RU2284339C1 - Polyolefin modification method - Google Patents
Polyolefin modification method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2284339C1 RU2284339C1 RU2005123008/04A RU2005123008A RU2284339C1 RU 2284339 C1 RU2284339 C1 RU 2284339C1 RU 2005123008/04 A RU2005123008/04 A RU 2005123008/04A RU 2005123008 A RU2005123008 A RU 2005123008A RU 2284339 C1 RU2284339 C1 RU 2284339C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- initiator
- monomers
- polyolefins
- strength
- melt
- Prior art date
Links
Landscapes
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Abstract
Description
ВведениеIntroduction
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам химической модификации полиолефинов с целью придания им полезных свойств, например адгезионной способности и эластичности, при использовании их в качестве термопластичного твердого клея, называемого адгезивом, в изоляционных трехслойных покрытиях металлических труб, используемых для транспортировки нефти, нефтепродуктов, газа и т.д.The invention relates to the chemical industry, and in particular to methods for the chemical modification of polyolefins in order to give them useful properties, for example, adhesive ability and elasticity, when used as a thermoplastic solid adhesive called adhesive in three-layer insulating coatings of metal pipes used to transport oil, petroleum products, gas, etc.
Уровень техникиState of the art
Для обеспечения безопасности при транспортировке нефти, нефтепродуктов и газа к адгезивам, используемым при изоляционных покрытиях металлических труб, предъявляются повышенные требования, в частности:To ensure safety during transportation of oil, oil products and gas, the adhesives used in the insulation coatings of metal pipes are subject to increased requirements, in particular:
Известно, что такими свойствами обладают модифицированные полиолефины.Modified polyolefins are known to possess such properties.
Известно также, что модификацию полиолефинов проводят путем прививки на них мономеров в присутствии инициаторов. Полимер при этом может находиться в твердом состоянии, в расплаве или в виде раствора.It is also known that the modification of polyolefins is carried out by grafting monomers on them in the presence of initiators. The polymer can be in a solid state, in the melt or in the form of a solution.
В качестве мономеров используют такие соединения, как этиленоненасыщенные карбоновые кислоты, ангидриды, имиды, малеимиды.As monomers use compounds such as ethylenically unsaturated carboxylic acids, anhydrides, imides, maleimides.
В качестве инициаторов используют радикальные инициаторы типа пероксидов. При этом при температуре 100-300°С происходит частичная деструкция полиолефинов, а затем прививка мономеров.As initiators, radical initiators such as peroxides are used. At the same time, at a temperature of 100-300 ° C, partial destruction of the polyolefins occurs, and then the grafting of monomers takes place.
Так, известен способ модификации полиэтилена акриловой кислотой в присутствии в качестве инициатора пероксида дикумила (Пластмассы, 1990, N 7, с.77, Л.П.Круль, Ю.И.Матусевич, А.М.Никифоров и др. Модифицирование ПЭНД акриловой кислотой в присутствии пероксида дикумила).Thus, there is a known method for modifying polyethylene with acrylic acid in the presence of dicumyl peroxide as an initiator (Plastics, 1990, N 7, p. 77, L.P. Krul, Yu.I. Matusevich, A.M. Nikiforov and others. Modification of HDPE acrylic acid in the presence of dicumyl peroxide).
Известен также способ (РЖХ, 1979 г., 24 С 510 П) получения привитых сополимеров (японская заявка, Кл 26(3) Е 11, С 08 F 255/00, N 531130790, заявл. 20.04.77). При этом на смесь твердого полимера с пероксидным инициатором распыляют смесь акриловой кислоты с другим полярным мономером. При экструдировании полученной композиции при 100-300°С происходит взаимодействие полимера и мономера и получение целевого продукта, который отмывают от непрореагировавшего мономера и сушат.There is also known a method (RLC, 1979, 24 C 510 P) for the preparation of grafted copolymers (Japanese application, Cl 26 (3) E 11, C 08 F 255/00, N 531130790, claimed 20.04.77). In this case, a mixture of acrylic acid with another polar monomer is sprayed onto a mixture of a solid polymer with a peroxide initiator. When extruding the resulting composition at 100-300 ° C, the polymer and the monomer react and the desired product is obtained, which is washed from the unreacted monomer and dried.
Однако уровень прочностных и эластических свойств невысок. Так, прочность на пределе текучести не превышает 11 МПа, а относительное удлинение - 400-500%.However, the level of strength and elastic properties is low. So, the strength at the yield strength does not exceed 11 MPa, and the relative elongation is 400-500%.
Известен также являющийся наиболее близким к заявленному изобретению способ модификации полимеров, в частности полиэтилена, в присутствии органических пероксидов (конвенционная заявка ЕР 942021353, номер и дата международной или региональной заявки ЕР 95/02829 (14.07.95), номер и дата международной или региональной публикации - WO 96/03444 (08.02.96).Also known is the closest to the claimed invention method for modifying polymers, in particular polyethylene, in the presence of organic peroxides (Convention application EP 942021353, number and date of international or regional application EP 95/02829 (07.14.95), number and date of international or regional publication - WO 96/03444 (02/08/96).
При этом используют мономеры, подходящие для прививки - олефиновые и этиленоненасыщенные мономеры типа виниловых ароматических мономеров (стирол), этиленоненасыщенные карбоновые кислоты и их производные, включая моно- и сложные эфиры, ангидриды и имиды.In this case, monomers suitable for grafting are used - olefin and ethylenically unsaturated monomers such as vinyl aromatic monomers (styrene), ethylenically unsaturated carboxylic acids and their derivatives, including mono- and esters, anhydrides and imides.
Способ реализуют воздействием на расплав полимера смеси акриловой кислоты с малеиновым ангидридом в присутствии органического пероксида при совместном экструдировании их при температуре расплава полимера. Соотношение полимера к прививаемому мономеру составляет от 99:1 до 1:50.The method is implemented by exposing the polymer melt to a mixture of acrylic acid with maleic anhydride in the presence of organic peroxide while co-extruding them at the polymer melt temperature. The ratio of polymer to grafted monomer is from 99: 1 to 1:50.
Однако полиолефин, модифицированный по этому способу, не обеспечивает достаточно высокий уровень прочностных и эластических свойств. Так, напряжение на пределе текучести при 20°С составляет лишь 12 МПа, а относительное удлинение не более 400%.However, the polyolefin modified by this method does not provide a sufficiently high level of strength and elastic properties. So, the stress at yield strength at 20 ° C is only 12 MPa, and the relative elongation is not more than 400%.
К тому же использование органического пероксида увеличивает вероятность сшивания полиолефина, что приводит к ухудшению адгезии.In addition, the use of organic peroxide increases the likelihood of crosslinking of the polyolefin, which leads to poor adhesion.
Таким образом, не известен способ модификации полиолефинов мономерами в присутствии инициатора, который позволил бы повысить прочностные и эластические свойства целевого продукта при одновременном сохранении таких свойств, как водопоглощение, индекс расплава, адгезия.Thus, a method for modifying polyolefins with monomers in the presence of an initiator is not known, which would improve the strength and elastic properties of the target product while maintaining properties such as water absorption, melt index, and adhesion.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Изобретательская задача состояла в поиске способа модификации полиолефинов путем их взаимодействия в расплаве с мономерами в присутствии инициатора, который позволил бы повысить прочностные и эластические свойства целевого продукта при сохранении показателей водопоглощения, индекса расплава и адгезии.The inventive task was to find a method for modifying polyolefins by melt-reacting them with monomers in the presence of an initiator, which would improve the strength and elastic properties of the target product while maintaining water absorption, melt index and adhesion.
Поставленная задача решена способом модификации полиолефинов путем их взаимодействия в расплаве с мономерами в присутствии инициатора, в котором в качестве инициатора используют шунгит в количестве 0,05-0,15 мас.ч. на 100 мас.ч. полиолефина.The problem is solved by the method of modifying polyolefins by their interaction in the melt with monomers in the presence of an initiator, in which shungite is used as an initiator in an amount of 0.05-0.15 wt.h. per 100 parts by weight polyolefin.
Использование изобретения позволяет получить следующие преимущества:Using the invention allows to obtain the following advantages:
- повысить прочностные свойства целевого продукта.- increase the strength properties of the target product.
Так, напряжение на пределе текучести увеличилось до 20 МПа;So, the stress at the yield point increased to 20 MPa;
- улучшить пластические свойства продукта. Так, относительное удлинение при разрыве увеличилось до 700%.- improve the plastic properties of the product. Thus, the elongation at break increased to 700%.
При этом сохраняется показатель водопоглощения, а показатели индекса расплава и адгезии даже превышают показатели прототипа.At the same time, the rate of water absorption is maintained, and the melt index and adhesion index even exceed the prototype.
Повышение прочностных и эластических свойств полученного продукта напрямую связано с увеличением долговечности трехслойного изоляционного покрытия металлических труб нефте- и газопроводов, а значит с повышением безопасности.An increase in the strength and elastic properties of the obtained product is directly related to an increase in the durability of the three-layer insulating coating of metal pipes in oil and gas pipelines, which means an increase in safety.
Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретенияInformation confirming the reproducibility of the invention
Для реализации изобретения можно использовать следующие вещества.To implement the invention, you can use the following substances.
В качестве полиолефинов, например:As polyolefins, for example:
- полиэтилен высокого давления ГОСТ 16337-77 м. 15803-020- high-pressure polyethylene GOST 16337-77 m. 15803-020
- полипропилен ГОСТ 26996-86 м.01020- polypropylene GOST 26996-86 m.01020
- сополимер этилена с пропиленом ГОСТ 26996-86 м.22030- copolymer of ethylene with propylene GOST 26996-86 m. 22030
В качестве мономеров можно использовать олефиновые и этиленоненасыщенные мономеры типа виниловых ароматических мономеров, этиленоненасыщеные карбоновые кислоты и их производные, включая моно- и сложные эфиры, ангидриды и имиды, например:As monomers, olefin and ethylenically unsaturated monomers such as vinyl aromatic monomers, ethylenically unsaturated carboxylic acids and their derivatives, including mono - and esters, anhydrides and imides, for example, can be used:
- акриловая кислота технич. 99,5% ТУ 2431-001-52470063-2002- Acrylic acid tech. 99.5% of TU 2431-001-52470063-2002
- малеиновый ангидрид технич. 99,9% ГОСТ 11153-75- maleic anhydride tech. 99.9% GOST 11153-75
- стирол- styrene
- N,N'-м-(фенилен-1,3)бисмалеимид- N, N'-m- (phenylene-1,3) bismaleimide
- шунгит ТУ 5714-007-12862296-01 "Дробленые и молотые шунгиты Зажогинского месторождения для бытового и промышленного применения", представляющий собой природный минерал, основное содержание которого составляют оксиды кремния, алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, а также углерод.- shungite TU 5714-007-12862296-01 "Crushed and ground shungites of the Zazhoginsky deposit for domestic and industrial use", which is a natural mineral, the main contents of which are oxides of silicon, aluminum, iron, magnesium, calcium, sodium, potassium, and carbon.
Заявленный способ реализуют следующим образом. Гранулированный полиолефин смешивают с необходимым количеством мономера (1-10 мас.ч. на 100 мас.ч. полимера), шунгита и, продолжая перемешивание, нагревают. При этом температура должна быть такова, чтобы полиолефин находился в виде расплава. После окончания прививки целевой продукт гранулируют, охлаждают и сушат известными методами. Заявленный способ может быть реализован на традиционно применяемом оборудовании, например в двухшнековом экструдере.The claimed method is implemented as follows. The granular polyolefin is mixed with the required amount of monomer (1-10 parts by weight per 100 parts by weight of polymer), schungite and, while stirring, is heated. In this case, the temperature should be such that the polyolefin is in the form of a melt. After vaccination, the target product is granulated, cooled and dried by known methods. The claimed method can be implemented on conventionally used equipment, for example, in a twin-screw extruder.
Для определения физико-механических свойств целевого продукта образцы в виде пластин вырубали из прессованных пластин, сформованных при температуре 200°С и давлении 0,3 кгс/см2 в течение 15 мин.To determine the physicomechanical properties of the target product, the samples in the form of plates were cut out from pressed plates formed at a temperature of 200 ° C and a pressure of 0.3 kgf / cm 2 for 15 min.
Свойства целевого продукта и прототипа определяли одинаково:The properties of the target product and prototype were determined identically:
- адгезию к стальной пластинке по ГОСТ - Р51164-98 методом отслаивания под углом 90°;- adhesion to a steel plate according to GOST - P51164-98 by peeling at an angle of 90 °;
- напряжение на пределе текучести и эластические свойства - по ГОСТ 11262;- stress at yield strength and elastic properties - according to GOST 11262;
- индекс текучести расплава по ISO 1133;- melt flow index according to ISO 1133;
- водопоглощение по ГОСТ 4650.- water absorption according to GOST 4650.
В таблице приведены свойства целевого продукта, полученного при использовании различных мономеров, при различном количественном содержании их и инициатора. Как видно из таблицы, заявленный способ позволяет улучшить прочностные и эластические свойства модифицированных полиолефинов, что при использовании их для адгезионного подслоя защитных покрытий трубопроводов в нефтяной и газовой промышленности увеличивает их долговечность.The table shows the properties of the target product obtained using various monomers, with different quantitative contents of them and the initiator. As can be seen from the table, the claimed method allows to improve the strength and elastic properties of the modified polyolefins, which, when used for an adhesive sublayer of protective coatings of pipelines in the oil and gas industry, increases their durability.
Свойства целевого продуктаTable
Target Product Properties
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123008/04A RU2284339C1 (en) | 2005-07-19 | 2005-07-19 | Polyolefin modification method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123008/04A RU2284339C1 (en) | 2005-07-19 | 2005-07-19 | Polyolefin modification method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2284339C1 true RU2284339C1 (en) | 2006-09-27 |
Family
ID=37436491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005123008/04A RU2284339C1 (en) | 2005-07-19 | 2005-07-19 | Polyolefin modification method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2284339C1 (en) |
-
2005
- 2005-07-19 RU RU2005123008/04A patent/RU2284339C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100271052B1 (en) | Concentrates suitable for the preparation of functionalized polyolefins and functionalization | |
US4198327A (en) | Grafted polyolefin composition having improved adhesiveness | |
US4664984A (en) | N-alkyl methacrylate modified polypropylene | |
US20050228133A1 (en) | Polyolefin-based adhesive resins | |
EP0729481B1 (en) | A method for functionalisation of polyolefins | |
JP3131695B2 (en) | Manufacturing method of laminated structure | |
CA1333827C (en) | Grafting polyolefin blends and use of the graft copolymer blend as an adhesion promoter and for the preparation of ionomers | |
WO2009033465A3 (en) | Method for producing carboxylated ethylene polymer blends | |
EP1551918B1 (en) | Heat sealable compositions and uses thereof | |
US5476905A (en) | Grafted, crosslinked and crosslinkable | |
RU2284339C1 (en) | Polyolefin modification method | |
KR100799142B1 (en) | Tie based on grafted polyethylene and on high-impact or crystal polystyrene with cohesive failure | |
RU2265618C2 (en) | Graft copolymer mixture with improved properties and employment thereof as adhesion promoter | |
JP7084923B2 (en) | The process of forming compositions containing functionalized and defunctional ethylene-based polymers | |
CA1333825C (en) | Peroxide-free grafting of homo-polymers and copolymers of ethylene having densities less than 0.930 g/cm_, and use of the graft copolymers for the preparation of ionomers or adhesion promoters | |
US5189120A (en) | Peroxide-free grafting of homopolymers and copolymers of ethylene having densities less than 0.930 g/cm3, and use of the graft copolymers for the preparation of ionomers or adhesion promoters | |
JPS633902B2 (en) | ||
JPS6172041A (en) | Preparation of resin composition | |
DE2329780A1 (en) | Graft polymer containing carboxy groups and the process for the production thereof | |
NO853642L (en) | PROCEDURE FOR IMPROVING THE ADHESION PROPERTIES OF POLYOLEFINES. | |
JPH0413392B2 (en) | ||
JPH0440382B2 (en) | ||
JPH01153743A (en) | Adherent resin composition and material laminated to metal | |
JPH0355505B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080720 |