RU2376325C2 - Способ получения термопластичной эластомерной композиции - Google Patents
Способ получения термопластичной эластомерной композиции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2376325C2 RU2376325C2 RU2008106450/04A RU2008106450A RU2376325C2 RU 2376325 C2 RU2376325 C2 RU 2376325C2 RU 2008106450/04 A RU2008106450/04 A RU 2008106450/04A RU 2008106450 A RU2008106450 A RU 2008106450A RU 2376325 C2 RU2376325 C2 RU 2376325C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- stage
- thermoplastics
- added
- composition
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к способам получения термопластичных эластомерных композиций, осуществляемых путем динамической вулканизации смеси компонентов композиции, предназначенных для изготовления уплотнительных деталей, рукавов, шлангов, изоляции для деталей электроприборов, используемых в авиационной, автомобильной, кабельной и других отраслях промышленности. Способ осуществляют загружением на первой стадии этилен-пропилен-диенового сополимера и целевых добавок. Поднимают температуру до 120°С, вводят вулканизующие агенты. При температуре 150°С добавляют термопласты - полиэтилен и полипропилен в количестве 30-50 мас.% от их общего содержания и производят смешивание при температуре 190°С, а на второй стадии в полученную смесь вводят остальное количество термопластов. Технический результат состоит в получении термопластичной эластомерной композиции, имеющей повышенные механические, реологические и электрические характеристики. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения термопластичных эластомерных композиций, осуществляемых путем динамической вулканизации смеси компонентов композиции, предназначенных для изготовления уплотнительных деталей, рукавов, шлангов, изоляции для деталей электроприборов, используемых в авиационной, автомобильной, кабельной и других отраслях промышленности.
Известен способ получения вулканизованной пластоэластомерной композиции путем нагрева до 160-240°С под воздействием сдвиговой деформации полимерной смеси, включающей полипропилен, полиизобутилен, этиленпропиленовый тройной сополимер, масло в качестве наполнителя, вулканизующие агенты и добавки (патент РФ №2114878).
Недостатком известного способа является применение пероксидов в качестве вулканизующих агентов, так как при этом происходит реакция между полимерными компонентами смеси, что приводит к совулканизации в межфазном слое и, соответственно, к ухудшению реологических характеристик и перерабатываемости получаемых этим способом материалов.
Известен способ получения динамически вулканизованного термопластичного эластомера, включающий плавление и смешивание термопластичного олефина, вулканизуемого каучука и вулканизующего агента в двухшнековом экструдере (заявка США №2005085591).
Недостатком известного способа является проведение динамической вулканизации в одну стадию, так как одновременное введение всех полимерных компонентов и вулканизующих агентов не позволяет варьировать степень сшивки каучуковой фазы и, тем самым, изменять свойства получаемых композиций и изделий из них.
Известен способ получения термопластичных эластомеров путем динамической вулканизации композиции, включающей термопласт, тройной этилен-пропилен-диеновый сополимер, вулканизующие агенты, масло в качестве пластификатора и целевые добавки, в мультишнековом экструдере, при этом сначала производится смешивание тройного этилен-пропилен-диенового сополимера и части термопласта, затем добавляют частично вулканизующие агенты, а после этого добавляют оставшиеся количества термопласта и вулканизующих агентов, при этом масло и целевые добавки могут быть добавлены как до, так и в процессе или после добавления вулканизующих агентов (заявка США №2006/0293457).
Недостатком известного способа является введение вулканизующих агентов в несколько приемов. Так как вулканизующие агенты имеют различную растворимость в полимерах смеси, при смешивании происходит неравномерное распределение вулканизующих агентов между фазами полимеров в смеси, что приводит к различной степени сшивания каучука и, соответственно, к снижению прочностных свойств получаемых композиций.
Наиболее близким из аналогов, принятым за прототип, является способ получения термопластичной эластомерной композиции путем полной динамической вулканизации смеси полипропилена, полиэтилена низкой плотности, этилен-пропилен-диенового маслонаполненного каучука и вулканизующего агента - серы в сочетании с первичным и вторичным ускорителями, и процесс ведут так, что содержание в композиции продукта, нерастворимого в о-ксилоле при 144°С за время экстракции 24 ч, достигает 95-100% от содержания исходного каучука, причем доля частиц вулканизуемого каучука с размером эквивалентного диаметра d больше 2 мкм составляет 2-15%. Способ осуществляют в две стадии: на первой стадии производят при 190°С смешивание этилен-пропилен-диенового маслонаполненного каучука, полиэтилена и полипропилена, а на второй стадии добавляют вулканизующие агенты и производят смешивание при 200°С (патент РФ №2069217).
Недостатком способа-прототипа является введение вулканизующих агентов после завершения стадии смешивания каучука и термопласта. В ходе вулканизации происходит перераспределение вулканизующих агентов между фазами, и скорость процесса определяется их диффузией в термопластичной матрице. В результате этого в композиции остаются вулканизующие агенты в свободном состоянии, которые при дальнейшей переработке будут реагировать с матрицей, что приводит к снижению механических и реологических свойств конечного материала.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание способа получения термопластичной эластомерной композиции, имеющей повышенные механические, реологические и электрические характеристики.
Для решения поставленной технической задачи предложен способ получения термопластичной эластомерной композиции на основе этилен-пропилен-диенового сополимера, термопластов - полиэтилена и полипропилена и вулканизующих агентов путем полной динамической вулканизации, отличающийся тем, что на первой стадии загружают этилен-пропилен-диеновый сополимер и целевые добавки, поднимают температуру до 120°С, вводят вулканизующие агенты, при температуре 150°С добавляют термопласты в количестве 30-50 мас.% от их общего содержания и проводят смешивание при температуре 190°С, а на второй стадии в полученную смесь вводят остальное количество термопластов.
С целью улучшения однородности композиции способ осуществляют в три стадии, при этом на третьей стадии дополнительно вводят стабилизатор и/или дисперсный наполнитель, или в четыре стадии, при этом на третьей стадии вводят стабилизатор, а на четвертой стадии вводят дисперсный наполнитель.
Авторами установлено, что при получении термопластичной эластомерной композиции для формирования структуры материала, в которой частицы вулканизованного каучука распределены в непрерывной термопластичной матрице, требуется диспергирование каучуковой составляющей одновременно с проведением реакции вулканизации до достижения определенной плотности сшивок. При этом температуру по зонам экструдера и скорость вращения шнеков подбирают таким образом, чтобы на начальном этапе получить каучуковую фазу с плотностью сшивки не более 5% от ее конечного значения. Температура в каждой последующей зоне экструдера по сравнению с начальной зоной должна на 15-30°С превышать температуру плавления высокоплавкого компонента (полипропилена). При повышении температуры скорость реакции вулканизации увеличивается, и плотность сшивок достигает конечного значения - (1-2).10-5мoл/cм3. Добавление термопластов частями по стадиям способа дает возможность повысить реологические характеристики получаемой композиции (показатель текучести расплава), а введение вулканизующих агентов на первой стадии дает возможность получать композицию с однородным распределением частиц сшитого каучука размером не более 2 мкм, что способствует повышению механических свойств получаемых материалов. Смешение компонентов композиции может производиться на различном смесительном оборудовании - смесители Брабендера, экструдеры с различным количеством шнеков, но наилучший технический результат достигается при использовании двухшнекового экструдера, так как в этом случае оптимальные характеристики композиции достигаются за меньшее время смешения. Композиции, полученные заявляемым способом, могут перерабатываться в изделия всеми известными способами - экструзией, литьем под давлением, прессованием и т.п.
Примеры осуществления
Пример 1
На первой стадии в зону питания двухшнекового экструдера (количество зон экструдера 5-11, соотношение L/D=23) при температуре 30°С и скорости вращения шнеков 60 об/мин загружали 49 мас.ч. этилен-пропилен-диенового сополимера и целевые добавки (7 мас.ч. битума и 16 мас.ч. резиновой крошки). Затем температуру повышали до 120°С, во 2-ю зону вводили вулканизующие агенты - 0,37 мас.ч. серы, 0,31 мас.ч. тетраметилтиурамдисульфида, 0,09 мас.ч. дибензотиазолилдисульфида, 0, 37 мас.ч. стеариновой кислоты и 0,91 мас.ч. оксида цинка, в 3-ю зону при температуре 150°С - 30 мас.% от суммарного количества (9 мас.ч.) термопластов (полиэтилена и пропилена). Через 15 сек степень сшивки достигла требуемого значения - 0,01×10-5 мол/см3. После этого продолжали смешивание при температуре 190°С. Время пребывания композиции в экструдере - 45 сек. На выходе из экструдера полученные стренги охлаждали и гранулировали. Затем на второй стадии при температуре 190°С в 1-й зоне к полученному грануляту добавляли оставшиеся 70 мас.% (21 мас.ч.) термопластов и перемешивали. Скорость вращения шнеков по зонам подбирали так, чтобы сохранить однородное распределение частиц вулканизованного каучука размером 1-2 мкм и максимально уменьшить влияние процессов термоокисления. Полученные стренги охлаждали и гранулировали с получением термопластичной эластомерной композиции.
По примерам 2 и 3 способ осуществляли аналогично примеру 1. В примере 2 процесс проводили в три стадии, при этом на первой стадии вводили 40 мас.% термопластов, на второй стадии 60 мас.% термопластов, а на третьей стадии - стабилизатор типа Ирганокс (5 мас.ч.). В примере 3 процесс проводили в четыре стадии, при этом на первой и второй стадиях вводили по 50 мас.% термопластов, на третьей стадии вводили стабилизатор, а на четвертой - дисперсный наполнитель (11 мас.ч. белой сажи).
Степень сшивки каучуковой фазы определяли по равновесному набуханию полученного материала в циклогексаноне в течение 48 час после предварительной экстракции его ацетоном при 56°С в течение 8 час и толуолом при 111°С в течение 12 час.
Свойства полученных заявляемым способом термопластичных эластомерных композиций приведены в таблице.
Наименование свойств | № примеров | Прототип | ||
1 | 2 | 3 | ||
Предел прочности при разрыве, МПа | 15,2 | 15,9 | 15,5 | 14,1 |
Показатель текучести расплава, г/10 мин (190°С, 100 Н) | 4,8 | 5,3 | 5,1 | 4,4 |
Плотность сшивок, (n×10-5) мол/см3 | 1,5 | 1,3 | 1,7 | 1,1 |
Удельное объемное электрическое сопротивление, (ρv)×10-14 Ом.м | 2,7 | 2,9 | 2,5 | 2,1 |
Из данных таблицы следует, что композиции, полученные заявляемым способом, имеют по сравнению с прототипом более высокие механические и электрические свойства, а также повышенные реологические характеристики - показатель текучести расплава на 10-20% выше, чем у прототипа, что свидетельствует о том, что композиции могут перерабатываться в изделия с меньшими энерго- и трудозатратами. Кроме того, изделия, изготовленные из композиций, полученных данным способом, могут быть практически полностью утилизированы в случае брака при их получении, а также после эксплуатации.
Claims (3)
1. Способ получения термопластичной эластомерной композиции на основе этилен-пропилен-диенового сополимера, термопластов - полиэтилена и полипропилена и вулканизующих агентов путем полной динамической вулканизации, отличающийся тем, что на первой стадии загружают этилен-пропилен-диеновый сополимер и целевые добавки, поднимают температуру до 120°С, вводят вулканизующие агенты, при температуре 150°С добавляют термопласты в количестве 30-50 мас.% от их общего содержания и проводят смешивание при температуре 190°С, а на второй стадии в полученную смесь вводят остальное количество термопластов.
2. Способ получения термопластичной эластомерной композиции по п.1, отличающийся тем, что способ осуществляют в три стадии, при этом на третьей стадии дополнительно вводят стабилизатор и/или дисперсный наполнитель.
3. Способ получения термопластичной эластомерной композиции по п.1, отличающийся тем, что способ осуществляют в четыре стадии, при этом на третьей стадии вводят стабилизатор, а на четвертой стадии вводят дисперсный наполнитель.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008106450/04A RU2376325C2 (ru) | 2008-02-21 | 2008-02-21 | Способ получения термопластичной эластомерной композиции |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008106450/04A RU2376325C2 (ru) | 2008-02-21 | 2008-02-21 | Способ получения термопластичной эластомерной композиции |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008106450A RU2008106450A (ru) | 2009-08-27 |
RU2376325C2 true RU2376325C2 (ru) | 2009-12-20 |
Family
ID=41149329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008106450/04A RU2376325C2 (ru) | 2008-02-21 | 2008-02-21 | Способ получения термопластичной эластомерной композиции |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2376325C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458943C1 (ru) * | 2011-03-31 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ получения термопластичной эластомерной композиции |
RU2510881C1 (ru) * | 2012-12-27 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения термопластичной эластомерной композиции |
RU2725606C2 (ru) * | 2019-09-04 | 2020-07-03 | ООО "Вектор полимир" | Состав и способ получения биодеградируемой термопластичной композиции |
-
2008
- 2008-02-21 RU RU2008106450/04A patent/RU2376325C2/ru active IP Right Revival
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458943C1 (ru) * | 2011-03-31 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ получения термопластичной эластомерной композиции |
RU2510881C1 (ru) * | 2012-12-27 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения термопластичной эластомерной композиции |
RU2725606C2 (ru) * | 2019-09-04 | 2020-07-03 | ООО "Вектор полимир" | Состав и способ получения биодеградируемой термопластичной композиции |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008106450A (ru) | 2009-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104159978B (zh) | 热塑性的半导体组合物 | |
CN109553982B (zh) | 一种热塑性硫化胶及制备方法 | |
MXPA05014179A (es) | Proceso para fabricar vulcanizados termoplasticos. | |
CN105385065B (zh) | 一种聚氯乙烯/聚氨酯合金线缆料及其制备方法 | |
CN111073320B (zh) | 天然橡胶改性沥青及制备方法 | |
US9598550B2 (en) | Method of devulcanizing vulcanized rubber | |
CN108841073B (zh) | 一种阻燃型动态硫化的pp/poe弹性体及其制备方法 | |
CN110452467A (zh) | 一种具有互穿网络结构的热塑性弹性体及其制备方法 | |
TWI744424B (zh) | 過氧化物母體 | |
CN110903654A (zh) | 一种环保型热塑性硅橡胶弹性体及其制备方法 | |
CN111051398A (zh) | 乙烯-乙酸乙烯酯的反应性混炼 | |
CN103554627A (zh) | 可循环使用的聚烯烃热塑性电缆绝缘材料及其制备方法 | |
RU2376325C2 (ru) | Способ получения термопластичной эластомерной композиции | |
CN110938274B (zh) | 硅烷交联型半导电屏蔽材料及其制备方法和应用 | |
CN106751095A (zh) | 含有l‑poss交联剂的同质异构改性回收ps及其制备方法 | |
CN109021583B (zh) | 一种三组分抗撕裂硅橡胶及制备方法 | |
US20220081528A1 (en) | Foam Thermoplastic Vulcanizate Pellet Compositions, Methods, and Articles Related Thereto | |
CN104710692B (zh) | 一种改善天然橡胶与乙丙橡胶共混胶性能的增容剂及其制备方法 | |
CN113201211A (zh) | 一种复合动态交联聚乳酸/天然橡胶/淀粉弹性体及其制备方法 | |
CN112759816B (zh) | 制无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的组合物、弹性体及其制备方法和应用 | |
CN112430367A (zh) | 一种辐照交联硅橡胶基材储能电缆料及其制备方法 | |
CN112778615A (zh) | 制乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体发泡材料的组合物、发泡材料及其制备方法和应用 | |
KR20190074188A (ko) | 전력 케이블의 절연층용 폴리머 조성물 및 이를 포함하는 절연층, 전력 케이블 | |
CN111040318B (zh) | 一种低压缩永久变形动态硫化tpv工业化生产方法 | |
CN116082730B (zh) | 一种含ectfe的辐照交联型组合物及其应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140222 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170303 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |