Полимерная композиция

 

Изобретение относится к составу полимерной композиции на основе модифицированного полимера винилхлорида (ВХ), применяемой, например, для изготовления профильно-погонажных изделий, листов, пленок и т.д. Для увеличения твердости полимерной композиции и сохранения ее после старения полимерная композиция содержит, мас.ч.: 100 модифицированного полимера ВХ с содержанием в нем 1-9 мас.% сополимера этилен-винилацетат (ВА), включающего 20-65 мас.% ВА, 2-6 термостабилизатора и 0,1-3 смазки. Твердость полимерной композиции до старения 79-82 усл. ед., после старения 78-81 усл. ед. 1 табл.

Изобретение относится к составу полимерной композиции на основе модифицированного полимера винихлорида (ВХ), включающего сополимер этилена и винилацетата (ЭВА), применяемой для изготовления профильно-погонажных изделий методом экструзии, для изделий, получаемых методами питья под давлением и формированием и формования, для получения листов и пленок каландрованием и прессованием, с повышением, с повышенной твердостью, эксплуатируемых в атмосферных условиях.

Известно, что из полимерной композиции (1), содержащей в своем составе суспензионный поливинилхлорид (ПВХ), стабилизатор, смазку и модификатор - сополимер бутадиена с акрилонитрилом, получают листы с твердостью до 70 условных единиц (усл. ед.) (Под твердостью пластических масс подразумевают их способность сопротивляться (внедрению других тел).

Из полимерной композиции (2), включающей в свой состав, мас.ч. 80-20 суспензионного ПВХ, 20-80 модификатора акрилового ряда, стабилизатор и наполнитель, получают полые изделия и листы с твердостью до 75 усл. ед.

Известна полимерная композиция для получения листов, профилей, труб и др. (3). Композиция содержит, мас.ч. 100 суспензионного или блочного ПВХ, 1,5-2 оловоорганического стабилизатора и 0,1-2 оловоорганического стабилизатора и 0,1-2 камфоры синтетической.

Известна также полимерная композиция для получения профилей, листов, плиток, труб и т.д. (4). Композиция содержит, мас.ч. 100 суспензионного ПВХ, 2-6 термостабилизатора, 30-60 карбоната кальция, 0,3-2 смазки и 0,5-10 оксида цинка или диоксида кремния.

Для получения труб, профилей и т.д. применяется полимерная композиция. Она содержит по п.1 формулы изобретения, мас.ч. 20-80 суспензионного ПВХ с размером частиц 0,8-9 мкм и удельной поверхностью 2-10 ²/г, 1-4,5 термостабилизатора и 0,1-2 смазки. Твердость полимерных композиций составляет 70-72 усл. ед.

После эксплуатации полимерных композиций в условиях искусственного старания, например в течение 1500 ч (по ГОСТ 9.708-83 метод 2), твердость составила 59-60 усл. ед.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является полимерная композиция. Полимерная композиция применяется для получения профилей, труб, литьевых изделий и т.д. Она содержит, мас.ч. 100 полимера ВХ с размером частиц в микродисперсии 0,1-0,9 мкм и удельной поверхностью 4,5-5 м²/г, 1,5-6 термостабилизатора и 0,1-2 смазки. Твердость полимерной композиции до и после старения по ГОСТ 9.708-83 метод 2 составляет соответственно 73-75 и 62-66 усл. ед. (см. таблицу пример 19).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение твердости полимерной композиции и сохранение ее после старения.

Для этого полимерная композиция, включающая полимер ВХ, термостабилизатор и смазку в качестве полимера ВХ содержит модифицированный полимер ВХ с содержанием в нем 1-9 мас. сополимера ЭВА, включающего 20-65 мас. ВА, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Модифицированный полимер ВХ 100 Термостабилизатор 2-6 Смазка 0,1-3 Указанный модифицированный полимер ВХ получен следующим образом. В реактор объемом 0,2 см³, снабженный импеллерной мешалкой и волнорезами, загружают 100 л водной фазы, содержащей 60 г метилоксипропилцеллюлозы, 5г гидроокиси кальция и 400 3200 г ЭВА, содержащего 20 65% мас. ВА. Реактор вакуумируют 20 мин до остаточного давления 40 мм рт. ст. Затем в реактор загружают 160 г инициатора, 40 кг ВХ, регулятор молекулярной массы ВХ. Реакционную массу подогревают до режимной температуры 53 60^oС и процесс синтеза проводят до начала падения давления, что соответствует конверсии ВХ - 80 90% Длительность процесса составляет 6 ч. Получают модифицированный ПВХ с константой Фикентчера (Кф) 54 68 насыпной плотностью (н. п.) 0,58 0,68 г/см³. Содержание ЭВА в ПВХ 1 9% мас. содержание ВА в ЭВА 20 65% мас. Массовую долю хлора и содержание ВХ определяют по ГОСТ 25303 82.

В составе полимерных композиций указанный модифицированный полимер ВХ ранее не использовался.

В качестве термостабилизатора полимерная композиция содержит, например, смеси стеарата бария (СтВа ТУ 6 09 281 76), стеарата кадмия (СтСа ТУ 6 - 09 7 76) и двухосного фосфита свинца (ДОФС, стандарт Германии N 15 90), трехосновного сульфата свинца (ТОСС, ТУ 6 09 4098 75), двухосновного стеарата свинца (ДОСС, ТУ 6 09 3928 75) и ДОФС, ТОСС и ДОСС, стеарата кальция (СтСа ТУ 6 14 722 76), стеарата цинка (СтZn ТУ 6 09 17 262 88) и ДОФС, СтСа и СтZn, СтВа и ДОСС, СтВа и ТОСС, ТОСС, СтСа и ДОФС и др. В качестве смазок: стеарин ГОСТ 6484 64, неполный эфир диэтиленгликоля и синтетической жирный кислоты С₁₇ C₂₀, модифицированный 0,8 - 1,5% цинковой соли синтетической жирной кислоты С₁₇ C₂₀ (НЭ, ТУ 88 УССР 19204 84), полиэтиленовый воск ПВ 200 ТУ 6 08 1516 77, парафин ГОСТ 23683 79 или их смеси.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая полимерная композиция отличается от известной использованием в качестве полимера модифицированного полимера на основе ВХ и 1 9 мас. сополимера ЭВА, содержащего 20 65% мас. ВА и полученного описанным выше способом. Это позволяет авторам сделать вывод о новизне заявляемой полимерной композиции.

Анализ других известных полимерных композиций показал, что признак, отличающий заявляемое техническое решение, не выявлен и в этих изобретениях и этот признак проявляет свойства, отличные от свойства известных технических решений и превышающие их. Это позволяет, по мнению авторов, предположить, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". Твердость предлагаемых полимерных композиций до старения составляет 79 82 усл. ед. после старения она практически не изменилась (см. таблицу примеры 1 18).

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 100 мас. ч. модифицированного полимера ВХ ЭВА, содержащего 1% мас. ЭВА, 20% мас. ВА (Кф 54, н. п. 0,58 г/см³), 0,5 мас. ч. СтВа, 0,5 мас. ч. СтСd, 1 мас. ч. ДОФС и 0,1 мас. ч. стеарана загружают в разогретый смеситель, перемешивают в течение 20 25 мин при температуре 110 ± 5^oС. Композицию вальцуют при 170^oС в течение 7 мин в пленку, которую прессуют в листы толщиной 4 ± 0,1 мм при температуре 175^oС и давлении 150-200 кг/см² в течение 7-5 мин. Из пластин готовят образцы для испытаний на твердость по ГОСТ 24621-81 (Шор Д); старение образцов проводят по ГОСТ 9708-83 (метод 2). Показания твердости определяют по условной шкале.

Примеры 2 18 по предлагаемому изобретению.

Пример 19 для сравнения.

Составы и свойства полимерных композиций приведены в таблице. Способ приготовления композиций и методы их испытаний аналогичны приведенным в примере 1.

Из приведенных в таблице данных видно, что использование в составе предлагаемой полимерной композиции модифицированного полимера ВХ, содержащего 1-9 мас. ВА,увеличивает твердость образцов до 79-82 усл. ед. и сохраняет эти значения (78-81 усл. ед.) после старения полимерной композиции.

Формула изобретения

Полимерная композиция, включающая полимер винилхлорида, термостабилизатор и смазку, отличающаяся тем, что в качестве полимера винилхлорида она содержит продукт суспензионной полимеризации винилхлорида под действием радикального инициатора в присутствии сополимера этилена с винилацетатом, содержащего 20 65 мас. звеньев винилацетата, с получением модифицированного поливинилхлорида, содержащего 1 9 мас. сополимера этилена с винилацетатом, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.

Полимер винилхлорида 100 Термостабилизатор 2 6 Смазка 0,1 3,0и

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4