при повторном вальцевании при 105-110 С.

Состав и характеристики предлагаемой композиции (9-18), а также композиций по прототипу (2), базовому объекту (1) и контрольных (3-8) приведены в таблице.

Для испытаний из разальцованной композиции прессуют пластины толщиной

1 и 2 мм при 160 С и времени выдержки

20 - 40 мин. На отпрессованных пластинах определяют следующие показатели: предел прочности при разрыве (б ) и относительное удлинение при разрыве (с,Р ) по ГОСТ 11262-74 и ТУ 6-05-041731-80.

Продолжительность сшивания оценивают по плотности сшивки (содержанию

1100287

Содержание компонентов, мас.ч

Композиция

Гельфракция, 7

Gp„ fy Z кгс/ си2

Время вшиваДополнительная добавка

ЦДК ЭпоксиолигоПЭВД

Стаби лизания, мин мер тор

1 Базовый объект 100 0,3 2,0

20 140 610 41

40 172 460 80

10 l 40 600 42

20 157 580 47

30 195 560 91

40 180 595 87

3 Контрольная 100 О 1

0,8 0,4(ДГЭР) 0,05(МФДА) 20 138 584 48

40 146 572 52

3,5 4,0(ДЭДП) 4 -"- 100 0,9

0,9(МФДА) 20 150 470 69 (совмещение с добавок с ПЭВД неудовлетвори- 40 156 465 73 тельное

100 О 3 1 О О 3(ДГЭР) 0,37(MA) 20 142 595 10

40 150 570 12

5 нерастворимой — гель-фракции при кипяо ченин в ксилоле при 142 С в течение

10 ч) .

Как видно иэ таблицы, продолжительность сшивания образцов 5-18 уменьша- g ется в два раза (20 мин) по сравнению с продолжительностью сшивания базового объекта (1-40 мин). Причем при увеличении времени сшивания для композиций 5-18 до 40 мин плотность 10 сшивки практически не увеличивается.

Для этих же рецептур композиций наблюдаются и высокие физико-механические характеристики при продолжительности сшивания в течение 20 мин, ко- 15 торые изменяют незначительно после сшивания в течение 40 мин. В том случае, когда в композицию вводят МФДА или ПЭПА (рецептуры 9-18) и Е плотР р

2 Прототип 100 0,3 2,0 1,0(ДЭДП) ность сшивки достигают высоких значений. При введении в композицию малеинового ангидрида (МА) или метилтетрагидрофталевого ангидрида (МТГФА) (рецептуры.5-8) плотность сшивки незначительна даже при продолжительности сшивания в течение 40 мин.

При введении в ПЭВД ЭО менее 0,5 и более 3,0 мас.ч. при одновременном введении ИФДА (рецептуры 3 и 4) наблюI даются более низкие значения 6р и

E p и плотность сшивки.

Таким образом, при введении в сшиваемую композицию, содержащую ЭО, метафенилендиамин или полиэтиленполиамин происходит уменьшение продолжительности сшивания при достаточно высоких значениях физико-механических характеристик и плотности сшивки.

1100287

Продолжение таблицы

Содержание компонентов. мас.ч

4, е„ж кгс/ см

Композици

11 и/п

Гельфракция, Ж

Вре мя сши ваДополнитель ная добавка

ЭВД Стабн- ЦДК лиэаЭпоксиолиго»

1 мер ния мин тор

100 0,3 2,0 1,0(ДЭДП) 6

8 -"- 100 0 5 2,0 1,0(ЦА) 9 Предлагаемай 100

2,0 0,5(ДГЭР) 0,12(МФДА) 20

0,4

192 440 90

188 455 89

0,8

10 -"3,0 О, 5 (ДГЭР) О, 12 (МФДА) 20 189 460 94

40 179 447 93

1, 0(ДГЭР) О, 24 (ПЭПА) 10 142 500 70

100

11 -"- 100

0,3

20 148 468 79

30 146 510 80

40 145 503 78

12 -"" 100 0,3 1,0 3,0(ДГЭР) 0,72(ПЭПА) 20 152 600 70

40 141 644 7О

1,0(МФДА) 20 148 553 79 с

40 145 570 77

15 -"- 100 0,3 2,0 1,0(ДЭДП) 0,8(ПЭПА) 10 153 530 65

20 162 475 79

30 161 460 80

40 155 515 77

7 -"- 100 0,3 2,0 1,0(ДЭДП) 13 -"- 100 0,5 3,0 3,0(ДГЭР) 0,25(MA) 20 162 520 12

40 168 535 10

1,0(МТГФА) 20 . 142 602 22

40 151 567 24

0,35(МА) 20 142 605 18

40 148 577 20

1100287

Гельфракция, 7

Содержание компонентов, мас.ч

Компози»

В и/п кгс см

Дополнитель сшиная добавка ания, н

ПЭВД

СтабиЦДК Эпоксиолигоция лизамер тор + — стабин МЦП; "" — продукт С-1; в остальных случаях — диафен НН

Составитель А;Кулакова

Редактор Н.Киштулинец Техред М.Надь

Корректор В. Бутяга

Заказ 4539/22 Тираж 469

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб, д. 4/5

Подписное с

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

15 -",- 100 0,3" 2,0 1 0(ДЭДП) 16 -"- 100 03 30 20(РФО) 17 -™- 100 0,3 2,0 1,5 (РФО) 18 -"- 100 0,5 3,0 1,0(ЦА) Продолжение таблицы

I — — — !

0,6 (МФДА) 10 146 570 63

20 160 530 94

30 162 520 89

40 156 560 69

0,63(ПЭПА) 20 I50 505 76

40 148 498 79

0,5(МФДА) 20 143 500 85

40 145 485 80

0,1(МФДА) 20 153 499 84

40 152 480 86