PL50162B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest wiec dajaca sie wulkanizowac mieszanina kopolimeru etylenu i alfa-olefiny, i produktu polimeryzacji monomerycznego dwuwinylobenzenu, w którym rozpuszczono polimer zawierajacy nienasycone wia¬ zanie winylowe.Mieszaniny wedlug wynalazku zawieraja 10—50%' wagowych w stosunku do wagi kopolimeru rów¬ nomiernie zdyspergowanej mieszaniny polimerów dwuwinylobenzenu i polimerów lub kopolimerów sprzezonych dwuolefin.Mieszanine kopolimeru sprzezonych dwuolefin i polidwuwinylobenzenu wytwarza sie przez roz¬ puszczenie polimeru lub kopolimeru sprzezonych dwuolefin w monomerycznym dwuwinylobenzenie, a nastepnie poddanie roztworu polimeryzacji rod-, nikowej przez dzialanie jednym z Ipowszechnie zna¬ nych inicjatorów. Stwierdzono, ze wystarczajace jest ogrzewanie do temperatury 130—170°C. W celu zmniejszenia lepkosci roztworów, mozna miesza¬ nine polimeryzacyjna rozcienczyc rozpuszczalni¬ kiem weglowodorowym, takim jak ksylen, cztero- wodoronaftalen, dziesieciowodoronaftalen i tym 5 podobne. Nastepnie mieszanine reakcyjna poddaje sie destylacji z para wodna w celu usuniecia roz¬ puszczalnika i pozostalosci monomeru po czym suszy sie. Otrzymuje sie bialy, tlustawy produkt, czesciowo rozpuszczalny w weglowodorach, dobrze mieszajacy sie z kopolimerem etylenu i alfa- -olefiny.Jako polimer zawierajacy nienasycone wiazanie winylowe stosuje sie polimery sprzezonych dwu¬ olefin o lancuchach 1,2 — lub 3, 4 — wytworzone przy uzyciu katalizatorów na podstawie metali al¬ kalicznych, rip. polibutadien, 1,2 lub 3,4-poliizopro- pen, kopolimery dwuolefin ze styrenem lub jego homologami, zwlaszcza kauczuk butadienowo-sty¬ renowy i(S.B.R.).Organiczna kompozycje polimeru zawierajacego nienasycone wiazanie winylowe i dwuwinyloben¬ zenu wytwarza sie przy stosunku 20—80% polime¬ ru na 80% — 20% dwuwinylobenzenu w polimery¬ zowanych roztworach.Produkty otrzymane z mieszanek wedlug wyna¬ lazku sa na tyle latwo obrabialne, ze nie wymagaja dalszych domieszek napelniaczy nieorganicznych i posiadaja pozadane wlasciwosci mechaniczne.Nieobecnosc napelniacza nieorganicznego jest przyczyna uzyskiwania dobrych wlasciwosci elek¬ trycznych, praktycznie równych wlasciwosciom kopolimeru, mieszanin zawierajacych do 50% poli¬ meru dwuwinylobenzenu i polimeru zawierajace¬ go wiazania winylowe. Z drugiej strony dobre wlasciwosci wytrzymalosciowe i obrabialnosc uzy¬ skuje sie juz przy mieszaninach zawierajacych 10% kompozycji. Korzystny sklad mieszanin wy¬ nosi wiec 10—50% kompozycji i 90% — 50% ko¬ polimeru.Do mieszanin skladajacych sie z kopolimeru ety¬ lenu i alfa-olefiny oraz z kompozycji polimeru dwuwinylobenzenu z polimerem zawierajacym wiazania winylowe, mozna oczywiscie dodac pla¬ styfikatory, przeciwutleniacze i inne domieszki, o ile nie zmienia one dobrych wlasciwosci elektry¬ cznych zwulkanizowanych produktów i nie koli¬ duja ze srodkami wulkanizujacymi.Jako srodki wulkanizujace mozna stosowac nad¬ tlenki organiczne z siarka lub bez niej, np. trze¬ ciorzedowe alkilonadtlenki (nadtlenek dwu- trze¬ ciorzedowego butylu), arylonadtlenki (nadtlenek benzoilu), dwuaralkylonadtlenki (nadtlenek dwu- kumylu), mieszane nadtlenki alkiloaralkylowe (nadtlenek trzeciorzedowo butylo kumylowy), mo¬ zliwie z czescia wodorów zastapiona przez chloro¬ wiec i dwunadtlenki.Ilosc nadtlenku w mieszaninach wulkanizacyj¬ nych wynosi 0,1—10% wagowych w stosunku do polimeru, a ilosc siarki wynosi 0,1^3, korzystnie 0,5—1,5 gramoatomów na jedna gramoczasteczke nadtlenku.Wulkanizacje kompozycji wedlug wynalazku prowadzi sie przez ogrzewanie do temperatury 120—220%:, korzystnie 140—180°C. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 50162 6 Nizej podany jest przyklad wytwarzania kompo¬ zycji polimeru dwuwinylobenzenu i polimeru za¬ wierajacego wiazanie winylowe.Przyklad I. Preparat wVtwarza sie przy uzyciu Plastyfikatora 32 (znak handlowy Buna- werke Hiils, oznacza polibutadien sodowy o cieza¬ rze czasteczkowym 9000—30 000 zawierajacy 35% Wagowych polibutadienu o strukturze 1,4 i 65% wagowych polibutadienu o strukturze 1,2) i dwu¬ winylobenzenu w stosunku wyjsciowym 40:60. 300 g Plastyfikatora 32 rozpuszcza sie w 1000 cm3 ksylenu i nastepnie wprowadza wraz z 450 g dwu¬ winylobenzenu do kolby zaopatrzonej w chlodnice zwrotna i mieszadlo, po czym kolbe te zanurza sie w ogrzewajacej lazni wazelinowej. Kiedy tempe¬ ratura wewnatrz kolby osiagnie 154°C zaczyna sie polimeryzacja dwuwinylobenzenu. Po krótkotrwa¬ lym poczatkowym zmetnieniu mieszanego roztwo¬ ru, nastepuje niemal natychmiastowe stracanie.Mieszanie kontynuuje sie okolo 5 minut, po czym chlodnice zwrotna, zastepuje sie chlodnica pozio¬ ma i usuwa sie ksylen przez destylacje z para wo¬ dna. Osad suszy sie w suszarce pod zmniejszonym cisnieniem w temperaturze okolo 809C do uzyska¬ nia stalego ciezaru. Ostatecznym produktem jest tlustawy proszek, czesciowo rozpuszczalny w we¬ glowodorach. 10 15 20 Przyklad II. Powyzsza kompozycje organi¬ czna zastosowano jako napelniacz w mieszaninach z kopolimerem etylenowo-propylenowym (zawiera¬ jacym okolo 45% molowych etylenu i majacym lepkosc Mooney'a CML 1 -i- 4) w temperaturze 100*0=45) wulkanizowanym w prasie z nadtlen¬ kiem kumylu w temperaturze 65°C przez 30 minut.,Rózne mieszaniny oznaczone literami B, C, D itd. podane w tablicy I poddano próbom dla okre¬ slania ich zdolnosci wytlaczania (wskaznik wy¬ tlaczania jGarveya) i wlasciwosci mechanicznych.Próba A jest prófba kontrolna, gdyz nie zawiera kompozycji organicznej wytworzonej w przykla¬ dzie I. Dane te wraz ze skladem mieszanin poda¬ no w taiblicy I. Mieszaniny poddano równiez pró¬ bom dla okreslenia ich odpornosci na ozon w po¬ mieszczeniu ze znacznym stezeniem ozonu* (400 czesci na milion).Próby prowadzono porównujac ich wyniki z wla¬ sciwosciami innych znanych kauczuków odpor¬ nych na ozon takich jak kauczuk (butylowy, poli- chloropren, silikony i chlorosulfonowany poli¬ etylen.Wyniki przy zastosowaniu kopolimeru ei^yleno- wo-profrylenowego i etylenowo- zaly sie duzo lepsze niz. przy pierwszych dwóch elastomerach; ich odpornosc na ozon byla nato¬ miast podobna do odpornosci ostatnich dwóch ela-, stomerów, które, jak wiadomo, sa bardzo drogie.Tablica I IMieszanina -polimer etylenowopropylenowy kompozycja organiczna wedlug przykladu I nadtlenek kumylu siarka lepkosc (Mooney^ ML. (l-i-4) temperatura 100°C wskaznik wytlaczania Garvey'a graniczna wytrzymalosc na rozciaganie w kG/cm2 wydluzenie przy zerwaniu w % wspólczynnik przy 100% wydluzenia w kG/cm2 trwale odksztalcenie w % wytrzymalosc na rozdarcie w kG/cm2 A ioo 2 45 8 15 550 8 228 6 B 100 10 2 41 10 40 350 8 10 11 C 100 20 2 44 11 60 290 13 11 16 D 100 30 2 50 12 67 250 26 23 E 100 40 2 52 14 70 220 30 25 F 100 50 2 54 15 72 180 43 31 G 100 60 2 56 16 90 150 73 50 H 100 80 2 60 16 97 98 34 I 100 100 2 69 16 107 10 Przyklad III. Stosujac mieszanine E wedlug tablicy I, to jest zawierajaca 100 czesci kopolime¬ ru, 40 czesci kompozycji organicznej wedlug przy¬ kladu I i 2 czesci nadtlenku, wytloczono kabel za¬ wierajacy zyle miedziana o przekroju 125 mm2 i o grubosci izolacji 11 mm po czym wulkanizo¬ wano go w autoklawie przez 2 godziny w tempe¬ raturze l^^C W warstwie izolacyjnej wytworzo¬ no celowo pecherzyk powietrza w celu uzyskania napiecia 'jonizacji 8 kV. Nastepnie poddano kabel napieciu zmiennemu 60 kV przy 500 Hz. Po kil- 30 35 kumiesiecznej eksploatacji nie stwierdzono sladów przepalania ani zmian wlasciwosci elektrycznych.Oznaczano równiez nastepujace wlasciwosci elek¬ tryczne zwulkanizowanej mieszaniny: wytrzymalosc dielektryczna stala izolacyjna stala dielektryczna stala dielektryczna po zanu¬ rzeniu w wodzie o tempera¬ turze 75°C przez '14 dni 35 kV/mm 80000 MQkm 2,3 2,650162 ii 12 stala dielektryczna 2,25 stala dielektryczna po 14-dniowym zanurzeniu w wodzie o tempera¬ turze 65^C 2,55 iStraty dielektryczne okreslono przy dwóch tem¬ peraturach i uzyskano nastepujace dane: w temperaturze 25qC pod napieciem — 1600 V/mm; t,g<5 0,0031 w temperaturze 100qC pod napieciem — 1600 V/mm; tg<5 — 0,0062 PL PL PL

Claims (1)

1.