Полимерная композиция
(19)SU(11)818161(13)A1(51) МПК 6 C08L27/06, C08K5/10(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 27.12.2012 - прекратил действиеПошлина:
(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
Изобретение относится к поливинилхлоридным композициям, применяемым, прежде всего, в качестве пластикатов для изоляции и оболочек проводов и кабелей, а также для других изделий (листов, трубок, пленок и т.д.), эксплуатируемых при высоких температурах (выше 100оС), в агрессивных средах и влажных условиях. Известны композиции на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ), в состав которых для достижения влаго-, бензо- и маслостойкости вводят полимерные модификаторы: полиэтиленгидридсилоксан, сополимеры винилхлорида с акрилонитрилом, винилхлорида с винилтриэтоксисиланом. Для улучшения влаго-, бензо- и маслостойкости ПВХ-композиций известно также использование пластифицирующей смеси диоктилсебацината и олигомерного пластификатора продукта теломеризации этилакрилата и изопропилового спирта, а также смешанного эфира фталевой кислоты с нормальными первичными спиртами с 6,8 и 10 атомами углерода. Известна композиция, предназначенная для электроизоляции электропроводов на рабочие температуры 60 и 90оС во влажных и сухих (соответственно) условиях эксплуатации. Композиция содержит на 100 мас.ч. ПВХ 30-70 мас.ч пластификатора пентаэритритбутиратдикаприлата, 5-15 мас.ч смеси стабилизаторов и до 25 мас.ч. наполнителя. Общим недостатком всех перечисленных ПВХ-композиций является низкая стойкость к действию высоких температур (низкая теплостойкость). Такие композиции не обеспечивают длительной и надежной работоспособности изделий из них при температуре выше 100оС. Известно применение в ПВХ-композициях дибутилового эфира полипропиленгликольадипината (ППА-4) в сочетании с диоктилсебацинатом с целью повышения морозостойкости. Известно также применение в ПВХ-композициях полиэфирных пластификаторов для придания им масло- и бензостойкости. Данные композиции также не обеспечивают длительной и надежной работоспособности изделий из них при температуре выше 100оС. Наиболее близкой по составу и достигаемому результату является теплостойкая композиция на основе ПВХ, содержащая на 100 мас.ч ПВХ 6-9 мас.ч. смеси стабилизаторов, 0,3-0,5 мас.ч. антиоксиданта, 3-10 мас.ч. наполнителя и 60-80 мас.ч. пластификатора фталевого эфира 2,4-диэтилоктанола-1 (диизододецилфталат). Эта композиция обеспечивает длительную эксплуатацию кабельных изделий при 105оС (пластикат марки ИТ-105 ГОСТ 5960-72), а также имеет высокие значения удельного объемного сопротивления (
1
1014 Омсм) и морозостойкости (-40оС). Недостатком данной композиции является значительное водопоглощение, а также низкая стойкость к воздействию масел и бензина. Целью изобретения является снижение водопоглощения, повышение масло- и бензостойкости при сохранении высокой морозостойкости и удельного объемного электрического сопротивления полимерной композиции на основе ПВХ. Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая поливинилхлорид, пластификатор диизододецилфталат, стабилизатор смесь основных солей свинца фталевой и стеариновой кислот, антиоксидант и наполнитель, дополнительно содержит дибутиловый эфир полипропиленгликольадипината при следующем соотношении компонентов, мас.ч. Поливинилхлорид 100,0
Диизододецилфталат 50,0-60,0
Стабилизатор 6,0-10,0
Антиоксидант 0,3-0,6
Наполнитель 3,0-10,0
Дибутиловый эфир поли-
пропиленгликольадипината 8,0-20,0
В качестве антиоксиданта композиция может содержать дифенилолпропан и бисалкофан БМП, в качестве наполнителя аэросил и каолин. В качестве стабилизатора композиция может содержать смесь двухосновного фталата свинца (ДОФТС), двухосновного стеарата свинца (ДОСС), трехосновного сульфата свинца (ТОСС), основного карбоната свинца (ОКС). Совместное использование 50-60 мас.ч. диизододецилфталата (ДДДФ) с 8-20 мас.ч. дибутилового эфира полипропиленгликольадипината (ППА-4) при сохранении высокого удельного объемного электрического сопротивления, теплостойкости и улучшении масло- и бензостойкости дает синергический эффект по водопоглощению. П р и м е р 1. В смесителе при 90оС в течение 30 мин смешивают 100 мас. ч. ПВХ, 50 мас.ч. ДДДФ, 8 мас.ч. ППА-4, 7 мас.ч. ДОФТС, 0,5 мас.ч. ДОСС, 0,6 мас. ч. дифенилолпропана (ДФП), 4 мас.ч. аэросила. Полученную композицию вальцуют при 165оС в течение 10 мин в пленки толщиной 1
0,2 мм. Из пленок готовят образцы для определения бензо-, маслостойкости в соответствии с ГОСТ 12020-72, водопоглощение, морозостойкость и удельное объемное электрическое сопротивление определяют по ГОСТ 5960-72. Свойства пленок приведены в таблице. П р и м е р ы 2-5. Состав и свойства композиций приведены в таблице. Режим приготовления и методы испытания аналогичны примеру 1. В таблице приведены также основные свойства композиций, взятых для сравнения. Из приведенных в таблице данных видно, что совместное использование ДДДФ и ППА-4 при сохранении высокого удельного объемного сопротивления и улучшении масло- и бензостойкости дает синергический эффект по водопоглощению. Водопоглощение предлагаемых композиций в 1,8-3,0 раза меньше, чем по прототипу (см. примеры 1-5 и 6) и значительно ниже, чем можно было ожидать от совместного использования ДДДФ и ППА-4. Так, при использовании ДДДФ водопоглощение равно 0,10-0,12% а при использовании ППА-4 0,09-0,11% Водопоглощение ПВХ-композиции, содержащей смесь ДДДФ и ППА-4, в случае суммарного должно равняться 0,19-0,23% а оно составляет лишь 0,05-0,06% Этот синергический эффект по водопоглощению проявляется только при введении в ПВХ-композицию, содержащую в качестве пластификатора 50-60 мас.ч. ДДДФ, 8-20 мас.ч. ППА-4 (см. примеры 1-5). Кроме того, введение 8-20 мас.ч. ППА-4 в композицию на основе ПВХ, содержащую 50-60 мас. ч. ДДДФ, повышает морозостойкость композиции на 10-15оС (см. примеры 1-5 в сравнении с примерами 8-10). При введении ППА-4 в ПВХ-композицию, содержащую ДДДФ, в количествах, меньших 8 мас. ч. и больших 20 мас.ч. ухудшается морозостойкость композиции (см. примеры 16 и 17). Из таблицы также следует, что предлагаемые композиции теряют в весе после выдержки в бензине в 2,1-2,5 меньше, чем композиции по прототипу (см. примеры 1-5 и 6). Из таблицы также видно, что композиции с добавкой ППА-4 не уступают прототипу по удельному объемному сопротивлению, морозостойкости и имеют более высокую стойкость к воздействию масел (в 1,5-2,0 раза выше, чем у прототипа), см. примеры 1-5 и 6). Сочетание ДДДФ в количестве 50-60 мас.ч. с другими полиэфирными пластификаторами, например дибутиловым эфиром полиэтиленгликольадипинатсебацината (ПАС), дибутиловым эфиром полидиэтиленгликольсебацината (ПДЭС), дибутиловым эфиром полидиэтиленгликольадипината (ПДЭА), а также сочетание ППА-4 с другими пластификаторами, например диоктилфталатом (ДОФ), диалкилфталатом (ДАФ), не дает такого эффекта по водопоглощению и морозостойкости. Использование предлагаемых ПВХ-композиций обеспечивает по сравнению с известной следующие преимущества:
возможность получения изделий, работающих в агрессивных средах при высоких температурах, с повышенной надежностью и долговечностью;
применение ППА-4 в композициях обеспечивает экономию пластификатора диизододецилфталата, за счет чего возможно увеличение выпуска теплостойкого пластиката на 14%
Формула изобретения
Диизододецилфталат 50,0 60,0
Стабилизатор 6,0 10,0
Антиоксидант 0,3 0,6
Наполнитель 3,0 10,0
Дибутиловый эфир полипропиленгликольадипината 8,0 20,0
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
