RU2799590C2 - Polyethylene-based adhesion composition, method for its production and application - Google Patents
Polyethylene-based adhesion composition, method for its production and application Download PDFInfo
- Publication number
- RU2799590C2 RU2799590C2 RU2021111394A RU2021111394A RU2799590C2 RU 2799590 C2 RU2799590 C2 RU 2799590C2 RU 2021111394 A RU2021111394 A RU 2021111394A RU 2021111394 A RU2021111394 A RU 2021111394A RU 2799590 C2 RU2799590 C2 RU 2799590C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition according
- hdpe
- functional monomer
- lldpe
- grafted
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техники к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение относится к адгезионной композиции на основе полиэтилена, предназначенной для использования в качестве адгезионного слоя для нанесения на различные металлические поверхности с целью противокоррозионной защиты, а также к способу получения указанной композиции. В частности, адгезионные композиции настоящего изобретения используются для изоляции труб, при строительстве магистральных газо- и нефтепроводов. Кроме изоляции труб, композиции по настоящему изобретению находят применение в качестве адгезионного слоя в других многослойных системах, например, покрытиях, в пленках, пластмассах, керамике. The invention relates to a polyethylene-based adhesive composition intended for use as an adhesive layer for application to various metal surfaces for the purpose of anti-corrosion protection, as well as to a method for producing said composition. In particular, the adhesive compositions of the present invention are used to insulate pipes in the construction of gas and oil pipelines. In addition to pipe insulation, the compositions of the present invention find use as an adhesive layer in other multilayer systems, such as coatings, films, plastics, ceramics.
Уровень техникиState of the art
Из документа уровня техники US 6855432, 03.08.1990 [1], известны композиции на основе полиэтилена, пригодные для использования в качестве адгезионных покрытий. Например, в [1] раскрыта такая композиция, применяемая в качестве адгезионного слоя между металлом и полимером, содержащая полиэтилен или его сополимеры с α-олефинами. Известная композиция содержит: (А) от 20 до 60 вес. ч. полиэтилена; (В) от 10 до 30 вес. ч. полиэтилена, привитого малеиновым ангидридом; (С) от 10 до 35 вес. ч. высокопрочного полистирола; (D) от 10 до 25 вес. ч. эластомера. US 6855432 раскрывает использование в составе композиции полимерных компонентов, привитых различными функциональными мономерами для достижения более высоких значений адгезионной прочности, а также получения таких полимерных компонентов с использованием катализаторов разной природы. Достигаемы диапазон значений адгезионной прочности согласно [1] составляет от 16,4 до 36,3 Н/мм.From the prior art document US 6855432, 03.08.1990 [1], compositions based on polyethylene suitable for use as adhesive coatings are known. For example, in [1], such a composition is disclosed, used as an adhesive layer between a metal and a polymer, containing polyethylene or its copolymers with α-olefins. The known composition contains: (A) from 20 to 60 wt. hours of polyethylene; (B) 10 to 30 wt. hours of polyethylene grafted with maleic anhydride; (C) 10 to 35 wt. including high-strength polystyrene; (D) 10 to 25 wt. including elastomer. US 6855432 discloses the use of polymer components grafted with various functional monomers in the composition to achieve higher values of adhesive strength, as well as the production of such polymer components using catalysts of different nature. Achievable range of adhesive strength according to [1] is from 16.4 to 36.3 N/mm.
В патенте RU 2265618, 10.01.2002, [2], представлена композиция, пригодная для многослойных покрытий металлов, стекла, пластика керамики. Известная композиция имеет многокомпонентный состав на основе полиэтилена или его сополимеров с α-олефинами, и включает: A) сополимер этилена с акриловой кислотой и/или тройной сополимер этилена, акриловой кислоты и эфира акриловой кислоты в количестве от 10 до 50% мас. по отношению к общей массе смеси; В) сополимер этилена с α-олефином в количестве от 50 до 90% мас. по отношению к общей массе смеси; С) этиленненасыщенные дикарбоновые кислоты и/или их ангидриды. Известное изобретение направлено на использование в составе композиции полимерных компонентов, привитых различными функциональными мономерами для достижения более высоких значений адгезионной прочности, а также получения таких полимерных компонентов с использованием катализаторов разной природы. Техническим результатом описанного в [2] изобретения является адгезионная прочность при 23°С на уровне 27,5 Н/мм, а при 80°С- 25 Н/мм; указанный технический результат достигается в результате прививания двух компонентов А) и В), входящих в состав композиции, малеиновым ангидридом в одну стадию.Patent RU 2265618, 10.01.2002, [2], presents a composition suitable for multilayer coatings of metals, glass, plastics, ceramics. The known composition has a multi-component composition based on polyethylene or its copolymers with α-olefins, and includes: in relation to the total mass of the mixture; C) a copolymer of ethylene with an α-olefin in an amount of from 50 to 90% wt. in relation to the total mass of the mixture; C) ethylenically unsaturated dicarboxylic acids and/or their anhydrides. The known invention is directed to the use of polymer components grafted with various functional monomers in the composition to achieve higher values of adhesive strength, as well as to obtain such polymer components using catalysts of different nature. The technical result of the invention described in [2] is the adhesive strength at 23°C at the level of 27.5 N/mm, and at 80°C - 25 N/mm; the specified technical result is achieved as a result of grafting two components A) and B), which are part of the composition, with maleic anhydride in one stage.
В патенте EA 007577, 29.12.2006, [3], также раскрыта многокомпонентная композиция на основе полиэтилена для различных применений, в частности, для изоляции металлических труб, имеющая следующий состав: А) неэластомерный полиэтилен в количестве от 40 до 97% мас. от общей массы композиции и B) эластомер, содержащий эластомерный этиленовый сополимер с группами полярного сомономера, где компонент А) либо компоненты А) и В) прививают с использованием функционального мономера (модифицирующего агента). Описанная в [3] композиция предусматривает использование в составе композиции полимерных компонентов, привитых различными функциональными мономерами для достижения более высоких значений адгезионной прочности, а также получения таких полимерных компонентов с использованием катализаторов разной природы. Описанное в [3] техническое решение обеспечивает достижение адгезионной прочности в более широких диапазонах температур, например, на уровне 46,8 Н/мм при 23°С, 22,2 Н/мм при 70°С, 13,1 Н/мм при 85°С, и 9,5- 6 Н/мм при 95-100°С. Указанные значения адгезионной прочности достигаются путем получения полиэтилена, привитого малеиновым ангидридом, на катализаторе с одним активным центром, в частности, при использовании в качестве катализатора металлоценового компонента на пористом носителе.In the patent EA 007577, 29.12.2006, [3], a multicomponent composition based on polyethylene for various applications, in particular, for insulating metal pipes, is also disclosed, having the following composition: A) non-elastomeric polyethylene in an amount of from 40 to 97% wt. from the total weight of the composition and B) an elastomer containing an elastomeric ethylene copolymer with polar comonomer groups, where component A) or components A) and B) are grafted using a functional monomer (modifying agent). The composition described in [3] provides for the use of polymer components grafted with various functional monomers in the composition to achieve higher values of adhesive strength, as well as the production of such polymer components using catalysts of different nature. The technical solution described in [3] ensures the achievement of adhesive strength in wider temperature ranges, for example, at the level of 46.8 N/mm at 23°C, 22.2 N/mm at 70°C, 13.1 N/mm at 85°C, and 9.5-6 N/mm at 95-100°C. These values of adhesive strength are achieved by obtaining polyethylene grafted with maleic anhydride on a catalyst with a single active site, in particular, when using as a catalyst a metallocene component on a porous carrier.
Адгезионные композиции, применяемые в качестве покрытий, выполняют защитную функцию, к ним предъявляют ряд требований, прежде всего, должно реализовываться наиболее прочное сцепление композиции с поверхностью защищаемого материала. Прочное сцепление как свойство может быть охарактеризовано адгезионной прочностью, то есть прочностью при отслаивании к конкретному материалу, в частности, в рамках настоящего изобретения - к стали. Следует отметить, что указанные значения адгезионной прочности являются недостаточными для реализации функций защиты металлических поверхностей от механических повреждений и коррозии в широком диапазоне температур, в частности от 23°С до 80°С.Adhesive compositions used as coatings perform a protective function, they are subject to a number of requirements, first of all, the strongest adhesion of the composition to the surface of the protected material must be realized. Strong adhesion as a property can be characterized by adhesive strength, that is, peel strength to a specific material, in particular, in the context of the present invention, to steel. It should be noted that these values of adhesive strength are insufficient to implement the functions of protecting metal surfaces from mechanical damage and corrosion in a wide temperature range, in particular from 23°C to 80°C.
Как видно из предшествующего уровня техники, является общепринятой модификация полиэтилена малеиновым ангидридом, использующимся практически во всех современных адгезионных композициях. Его применяют как в виде готового малеинизированного продукта, например, Polybond 3009 (US 5637410, [4], WO 9509212, [5]), так и готовят непосредственно перед использованием путем прививки малеинового ангидрида на полиэтилены различных марок в ходе двухстадийного процесса получения адгезионной композиции.As can be seen from the prior art, it is a common modification of polyethylene with maleic anhydride, which is used in almost all modern adhesive compositions. It is used both in the form of a finished maleized product, for example, Polybond 3009 (US 5637410, [4], WO 9509212, [5]), and is prepared immediately before use by grafting maleic anhydride onto polyethylenes of various grades during a two-stage process for obtaining an adhesive composition .
Концентрация полиэтилена, привитого малеиновым ангидридом, оказывает весомое влияние на свойства композиции. В документах уровня техники [1]- [5] отмечена необходимость снижения концентрации полиэтилена, привитого малеиновым ангидридом, с точки зрения привлекательности такой композиции как с экономической точки зрения, так и с точки зрения снижения концентрации токсичного малеинового ангидрида в композиции. Например, в патенте RU 2265618 [2] концентрация полимеров, прививаемых функциональными мономерами, по отношению к сумме компонентов составляет от 0,05 до 0,15% мас. Однако ни в одном из документов [1]- [5] нет информации о влиянии снижения концентрации полиэтилена, привитого малеиновым ангидридом, на адгезионную прочность.The concentration of polyethylene grafted with maleic anhydride has a significant impact on the properties of the composition. Prior art documents [1] - [5] noted the need to reduce the concentration of polyethylene grafted with maleic anhydride, in terms of the attractiveness of such a composition, both from an economic point of view, and from the point of view of reducing the concentration of toxic maleic anhydride in the composition. For example, in patent RU 2265618 [2] the concentration of polymers grafted with functional monomers, in relation to the sum of the components, is from 0.05 to 0.15% wt. However, in none of the documents [1] - [5] there is no information on the effect of reducing the concentration of polyethylene grafted with maleic anhydride on adhesive strength.
Наиболее близкой по технической сущности к настоящему изобретению является патент US 8247053 (28.01.2010 SK GLOBAL CHEMICAL KR), [6], раскрывающий адгезионную композицию на основе полиэтилена, и выбранный в качестве прототипа настоящего изобретения. Описанная в [6] адгезионная композиция содержит от 1 до 40% мас. полиэтилена или его сополимеров с α-олефинами (компонент А), привитого функциональным мономером, или смесь полиэтилена (компонент А1) со вторым полимером (компонент А2), отличным от А1, в которой компоненты А1 и А2 совместно модифицированы прививкой ненасыщенного полярного мономера, выбранного из непредельных карбоновых кислот и их ангидридов. Содержание ненасыщенного полярного мономера составляет от 0 до 10000 частей на миллион (ч/млн). Также описанная в [6] композиция содержит от 25 до 98% мас. непривитого полиэтилена (компонент В), полученного на металлоценовых катализаторах, с плотностью 0,910-0,930 г/см3, от 1 до 35% мас. эластомерного продукта (компонент С), который представляет собой либо сополимер этилена с α-олефинами, имеющий плотность 0,860-0,900 г/см3, либо сополимеры этилена с алкилметакрилатом или терполимеры этилена, алкилметакрилатов и малеинового ангидрида, и пероксид.The closest in technical essence to the present invention is patent US 8247053 (28.01.2010 SK GLOBAL CHEMICAL KR), [6], which discloses an adhesive composition based on polyethylene, and is selected as a prototype of the present invention. Described in [6] adhesive composition contains from 1 to 40% wt. polyethylene or its copolymers with α-olefins (component A) grafted with a functional monomer, or a mixture of polyethylene (component A1) with a second polymer (component A2) other than Al, in which components A1 and A2 are jointly modified by grafting an unsaturated polar monomer selected from unsaturated carboxylic acids and their anhydrides. The content of unsaturated polar monomer is from 0 to 10,000 parts per million (ppm). Also described in [6] composition contains from 25 to 98% wt. ungrafted polyethylene (component B) obtained on metallocene catalysts, with a density of 0.910-0.930 g/cm 3 , from 1 to 35% wt. an elastomeric product (component C), which is either a copolymer of ethylene with α-olefins having a density of 0.860-0.900 g/cm 3 or copolymers of ethylene with alkyl methacrylate or terpolymers of ethylene, alkyl methacrylates and maleic anhydride, and a peroxide.
Из [6] также известно, что с целью улучшения перерабатываемости адгезионной композиции на основе полиэтилена используются скользящие добавки. В качестве таких добавок упомянуты стеарамиды, олеамиды, эрукамиды, стеараты кальция, цинка и алюминия, а также полиэтиленовые воски в количестве от 0,01 до 1% мас.From [6] it is also known that in order to improve the processability of the adhesive composition based on polyethylene, sliding additives are used. As such additives, stearamides, oleamides, erucamides, calcium, zinc and aluminum stearates, as well as polyethylene waxes are mentioned in an amount of from 0.01 to 1% wt.
Получение адгезионной композиции по US 8247053 представляет собой двухстадийный процесс, включающий стадию смешивания и модификации одного или нескольких полиэтиленов А, с дальнейшим разбавлением полученной смеси полимерами В и компонентом С. Смешивание осуществляется в двухшнековом экструдере. Полученную известным способом композицию применяют в качестве адгезионного слоя в покрытых эпоксидным слоем металлических трубах для их защиты от коррозии.Obtaining an adhesive composition according to US 8247053 is a two-stage process, including the stage of mixing and modifying one or more polyethylene A, with further dilution of the resulting mixture with polymers B and component C. Mixing is carried out in a twin screw extruder. The composition obtained by a known method is used as an adhesive layer in metal pipes coated with an epoxy layer to protect them from corrosion.
Недостатком известной из [6] композиции являются недостаточно высокие значения адгезионной прочности, не более 37 Н/мм. Кроме того, способ получения компонента непривитого полиэтилена (компонента B) известной композиции, в частности, ограничен использованием металлоценового катализатора.A disadvantage of the composition known from [6] is insufficiently high values of adhesive strength, not more than 37 N/mm. In addition, the process for producing the non-grafted polyethylene component (component B) of the known composition is particularly limited to the use of a metallocene catalyst.
Таким образом, существует потребность в создании адгезионной композиции на основе полиэтилена, обладающей высокими значениями адгезионной прочности, в том числе при повышенных температурах.Thus, there is a need to create an adhesive composition based on polyethylene with high values of adhesive strength, including at elevated temperatures.
Задачей настоящего изобретения является создание адгезионной композиции на основе полиэтилена, обладающей высокими значениями адгезионной прочности, в том числе при повышенных температурах.The objective of the present invention is to create an adhesive composition based on polyethylene with high values of adhesive strength, including at elevated temperatures.
Технический результат настоящего изобретения заключается в улучшении адгезионной прочности композиции на основе полиэтилена, в частности улучшение адгезионной прочности к стали при 23°С до значений от 41 до 62 Н/мм, при 60°С до значений от 20 до 45 Н/мм, при 80°С до значений от 15 до 25 Н/мм. Дополнительный технический результат заключается в снижении концентрации используемого в композиции полиэтилена, привитого функциональным мономером, что является привлекательным по экономическим показателям.Technical result of the present invention is to improve the adhesive strength of the composition based on polyethylene, in particular the improvement of the adhesion strength to steel at 23°C to values from 41 to 62 N/mm, at 60°C to values from 20 to 45 N/mm, at 80° C to values from 15 to 25 N/mm. An additional technical result consists in reducing the concentration of polyethylene grafted with a functional monomer used in the composition, which is attractive in terms of economic indicators.
Для достижения технического результата согласно настоящему изобретению, существенными являются 1) значения плотностей, используемых в составе композиции полиэтиленов, 2) ПТР полиэтиленов, а также 3) разветвленная структура углеводородной цепи ЛПЭНП. Указанный технический результат достигается использованием в составе композиции бинарной смеси полиэтиленов, состоящих из линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП) и полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), которые значительно отличаются друг от друга своей плотностью и характеризуются значениями показателя текучести расплава (ПТР190/2,16) в диапазоне от 0,8 до 1,2 г/10 мин.To achieve the technical result according to the present invention, 1) the values of the densities used in the composition of polyethylenes, 2) the MFI of polyethylenes, and 3) the branched structure of the hydrocarbon chain of LLDPE are essential. The specified technical result is achieved the use of a binary mixture of polyethylenes in the composition, consisting of linear low-density polyethylene (LLDPE) and high-density polyethylene (HDPE), which differ significantly from each other in their density and are characterized by melt flow index (MFR) values190/2.16) in the range from 0.8 to 1.2 g/10 min.
Авторами настоящего изобретения было неожиданно обнаружено, что адгезионная прочность композиции значительно улучшается за счет использования линейного полиэтилена низкой плотности, характеризующегося разветвленной углеводородной цепью с боковыми ответвлениями, содержащими не менее 4 атомов углерода. При этом наилучший технический результат достигается при использовании ЛПЭНП, отличающегося наличием длинноцепочечных ответвлений углеводородных цепей, то есть боковых ответвлений, содержащих 100 и более атомов углерода.The inventors of the present invention have unexpectedly found that the adhesive strength of the composition is significantly improved by using a linear low density polyethylene characterized by a branched hydrocarbon chain with side branches containing at least 4 carbon atoms. In this case, the best technical result is achieved when using LLDPE, which is characterized by the presence of long-chain branches of hydrocarbon chains, that is, side branches containing 100 or more carbon atoms.
Описание изобретенияDescription of the invention
В соответствии с настоящим изобретением, заявлена адгезионная композиция, содержащая, по отношению к общей массе композиции, следующие компоненты:In accordance with the present invention, an adhesive composition is claimed containing, in relation to the total mass of the composition, the following components:
А) от 59 до 82% мас. линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП), имеющего плотность в диапазоне от 0,915 до 0,925 г/см3, и характеризующегося разветвленной углеводородной цепью с боковыми ответвлениями, содержащими не менее 4 атомов углерода;A) from 59 to 82% wt. linear low density polyethylene (LLDPE) having a density in the range of 0.915 to 0.925 g/cm 3 and characterized by a branched hydrocarbon chain with side branches containing at least 4 carbon atoms;
В) от 15 до 20% мас. полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), привитого функциональным мономером, имеющего плотность не менее чем 0,955 г/см3;B) from 15 to 20% wt. high density polyethylene (HDPE) grafted with a functional monomer having a density of not less than 0.955 g/cm 3 ;
С) от 3 до 20% мас. эластомера,C) from 3 to 20% wt. elastomer,
D) необязательные добавки- до 100%,D) optional additives - up to 100%,
при этом ЛПЭНП и ПЭВП характеризуются ПТР190/2,16 в интервале от 0,8 до 1,2 г/10 мин.while LLDPE and HDPE are characterized by an MFI of 190/2.16 in the range from 0.8 to 1.2 g/10 min.
Далее по тексту описания изобретения, линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП, LLDPE) и полиэтилен высокой плотности (ПЭВП, полиэтилен низкого давления-ПЭНД, HDPE) обозначены как ЛПЭНП и ПЭВП, соответственно.Hereinafter, linear low density polyethylene (LLDPE) and high density polyethylene (HDPE) are referred to as LLDPE and HDPE, respectively.
В качестве ЛПЭНП, согласно настоящему изобретению, используют сополимеры этилена с α-олефином, содержащим не менее четырех атомов углерода. В частности может быть использован α-олефин, выбранный из группы, включающей бутен-1, бутен-2, изобутен, пентен-1, цис-пентен-2, транс-пентен-2, 2-метилбутен-1, 3-метилбутен-1, 2-метилбутен-2, гексен-1, цис-гексен-2, транс-гексен-2, цис-гексен-3, транс-гексен-3, 2-метилпентен-1, 3-метилпентен-1, 4-метилпентен-1 , 2-метилпентен-2, цис-3-метилпентен-2, транс-3-метилпентен-2, цис-4-метилпентен-2, транс-4-метилпентен-2, 2-этилбутен-1, 2,3-диметилбутен-1, 3,3-диметилбутен-1, 2,3-диметилбутен-2, гептен-1, октена-1 и тому подобные α-олефины. Наиболее предпочтительным является сополимер этилена с октеном-1.As LLDPE, according to the present invention, copolymers of ethylene with an α-olefin containing at least four carbon atoms are used. In particular, an α-olefin selected from the group consisting of butene-1, butene-2, isobutene, pentene-1, cis-pentene-2, trans-pentene-2, 2-methylbutene-1, 3-methylbutene- 1, 2-methylbutene-2, hexene-1, cis-hexene-2, trans-hexene-2, cis-hexene-3, trans-hexene-3, 2-methylpentene-1, 3-methylpentene-1, 4- methylpentene-1, 2-methylpentene-2, cis-3-methylpentene-2, trans-3-methylpentene-2, cis-4-methylpentene-2, trans-4-methylpentene-2, 2-ethylbutene-1, 2, 3-dimethylbutene-1, 3,3-dimethylbutene-1, 2,3-dimethylbutene-2, heptene-1, octena-1 and the like α-olefins. Most preferred is an ethylene-octene-1 copolymer.
Содержание α-олефинового сомономера в ЛПЭНП составляет от 2,5 до 8% мас., предпочтительно от 3 до 6% мас., наиболее предпочтительно от 3,5 до 5% мас. The content of α-olefin comonomer in LLDPE is from 2.5 to 8% wt., preferably from 3 to 6% wt., most preferably from 3.5 to 5% wt.
При этом в качестве ЛПЭНП может быть использован полиэтилен, получаемый методом сополимеризации этилена с ɑ-олефинами на катализаторах Циглера-Натта, либо на металлоценовых катализаторах, по стандартным промышленным технологиям.In this case, polyethylene obtained by copolymerization of ethylene with α-olefins on Ziegler-Natta catalysts, or on metallocene catalysts, according to standard industrial technologies, can be used as LLDPE.
Содержание ЛПЭНП в общей массе композиции составляет от 59 до 82% мас., предпочтительно от 70 до 82% мас., наиболее предпочтительно от 75 до 80% мас.The content of LLDPE in the total weight of the composition is from 59 to 82% wt., preferably from 70 to 82% wt., most preferably from 75 to 80% wt.
ПЭВП, привитый функциональным мономером, представляет собой гомополимер этилена, к макромолекуле которого привит функциональный мономер. Примерами функциональных мономеров являются ненасыщенные карбоновые кислоты и их производные. К ненасыщенным карбоновым кислотам, согласно изобретению, относятся кислоты, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, такие как акриловая, метакриловая, малеиновая, фумаровая и итаконовая кислота. Функциональные производные этих кислот включают, например, эфирные производные и ангидриды ненасыщенных карбоновых кислот. Примером сложных эфиров ненасыщенных карбоновых кислот является алкил(мет)акрилат, причем алкил содержит до 24 атомов углерода. Примерами алкилакрилата и алкилметакрилата являются, в частности, метилметакрилат, этилакрилат, н-бутилакрилат, изобутилакрилат, 2-этилгексилакрилат. Примерами ангидридов ненасыщенной карбоновой кислоты являются, в частности, малеиновый ангидрид, итаконовый ангидрид, цитраконовый ангидрид, тетрагидрафталевый ангидрид. Наиболее предпочтительным функциональным мономером по настоящему изобретению является малеиновый ангидрид.HDPE grafted with a functional monomer is an ethylene homopolymer with a functional monomer grafted onto its macromolecule. Examples of functional monomers are unsaturated carboxylic acids and their derivatives. Unsaturated carboxylic acids according to the invention include acids containing from 2 to 20 carbon atoms, such as acrylic, methacrylic, maleic, fumaric and itaconic acid. Functional derivatives of these acids include, for example, ester derivatives and anhydrides of unsaturated carboxylic acids. An example of esters of unsaturated carboxylic acids is alkyl(meth)acrylate, where alkyl contains up to 24 carbon atoms. Examples of alkyl acrylate and alkyl methacrylate are, in particular, methyl methacrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate. Examples of unsaturated carboxylic acid anhydrides are, in particular, maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride. The most preferred functional monomer of the present invention is maleic anhydride.
Количество функционального мономера, привитого на ПЭВП, составляет от 0,5 до 2%, предпочтительно от 1,0 до 1,5% по отношению к общей массе ПЭВП, привитого функциональным мономером.The amount of functional monomer grafted onto the HDPE is 0.5 to 2%, preferably 1.0 to 1.5%, based on the total weight of the HDPE grafted with the functional monomer.
В качестве ПЭВП в настоящем изобретении используют полиэтилен, получаемый методом анионно-координационной полимеризации этилена при низком давлении на катализаторах Циглера-Натта по стандартным промышленным технологиям. Прививку функционального мономера к ПЭВП можно осуществлять периодическим или непрерывным способом с применением устройства для перемешивания расплава, что представляет собой методики, хорошо известные специалистам в данной области техники. В соответствии с настоящим изобретением, прививку осуществляют посредством реакционной экструзии в присутствии либо в отсутствии радикального инициатора. Предпочтительно прививку функционального мономера проводят в присутствии радикального инициатора, такого как органический пероксид. Примеры органического пероксида включают, но не ограничиваются, гидропероксид трет-бутила, гидропероксид кумола, диизопропилбензолгидропероксид, пероксид ди-трет-бутила, дикумилпероксид, 1,3-1,4-бис-(трет-бутилпероксиизопропил)бензол, пероксид ацетила, пероксид бензоила, пероксид изобутирила, пероксид бис-3,5,5-триметилгексаноила, пероксид метилэтилкетона, и иные органические пероксиды. Пероксиды могут использоваться как в чистом виде, так и в нанесенном на минеральный или полимерный наполнитель (концентрат пероксида). Примерами подходящих пероксидов являются коммерчески-доступные продукты, известные под такими торговыми марками, как Trigonox 301, Luperox DCP, Luperox DC40, Luperox DC40KE, Luperox DC40MG, Luperox DC40P-SP2, Luperox DI, Luperox DTA, Luperox F, Luperox F40, Luperox F40MG, Luperox MIX, Luperox 101, Luperox 101SIL45, Luperox 130XL45, Luperox 801. Количество упомянутого агента в чистом виде, добавляемое к композиции, предпочтительно находится в диапазоне от 0,01 до 0,4% мас., наиболее предпочтительно от 0,05 до 0,15% в расчете на общую массу композиции. As HDPE in the present invention, polyethylene is used, obtained by the anionic-coordination polymerization of ethylene at low pressure on Ziegler-Natta catalysts using standard industrial technologies. The grafting of the functional monomer to HDPE can be done in a batch or continuous manner using a melt agitator, which are techniques well known to those skilled in the art. In accordance with the present invention, grafting is carried out by reactive extrusion in the presence or absence of a radical initiator. Preferably, the grafting of the functional monomer is carried out in the presence of a radical initiator such as an organic peroxide. Examples of organic peroxide include, but are not limited to, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 1,3-1,4-bis-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene, acetyl peroxide, benzoyl peroxide , isobutyryl peroxide, bis-3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, and other organic peroxides. Peroxides can be used both in pure form and applied to a mineral or polymer filler (peroxide concentrate). Examples of suitable peroxides are commercially available products known under trade names such as Trigonox 301, Luperox DCP, Luperox DC40, Luperox DC40KE, Luperox DC40MG, Luperox DC40P-SP2, Luperox DI, Luperox DTA, Luperox F, Luperox F40, Luperox F40MG , Luperox MIX, Luperox 101, Luperox 101SIL45, Luperox 130XL45, Luperox 801. The amount of said agent in pure form added to the composition is preferably in the range from 0.01 to 0.4% wt., most preferably from 0.05 to 0.15% based on the total weight of the composition.
Содержание ПЭВП, привитого функциональным мономером, в адгезионной композиции по изобретению составляет от 15 до 20% мас., предпочтительно от 15 до 18% мас., наиболее предпочтительно от 15 до 17% мас. в расчете на общую массу композиции. Содержание ПЭВП, привитого функциональным мономером, менее чем 15% мас. приводит к снижению концентрации функциональных полярных групп в межфазной зоне вблизи контактирующего с адгезионной композицией защищаемого материала и, как следствие, к уменьшению адгезионной прочности. Увеличение содержания ПЭВП, привитого функциональным мономером, более чем 20% мас., приводит к существенному ухудшению его совместимости с ЛПЭНП ввиду разнородности их структур, что вызывает негативные изменения морфологии указанной смеси. Образующаяся при более чем 20% мас. содержании ПЭВП, привитого функциональным мономером, грубодисперсная и неоднородная фаза ПЭВП в матрице ЛПЭНП вызывает ухудшение структуры и свойств адгезионного слоя с полярной подложкой (защищаемым материалом), что влечет соответствующее ухудшение адгезионной прочности.The content of HDPE grafted with a functional monomer in the adhesive composition according to the invention is from 15 to 20% by weight, preferably from 15 to 18% by weight, most preferably from 15 to 17% by weight. based on the total weight of the composition. The content of HDPE grafted with a functional monomer is less than 15% wt. leads to a decrease in the concentration of functional polar groups in the interfacial zone near the protected material in contact with the adhesive composition and, as a consequence, to a decrease in adhesive strength. An increase in the content of HDPE grafted with a functional monomer by more than 20% wt. leads to a significant deterioration in its compatibility with LLDPE due to the heterogeneity of their structures, which causes negative changes in the morphology of this mixture. Formed at more than 20% wt. content of HDPE grafted with a functional monomer, the coarse and inhomogeneous HDPE phase in the LLDPE matrix causes a deterioration in the structure and properties of the adhesive layer with a polar substrate (protected material), which leads to a corresponding deterioration in adhesive strength.
Использование полиэтиленов, которые значительно отличаются друг от друга своей плотностью, позволяет повысить адгезионную прочность композиции. В соответствии с изобретением, в качестве полиэтиленов в составе композиции используют ЛПЭНП, который характеризуется плотностью в диапазоне от 0,915 до 0,925 г/см3, предпочтительно от 0,916 до 0,920 г/см3 и ПЭВП, привитый функциональным мономером, который характеризуется плотностью не менее 0,955 г/см3, предпочтительно не менее 0,960 г/см3. В противном случае, сближение значений плотностей для полиэтиленов (менее 0,955 г/см3 для ПЭВП и более 0,25 г/см3 для ЛПЭНП), приведет к затруднению диффузии ПЭВП, привитого функциональным мономером, к поверхности материала, с которым контактирует адгезионная композиция, что приведет к ухудшению ее адгезионной прочности.The use of polyethylenes, which differ significantly from each other in their density, makes it possible to increase the adhesive strength of the composition. In accordance with the invention, as polyethylenes in the composition, LLDPE is used, which is characterized by a density in the range from 0.915 to 0.925 g/cm 3 , preferably from 0.916 to 0.920 g/cm 3 and HDPE grafted with a functional monomer, which is characterized by a density of at least 0.955 g/cm 3 , preferably not less than 0.960 g/cm 3 . Otherwise, convergence of density values for polyethylenes (less than 0.955 g/cm 3 for HDPE and more than 0.25 g/cm 3 for LLDPE) will make it difficult for the HDPE grafted with a functional monomer to diffuse to the surface of the material with which the adhesive composition is in contact , which will lead to deterioration of its adhesive strength.
Ключевым для достижения технического результата настоящего изобретения является также значение ПТР. Было обнаружено, что ПТР190/2,16 ПЭВП, привитого функциональным мономером, как и ПТР190/2,16 ЛПЭНП, должны изменяться в интервале от 0,8 до 1,2 г/10 мин, предпочтительно от 0,9 до 1,1 г/10 мин.The key to achieving the technical result of the present invention is also the value of the MFR. It has been found that the MFR 190/2.16 of functional monomer grafted HDPE, like the MFR 190/2.16 LLDPE, should range from 0.8 to 1.2 g/10 min, preferably from 0.9 to 1 .1 g/10 min.
При этом предпочтительно, чтобы соотношения ПТР полиэтиленов: ЛПЭНП и ПЭВП, привитого функциональным мономером, было близким или равным 1.In this case, it is preferable that the ratio of the MFR of polyethylenes: LLDPE and HDPE grafted with a functional monomer be close to or equal to 1.
Не связывая себя какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения полагают, что важная роль значений ПТР связана, в том числе, и с оптимальными значениями молекулярной массы полиэтиленов, что в условиях смешивания разнородных по структуре ЛПЭНП и ПЭВП обеспечивает наибольшую адгезионную прочность получаемой композиции. Снижение вязкости расплава (увеличение ПТР) и молекулярной массы полиэтиленов ниже требуемых значений приводит к неизбежному ухудшению адгезионных характеристик композиции. С понижением ПТР и ростом молекулярной массы полиэтиленов выше требуемых значений также происходит ухудшение адгезионных характеристик композиции, что, вероятно, связано с ростом диффузионных ограничений и уменьшением способности к диспергированию фазы ПЭВП, привитого функциональным мономером, в матрице ЛПЭНП.Without being bound by any theory, the authors of the present invention believe that the important role of the MFR values is associated, among other things, with the optimal values of the molecular weight of polyethylenes, which, under conditions of mixing LLDPE and HDPE of heterogeneous structure, provides the highest adhesive strength of the resulting composition. Reducing the melt viscosity (increase in MFI) and the molecular weight of polyethylenes below the required values leads to an inevitable deterioration in the adhesive characteristics of the composition. With a decrease in the MFI and an increase in the molecular weight of polyethylenes above the required values, the adhesion characteristics of the composition also deteriorate, which is probably associated with an increase in diffusion restrictions and a decrease in the ability to disperse the HDPE phase grafted with a functional monomer in the LLDPE matrix.
Таким образом, для осуществления настоящего изобретения, оптимальные молекулярные массы ЛПЭНП и ПЭВП, привитого функциональным мономером, находятся в диапазоне от 65000 до 80000 г/моль, предпочтительнее от 70000 до 75000 г/моль. Молекулярно-массовое распределение для ПЭВП, привитого функциональным мономером, при этом составляет не менее 5,9, предпочтительно не менее 6,2.Thus, for the implementation of the present invention, the optimal molecular weights of LLDPE and HDPE grafted with a functional monomer are in the range from 65,000 to 80,000 g/mol, preferably from 70,000 to 75,000 g/mol. The molecular weight distribution for HDPE grafted with a functional monomer is at least 5.9, preferably at least 6.2.
Также авторами настоящего изобретения было неожиданно обнаружено, что одним из факторов, оказывающих влияние на адгезионную прочность композиции, помимо значений плотности и ПТР, является разветвленность ЛПЭНП, то есть наличие боковых ответвлений от основной углеводородной цепи. С увеличением длины углеводородной цепи используемого в составе ЛПЭНП сомономера - α-олефина, происходит монотонное увеличение адгезионной прочности композиции. При этом наибольшую адгезионную прочность демонстрируют композиции, где в качестве ЛПЭНП используют сополимер этилена с α-олефином, предпочтительно октеном-1, который отличается наличием длинноцепочечных ответвлений углеводородных цепей, то есть боковых ответвлений, содержащих 100 и более атомов углерода, предпочтительно получаемый по механизму обратимой передачи цепи.Also, the authors of the present invention have unexpectedly found that one of the factors affecting the adhesive strength of the composition, in addition to the density and MFR values, is the branching of LLDPE, that is, the presence of side branches from the main hydrocarbon chain. With an increase in the length of the hydrocarbon chain used in the composition of LLDPE comonomer - α-olefin, there is a monotonous increase in the adhesive strength of the composition. At the same time, the greatest adhesive strength is demonstrated by compositions where LLDPE is a copolymer of ethylene with an α-olefin, preferably octene-1, which is characterized by the presence of long-chain branches of hydrocarbon chains, that is, side branches containing 100 or more carbon atoms, preferably obtained by the mechanism of reversible chain transmission.
Кроме ЛПЭНП и ПЭВП, привитого функциональным мономером, композиция также включает эластомер в количестве от 3 до 20% мас., предпочтительно от 5 до 15% мас., наиболее предпочтительно от 5 до 10% мас. по отношению к общей массе композиции; такое количество эластомера является общепринятым для подобных композиций и раскрыто, например, в уровне техники US8247053, WO0118141. При этом эластомер используют в массовом соотношении к ПЭВП, привитому функциональным мономером, равном от 1:1 до 1:5., предпочтительно от 1:2 до 1:3. По мнению авторов, использование эластомера в составе композиции улучшает совместимость ЛПЭНП и ПЭВП, привитого функциональным мономером, а также повышает пластичность адгезионного слоя, что в свою очередь повышает его прочность при внешнем воздействии.In addition to LLDPE and HDPE grafted with a functional monomer, the composition also includes an elastomer in an amount of 3 to 20% wt., preferably 5 to 15% wt., most preferably 5 to 10% wt. in relation to the total weight of the composition; such an amount of elastomer is conventional for such compositions and is disclosed, for example, in the prior art US8247053, WO0118141. In this case, the elastomer is used in a weight ratio to HDPE grafted with a functional monomer equal to from 1:1 to 1:5, preferably from 1:2 to 1:3. According to the authors, the use of an elastomer in the composition improves the compatibility of LLDPE and HDPE grafted with a functional monomer, and also increases the plasticity of the adhesive layer, which in turn increases its strength under external influence.
В качестве эластомеров согласно изобретению используют сополимеры этилена с α-олефинами, содержащими от 4 до 8 атомов углерода (например, марок Engage, Exact и им подобные), и/или сополимеры этилена со сложными эфирами непредельных карбоновых кислот (например, выпускаемые компаниями Du Pont, Exxon Mobil, Dow Chem. под марками Elvaloy, Lotryl, и им подобные). As elastomers according to the invention, copolymers of ethylene with α-olefins containing from 4 to 8 carbon atoms (for example, brands Engage, Exact and the like) and/or copolymers of ethylene with esters of unsaturated carboxylic acids (for example, manufactured by Du Pont , Exxon Mobil, Dow Chem. under the brands Elvaloy, Lotryl, and the like).
Используемые в качестве эластомеров сополимеры этилена со сложными эфирами ненасыщенных карбоновых кислот представляют собой статистические сополимеры с содержанием сложноэфирного сомономера в количестве от 5 до 40% мас. Примерами сложных эфиров ненасыщенных карбоновых кислот являются алкилакрилат и/или алкилметакрилат, где алкил содержит до 24 атомов углерода. Примерами алкилакрилата и алкилметакрилата являются, в частности, метилметакрилат, этилакрилат, н-бутилакрилат, изобутилакрилат, 2-этилгексилакрилат.The copolymers of ethylene with esters of unsaturated carboxylic acids used as elastomers are random copolymers with an ester comonomer content of 5 to 40% by weight. Examples of esters of unsaturated carboxylic acids are alkyl acrylate and/or alkyl methacrylate, where alkyl contains up to 24 carbon atoms. Examples of alkyl acrylate and alkyl methacrylate are, in particular, methyl methacrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate.
Заявляемая композиция также может необязательно включать различные добавки, например, антиоксиданты, УФ-поглотители, антистатические агенты, агенты кристаллизации, наполнители, скользящие добавки, замедлители горения и иные добавки, в количестве от 0 до 1% мас., предпочтительно от 0,1 до 0,5% мас.The claimed composition may also optionally include various additives, for example, antioxidants, UV absorbers, antistatic agents, crystallizing agents, fillers, sliding additives, flame retardants and other additives, in an amount of from 0 to 1% wt., preferably from 0.1 to 0.5% wt.
Примеры подходящих антиоксидантов включают 2,6-ди-трет-бутил-п-крезол, тетракис-[метилен-3-(3,5-ди-т-бутил-4-гидроксифенил)пропионат]метан, п-нафтиламин и парафенилендиамин.Examples of suitable antioxidants include 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, tetrakis-[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane, p-naphthylamine and paraphenylenediamine.
Примеры УФ-поглотителей включают 2,4-дигидроксибензофенон, 2-(2’-гидрокси-3’5’-ди-т-бутилфенил)-5-хлорбензотриазол, 2-(2-гидрокси-3-т-бутил-5-метилфенил)-5-хлорбензотриазол и бис-(2,2΄,6,6΄-тетраметил-4-пиперидин)себацинат.Examples of UV absorbers include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-(2'-hydroxy-3'5'-di-t-butylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2-hydroxy-3-t-butyl-5- methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole; and bis-(2,2΄,6,6΄-tetramethyl-4-piperidine) sebacate.
Примеры антистатических агентов включают лаурил диэтаноламин, пальмитил, диэтаноламин, стеарил диэтаноламин, олеил диэтаноламин, бегенил диэтаноламин, полиоксиэтилен-алкиламины, стеарил-моноглицериды и 2-гидрокси-4-н-октоксибензофенон.Examples of antistatic agents include lauryl diethanolamine, palmityl, diethanolamine, stearyl diethanolamine, oleyl diethanolamine, behenyl diethanolamine, polyoxyethylene alkylamines, stearyl monoglycerides, and 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone.
Примеры агентов кристаллизации включают п-трет-бутилбензоат алюминия, дибензилиден-сорбит и гидроксиди-п-т-бутилбензоат алюминия.Examples of crystallizing agents include aluminum p-tert-butyl benzoate, dibenzylidene sorbitol, and aluminum hydroxide-p-t-butyl benzoate.
Наполнители, входящие в состав композиции, представляют собой, в частности, стекловолокно, углеволокно, тальк, глина, оксид кремния, карбонат кальция, сульфат бария, гидроксид магния, гидроксид кальция и оксид кальция.The fillers included in the composition are, in particular, glass fiber, carbon fiber, talc, clay, silicon oxide, calcium carbonate, barium sulfate, magnesium hydroxide, calcium hydroxide and calcium oxide.
Скользящие добавки используют для облегчения изготовления композиции, в частности ее экструзии. Примеры скользящих добавок включают стеарамиды, олеамиды, эруцинамиды, стеарат кальция, стеарат цинка, стеарат алюминия, стеарат магния, полиэтиленовый воск, вазелиновое масло.Glidants are used to facilitate the manufacture of the composition, in particular its extrusion. Examples of lubricants include stearamides, oleamides, erucinamides, calcium stearate, zinc stearate, aluminum stearate, magnesium stearate, polyethylene wax, liquid paraffin.
Примеры замедлителей горения представляют собой гидроксиды металлов, галогенирующие агенты, оксид сурьмы, декабромбифениловый эфир и бис-(3,5-дибром-4-бромпропилоксифенил)сульфон.Examples of flame retardants are metal hydroxides, halogenating agents, antimony oxide, decabrombiphenyl ether and bis(3,5-dibromo-4-bromopropyloxyphenyl)sulfone.
Адгезионную композицию настоящего изобретения получают смешиванием всех компонентов, применяя известные методики смешивания термопластичных материалов, например, экструзию или смешивание в смесителях различных конструкций. Могут применяться закрытые смесители с лопастями или роторами, открытые смесители, одношнековые экструдеры, экструдеры с двумя шнеками, вращающимися в одинаковых или противоположных направлениях.The adhesive composition of the present invention is obtained by mixing all the components, using known methods of mixing thermoplastic materials, for example, extrusion or mixing in mixers of various designs. Indoor mixers with paddles or rotors, open mixers, single screw extruders, extruders with two co-rotating or counter-rotating screws can be used.
В соответствии с настоящим изобретением, заявленную адгезионную композицию получают двухстадийным способом путем смешивания и последующей переработки компонентов в однородный расплав с использованием оборудования, известного из уровня техники, например, смесительного оборудования (лопастные смесители, вальцы, смесители Бенбери, смесители Брабендера), одношнекового, двухшнекового экструдера и других подобных смесителей. Предпочтительно смешивание осуществляют в смесительном оборудовании, а дальнейшую переработку в однородный расплав проводят в экструдере, например, так, как это описано ниже.In accordance with the present invention, the claimed adhesive composition is obtained in a two-stage method by mixing and subsequent processing of the components into a homogeneous melt using equipment known from the prior art, for example, mixing equipment (paddle mixers, rollers, Banbury mixers, Brabender mixers), single screw, twin screw extruder and other similar mixers. Preferably mixing is carried out in a mixing equipment and further processing into a homogeneous melt is carried out in an extruder, for example, as described below.
1 стадия. Получение ПЭВП, привитого функциональным мономером1 stage. Obtaining HDPE grafted with a functional monomer
Смешивают ПЭВП и функциональный мономер, в качестве которых используют соединения, описанные ранее. Прививку функционального мономера проводят в присутствии, либо в отсутствие, радикального инициатора. Предпочтительно прививку функционального мономера проводят в присутствии радикального инициатора, такого как органический пероксид. Mix HDPE and functional monomer, which use the compounds described earlier. Grafting of the functional monomer is carried out in the presence or absence of a radical initiator. Preferably, the grafting of the functional monomer is carried out in the presence of a radical initiator such as an organic peroxide.
Другие необязательные добавки можно добавлять до или после прививки функционального мономера.Other optional additives may be added before or after functional monomer grafting.
Указанные компоненты загружают в смесительное оборудование и перемешивают в течение промежутка времени от 1 до 20 минут, предпочтительно от 2 до 10 минут при температуре от 10 до 100°С, предпочтительно от 20 до 50°С. Далее полученную смесь перерабатывают в однородный расплав, предпочтительно в экструдере, при температуре от 190 до 240°С, предпочтительно от 220 до 230°С. При этом число оборотов шнека составляет приблизительно 250 мин-1. These components are loaded into a mixing equipment and mixed for a period of time from 1 to 20 minutes, preferably from 2 to 10 minutes at a temperature of from 10 to 100°C, preferably from 20 to 50°C. Next, the resulting mixture is processed into a homogeneous melt, preferably in an extruder, at a temperature of from 190 to 240°C., preferably from 220 to 230°C. The number of revolutions of the screw is approximately 250 min -1 .
2 стадия. Получение адгезионной композиции2 stage. Getting the adhesive composition
Полученный на стадии 1 ПЭВП, привитый функциональным мономером, ЛПЭНП и эластомер загружают в смесительное оборудование и перемешивают в течение промежутка времени от 1 до 20 минут, предпочтительно от 2 до 10 минут при температуре от 10 до 100°С, предпочтительно от 20 до 50°С. Далее полученную смесь перерабатывают в однородный расплав, предпочтительно в экструдере, при температуре от 190 до 240°С, предпочтительно от 220 до 230°С. При этом число оборотов шнека составляет приблизительно 250 мин-1. Полученную таким образом адгезионную композицию гранулируют и далее используют по назначению.The functional monomer-grafted HDPE obtained in step 1, the LLDPE and the elastomer are charged into a mixing equipment and mixed for a period of 1 to 20 minutes, preferably 2 to 10 minutes, at a temperature of 10 to 100° C., preferably 20 to 50° WITH. Next, the resulting mixture is processed into a homogeneous melt, preferably in an extruder, at a temperature of from 190 to 240°C., preferably from 220 to 230°C. The number of revolutions of the screw is approximately 250 min -1 . The adhesive composition thus obtained is granulated and then used for its intended purpose.
Применение адгезионной композиции, полученную в соответствии с настоящим изобретением, предусматривает ее использование в качестве совместно экструдируемого адгезионного слоя, в многослойных покрытиях, предпочтительно в изоляции для защиты, в частности, труб, предназначенных для строительства магистральных газо- и нефтепроводов.The use of the adhesive composition obtained in accordance with the present invention provides for its use as a co-extruded adhesive layer, in multilayer coatings, preferably in insulation to protect, in particular, pipes intended for the construction of gas and oil pipelines.
Настоящее изобретение также относится к изделию, которое включает адгезионный слой, содержащий адгезионную композицию, описанную выше. Такие изделия, например, включают трубы, кабели, пленки, изделия, изготовленные с нанесением адгезионной композиции экструзионным способом. Настоящее изобретение, в частности, относится к многослойной трубе, то есть к трубе, снабженной многослойным покрытием с двумя, тремя, четырьмя, пятью или более слоями, которое включает полиолефиновый слой и примыкающий к полиолефиновому слою адгезионный слой, который содержит описанную выше адгезионную композицию.The present invention also relates to an article that includes an adhesive layer containing the adhesive composition described above. Such products, for example, include pipes, cables, films, products made with the application of an adhesive composition in an extrusion process. The present invention particularly relates to a multilayer pipe, i.e. a pipe provided with a multilayer coating with two, three, four, five or more layers, which includes a polyolefin layer and an adhesive layer adjacent to the polyolefin layer, which contains the adhesive composition described above.
Изобретение будет далее пояснено примерами, которые приведены для иллюстрации настоящего изобретения и не призваны ограничить его объем.The invention will be further explained by examples, which are given to illustrate the present invention and are not intended to limit its scope.
Примеры осуществление изобретенияExamples of the invention
В качестве ЛПЭНП использовали полиэтилены, приведенные в таблице 1.The polyethylenes shown in Table 1 were used as LLDPE.
Таблица 1. Характеристики полиэтиленов, используемых в примерах по изобретению.Table 1 Characteristics of the polyethylenes used in the examples of the invention.
2,162.16
MD/TD, МПаMD/TD, MPa
MD/TD, %MD/TD, %
гексенbutene+
hexene
*Микроструктура сополимера этилена с октеном-1 содержит длинноцепочечные ответвления (С*The microstructure of the ethylene-octene-1 copolymer contains long-chain branches (C 100 100 и более), получаемые по механизму обратимой передачи цепиand more), obtained by the mechanism of reversible chain transfer
Добавки: АО (антиоксидант), РРА (процессинговая добавка), TS (термостабилизатор)Additives: AO (antioxidant), PPA (processing additive), TS (thermal stabilizer)
В качестве ПЭВП, привитого функциональным мономером, использовали полиэтилены, приведенные в таблице 2.As HDPE grafted with a functional monomer, the polyethylenes shown in Table 2 were used.
Таблица 2. Характеристики ПЭВП, функционализированных малеиновым ангидридом. Table 2. Characteristics of HDPE functionalized with maleic anhydride.
В качестве эластомера используют сополимер этилена и бутилакрилата Elvaloy AC3427.The elastomer used is a copolymer of ethylene and butyl acrylate Elvaloy AC3427.
В качестве необязательной добавки используют вазелиновое масло.Vaseline oil is used as an optional additive.
Пример 1 (сравнительный). Example 1 (comparative).
1 стадия. В качестве ПЭВП, привитого малеиновым ангидридом, используют продукт, производимый компанией Du Pont под маркой Fusabond 100 cо значением ПТР190/2,16=2 и содержанием привитого малеинового ангидрида - 1% мас. (см. табл.2). 1 stage. As HDPE grafted with maleic anhydride, a product manufactured by Du Pont under the brand name Fusabond 100 with an MFI value of 190/2.16 = 2 and a grafted maleic anhydride content of 1% wt is used. (see Table 2).
2 стадия. В лопастном смесителе готовят смесь, включающую 15% мас. ПЭВП, привитого малеиновым ангидридом, (Fusabond 100; свойства см. табл. 2), 80% мас. ЛПЭНП (РЕ 5118Q) (свойства см. табл.1), 5% мас. сополимер этилена и бутилакрилата (например, Elvaloy AC3427) и проводят смешение в течение 2-10 минут при температуре 10-50°С. Полученную смесь компонентов перерабатывают в двухшнековом экструдере LTE-20-44 при максимальной температуре по зонам цилиндра 240°С и числе оборотов шнеков 250 мин-1. Stage 2. In a paddle mixer prepare a mixture containing 15% wt. HDPE grafted with maleic anhydride (Fusabond 100; properties see table. 2), 80% wt. LLDPE (PE 5118Q) (properties see table 1), 5% wt. a copolymer of ethylene and butyl acrylate (for example, Elvaloy AC3427) and mixing is carried out for 2-10 minutes at a temperature of 10-50°C. The resulting mixture of components is processed in a twin-screw extruder LTE-20-44 at a maximum temperature in the cylinder zones of 240°C and a screw speed of 250 min -1 .
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 32,9 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 32.9 N/mm against steel at 23°C.
Пример 2 (сравнительный).Example 2 (comparative).
Получают композицию согласно Примеру 1, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют Sabic 318B (свойства см. в табл. 1).Get the composition according to Example 1, except that as LLDPE using Sabic 318B (properties see table. 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 30,9 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 30.9 N/mm against steel at 23°C.
Пример 3 (сравнительный)Example 3 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 1, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют Sabic 118NJ (свойства см. в табл. 1). Get the composition according to Example 1, except that as LLDPE using Sabic 118NJ (properties see table. 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 36,9 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 36.9 N/mm against steel at 23°C.
Пример 4 (сравнительный)Example 4 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 1, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют Daelim XP 9400 (свойства см. в табл. 1). Get the composition according to Example 1, except that as LLDPE using Daelim XP 9400 (properties see table. 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 29,0 Н/мм по отношению к стали при 23 °С. The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 29.0 N/mm against steel at 23°C.
Пример 5 (сравнительный)Example 5 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 1, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют Daelim XP 9200 (свойства см. в табл. 1). Get the composition according to Example 1, except that as LLDPE using Daelim XP 9200 (properties see table. 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 36,7 Н/мм по отношению к стали при 23°С. The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 36.7 N/mm against steel at 23°C.
Пример 6 (сравнительный)Example 6 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 1, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют DOW ELITE 5400GS (свойства см. в табл. 1). A composition was prepared according to Example 1, except that DOW ELITE 5400GS was used as the LLDPE (see Table 1 for properties).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 30,9 Н/мм по отношению к стали при 23°С. The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 30.9 N/mm against steel at 23°C.
Пример 7 (сравнительный)Example 7 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 1, за исключением того, что в качестве ПЭВП, привитого малеиновым ангидридом, используют Bondyram 5108 (свойства см. в табл. 2), а в качестве ЛПЭНП используют Daelim XP 9400 (свойства см. в табл. 1). A composition was prepared according to Example 1, except that the maleic anhydride grafted HDPE was Bondyram 5108 (see Table 2 for properties) and Daelim XP 9400 was used as LLDPE (see Table 1 for properties).
Полученная композиция характеризуется адгезией адгезионной прочностью 23,6 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by adhesion adhesive strength of 23.6 N/mm in relation to steel at 23°C.
Пример 8 (сравнительный)Example 8 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 7, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют Daelim XP 9200 (свойства см. в табл. 1). Get the composition according to Example 7, except that as LLDPE using Daelim XP 9200 (properties see table. 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 28,6 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 28.6 N/mm against steel at 23°C.
Пример 9 (сравнительный)Example 9 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 1, за исключением того, что в качестве ПЭВП, привитого малеиновым ангидридом, используют BIG Scona (свойства см. в табл. 2), а в качестве ЛПЭНП используют Sabic 118NJ (свойства см. в табл. 1). A composition is prepared according to Example 1, except that BIG Scona is used as maleic anhydride grafted HDPE (see Table 2 for properties) and Sabic 118NJ is used as LLDPE (see Table 1 for properties).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 21,0 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 21.0 N/mm against steel at 23°C.
Пример 10 (сравнительный)Example 10 (comparative)
1 стадия. Синтез МА-ПЭВП-1 (свойства см. в табл. 2).1 stage. Synthesis of MA-HDPE-1 (see properties in Table 2).
В лопастном смесителе готовят смесь из следующих компонентов: до 100% мас. ПЭВП марки ПЭ2НТ22-12 (ОАО «Казаньнефтеоргсинтез»), 1,0% мас. малеинового ангидрида, 0,125% мас. органического пероксида Trigonox 301, 0,1% мас. вазелинового масла. Полученную смесь перемешивают в течение 2-10 минут при температуре 10-50°С. Далее готовую смесь перерабатывают в двухшнековом экструдере LTE-20-44 при максимальной температуре по зонам цилиндра 240°С и числе оборотов шнеков 250 мин-1. Полученные стренги охлаждают в водной ванне и гранулируют на оборудовании, прилагаемом к экструдеру.In a paddle mixer prepare a mixture of the following components: up to 100% wt. HDPE grade PE2NT22-12 (Kazannefteorgsintez OJSC), 1.0% wt. maleic anhydride, 0.125% wt. organic peroxide Trigonox 301, 0.1% wt. vaseline oil. The resulting mixture is stirred for 2-10 minutes at a temperature of 10-50°C. Next, the finished mixture is processed in a twin-screw extruder LTE-20-44 at a maximum temperature in the cylinder zones of 240°C and a screw speed of 250 min -1 . The obtained strands are cooled in a water bath and granulated on the equipment attached to the extruder.
2 стадия. В лопастном смесителе готовят смесь, включающую 15% мас. полученного на 1 стадии ПЭВП, функционализированного малеиновым ангидридом, 80,0% масс ЛПЭНП (РЕ 5118Q) и 5% мас. сополимера этилена и бутилакрилата (Elvaloy AC3427) и проводят смешение в течение 2-10 минут при температуре 10-50°С. Полученную смесь компонентов перерабатывают в двухшнековом экструдере LTE-20-44 при максимальной температуре по зонам цилиндра 240°С и числе оборотов шнеков 250 мин-1. 2 stage. In a paddle mixer prepare a mixture containing 15% wt. obtained in stage 1 HDPE, functionalized with maleic anhydride, 80.0% of the mass of LLDPE (PE 5118Q) and 5% wt. copolymer of ethylene and butyl acrylate (Elvaloy AC3427) and mixing is carried out for 2-10 minutes at a temperature of 10-50°C. The resulting mixture of components is processed in a twin-screw extruder LTE-20-44 at a maximum temperature in the cylinder zones of 240°C and a screw speed of 250 min -1 .
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 31,3 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 31.3 N/mm against steel at 23°C.
Пример 11 (сравнительный)Example 11 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 10, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют Sabic 318B (свойства см. в табл. 1). Get the composition according to Example 10, except that as LLDPE using Sabic 318B (properties see table. 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 35,1 Н/мм по отношению к стали при 23°С. The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 35.1 N/mm against steel at 23°C.
Пример 12 (сравнительный)Example 12 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 10, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют Sabic 118NJ (свойства см. в табл. 1). Get the composition according to Example 10, except that as LLDPE using Sabic 118NJ (properties see table. 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 41,9 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 41.9 N/mm against steel at 23°C.
Пример 13 (по изобретению)Example 13 (according to the invention)
Получают композицию согласно Примеру 10, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют DOWLEX 5056 (свойства см. в табл. 1). A composition was prepared according to Example 10, except that DOWLEX 5056 was used as the LLDPE (see Table 1 for properties).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 44,1 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 44.1 N/mm against steel at 23°C.
Пример 14 (сравнительный)Example 14 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 10, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют Daelim XP9400 (свойства см. в табл. 1). Get the composition according to Example 10, except that as LLDPE using Daelim XP9400 (properties see table. 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 29,9 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 29.9 N/mm against steel at 23°C.
Пример 15 (по изобретению)Example 15 (according to the invention)
Получают композицию согласно Примеру 10, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют Daelim XP 9200 (свойства см. в табл. 1). Get the composition according to Example 10, except that as LLDPE using Daelim XP 9200 (properties see table. 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 42,9 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 42.9 N/mm against steel at 23°C.
Пример 16 (по изобретению)Example 16 (according to the invention)
Получают композицию согласно Примеру 10, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют DOW ELITE 5400GS (свойства см. в табл. 1). A composition was prepared according to Example 10, except that DOW ELITE 5400GS was used as the LLDPE (see Table 1 for properties).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 58,7 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 58.7 N/mm against steel at 23°C.
Пример 17 (сравнительный)Example 17 (comparative)
1 стадия. Синтез МА-ПЭВП-2 (свойства см. в табл. 2).1 stage. Synthesis of MA-HDPE-2 (see properties in Table 2).
В лопастном смесителе готовят смесь из следующих компонентов: до 100% мас. ПЭВП марки ПЭ2НТ22-12 (ОАО «Казаньнефтеоргсинтез»), 1,0% мас. малеинового ангидрида, 0,20% мас. органического пероксида (Trigonox 301), 0,1% мас. вазелинового масла. Полученную смесь перемешивают в течение 2-10 минут при температуре 10-50°С. Далее готовую смесь перерабатывают в двухшнековом экструдере LTE-20-44 при максимальной температуре по зонам цилиндра 240°С и числе оборотов шнеков 250 мин-1. Полученные стренги охлаждают в водной ванне и гранулируют на оборудовании, прилагаемом к экструдеру.In a paddle mixer prepare a mixture of the following components: up to 100% wt. HDPE grade PE2NT22-12 (Kazannefteorgsintez OJSC), 1.0% wt. maleic anhydride, 0.20% wt. organic peroxide (Trigonox 301), 0.1% wt. vaseline oil. The resulting mixture is stirred for 2-10 minutes at a temperature of 10-50°C. Next, the finished mixture is processed in a twin-screw extruder LTE-20-44 at a maximum temperature in the cylinder zones of 240°C and a screw speed of 250 min -1 . The obtained strands are cooled in a water bath and granulated on the equipment attached to the extruder.
2 стадия. В лопастном смесителе готовят смесь, включающую 15% мас. полученного на 1 стадии ПЭВП, функционализированного малеиновым ангидридом, 80,0% мас. ЛПЭНП (Daelim XP 9400) и 5% мас. сополимера этилена и бутилакрилата (Elvaloy AC3427) и проводят смешение в течение 2-10 минут при температуре 10-50°С. Полученную смесь компонентов перерабатывают в двухшнековом экструдере LTE-20-44 при максимальной температуре по зонам цилиндра 240°С и числе оборотов шнеков 250 мин-1. Stage 2. In a paddle mixer prepare a mixture containing 15% wt. obtained in stage 1 HDPE, functionalized with maleic anhydride, 80.0% wt. LLDPE (Daelim XP 9400) and 5% wt. copolymer of ethylene and butyl acrylate (Elvaloy AC3427) and mixing is carried out for 2-10 minutes at a temperature of 10-50°C. The resulting mixture of components is processed in a twin-screw extruder LTE-20-44 at a maximum temperature in the cylinder zones of 240°C and a screw speed of 250 min -1 .
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 29,3 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 29.3 N/mm against steel at 23°C.
Пример 18 (сравнительный)Example 18 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 17, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют Daelim XP 9200 (свойства см. в табл. 1). Get the composition according to Example 17, except that as LLDPE using Daelim XP 9200 (properties see table. 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 31,6 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 31.6 N/mm against steel at 23°C.
Пример 19 (сравнительный)Example 19 (comparative)
1 стадия. Синтез МА-ПЭВП-3 (свойства см. в табл. 2).1 stage. Synthesis of MA-HDPE-3 (see properties in Table 2).
В лопастном смесителе готовят смесь из следующих компонентов: до 100% мас. ПЭВП марки ПЭ2НТ22-12 (ОАО «Казаньнефтеоргсинтез»), 1,0% мас. малеинового ангидрида, 0,05% мас. органического пероксида (Trigonox 301), 0,1% мас. вазелинового масла. Полученную смесь перемешивают в течение 2-10 минут при температуре 10-50°С. Далее готовую смесь перерабатывают в двухшнековом экструдере LTE-20-44 при максимальной температуре по зонам цилиндра 240°С и числе оборотов шнеков 250 мин-1. Полученные стренги охлаждают в водной ванне и гранулируют на оборудовании, прилагаемом к экструдеру.In a paddle mixer prepare a mixture of the following components: up to 100% wt. HDPE grade PE2NT22-12 (Kazannefteorgsintez OJSC), 1.0% wt. maleic anhydride, 0.05% wt. organic peroxide (Trigonox 301), 0.1% wt. vaseline oil. The resulting mixture is stirred for 2-10 minutes at a temperature of 10-50°C. Next, the finished mixture is processed in a twin-screw extruder LTE-20-44 at a maximum temperature in the cylinder zones of 240°C and a screw speed of 250 min -1 . The obtained strands are cooled in a water bath and granulated on the equipment attached to the extruder.
2 стадия. В лопастном смесителе готовят смесь, включающую 15% мас. полученного на 1 стадии ПЭВП, функционализированного малеиновым ангидридом, 80,0% мас. ЛПЭНП (Sabic 318B) и 5% мас. сополимера этилена и бутилакрилата (Elvaloy AC3427) и проводят смешение в течение 2-10 минут при температуре 10-50°С. Полученную смесь компонентов перерабатывают в двухшнековом экструдере LTE-20-44 при максимальной температуре по зонам цилиндра 240 °С и числе оборотов шнеков 250 мин-1. Stage 2. In a paddle mixer prepare a mixture containing 15% wt. obtained in stage 1 HDPE, functionalized with maleic anhydride, 80.0% wt. LLDPE (Sabic 318B) and 5% wt. copolymer of ethylene and butyl acrylate (Elvaloy AC3427) and mixing is carried out for 2-10 minutes at a temperature of 10-50°C. The resulting mixture of components is processed in a twin-screw extruder LTE-20-44 at a maximum temperature of 240 °C in the cylinder zones and a screw speed of 250 min -1 .
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 32,4 Н/мм по отношению к стали при 23°С. The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 32.4 N/mm against steel at 23°C.
Пример 20 (сравнительный)Example 20 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 19, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют DOWLEX 5056 (свойства см. в табл. 1). A composition was prepared according to Example 19, except that DOWLEX 5056 was used as the LLDPE (see Table 1 for properties).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 32,4 Н/мм по отношению к стали при 23°С. The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 32.4 N/mm against steel at 23°C.
Пример 21 (сравнительный)Example 21 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 19, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют Daelim XP 9400 (свойства см. в табл. 1). Get the composition according to Example 19, except that as LLDPE using Daelim XP 9400 (properties see table. 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 24,3 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 24.3 N/mm against steel at 23°C.
Пример 22 (сравнительный)Example 22 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 19, за исключением того, что в качестве ЛПЭНП используют Daelim XP 9200 (свойства см. в табл. 1). A composition was prepared according to Example 19, except that Daelim XP 9200 was used as the LLDPE (see Table 1 for properties).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 36,8 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 36.8 N/mm against steel at 23°C.
Пример 23 (сравнительный)Example 23 (comparative)
1 стадия. Синтез МА-ПЭВП-4 (свойства см. в табл. 2).1 stage. Synthesis of MA-HDPE-4 (see properties in Table 2).
В лопастном смесителе готовят смесь из следующих компонентов: до 100%мас. ПЭВП марки ПЭ2НТ22-12 (ОАО «Казаньнефтеоргсинтез»), 1,0% мас. малеинового ангидрида, 0,02% мас. органического пероксида (Trigonox 301), 0,1% мас. вазелинового масла. Полученную смесь перемешивают в течение 2-10 минут при температуре 10-50°С. Далее готовую смесь перерабатывают в двухшнековом экструдере LTE-20-44 при максимальной температуре по зонам цилиндра 240°С и числе оборотов шнеков 250 мин-1. Полученные стренги охлаждают в водной ванне и гранулируют на оборудовании, прилагаемом к экструдеру.In a paddle mixer, a mixture is prepared from the following components: up to 100% wt. HDPE grade PE2NT22-12 (Kazannefteorgsintez OJSC), 1.0% wt. maleic anhydride, 0.02% wt. organic peroxide (Trigonox 301), 0.1% wt. vaseline oil. The resulting mixture is stirred for 2-10 minutes at a temperature of 10-50°C. Next, the finished mixture is processed in a twin-screw extruder LTE-20-44 at a maximum temperature in the cylinder zones of 240°C and a screw speed of 250 min -1 . The obtained strands are cooled in a water bath and granulated on the equipment attached to the extruder.
2 стадия. В лопастном смесителе готовят смесь, включающую 15% мас. полученного на 1 стадии ПЭВП, функционализированного малеиновым ангидридом, 80,0% мас. ЛПЭНП (DOWLEX 5056) и 5% мас. сополимера этилена и бутилакрилата (Elvaloy AC3427) и проводят смешение в течение 2-10 минут при температуре 10-50 °С. Полученную смесь компонентов перерабатывают в двухшнековом экструдере LTE-20-44 при максимальной температуре по зонам цилиндра 240°С и числе оборотов шнеков 250 мин-1. Stage 2. In a paddle mixer prepare a mixture containing 15% wt. obtained in stage 1 HDPE, functionalized with maleic anhydride, 80.0% wt. LLDPE (DOWLEX 5056) and 5% wt. copolymer of ethylene and butyl acrylate (Elvaloy AC3427) and mix for 2-10 minutes at a temperature of 10-50 °C. The resulting mixture of components is processed in a twin-screw extruder LTE-20-44 at a maximum temperature in the cylinder zones of 240°C and a screw speed of 250 min -1 .
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 27,2 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 27.2 N/mm against steel at 23°C.
Пример 24 (сравнительный)Example 24 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 10, за исключением того, что вместо ЛПЭНП (РЕ 5118Q) используют линейный полиэтилен средней плотности (Lumicene mPE) (свойства см. в табл. 1).Get the composition according to Example 10, except that instead of LLDPE (PE 5118Q) used linear medium density polyethylene (Lumicene mPE) (see properties in table. 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 31,5 Н/мм по отношению к стали при 23 °С. The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 31.5 N/mm against steel at 23°C.
Пример 25 (сравнительный)Example 25 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 10, за исключением того, что вместо ЛПЭНП (РЕ 5118Q) используют линейный полиэтилен средней плотности (DOWLEX 5066) (свойства см. в табл 1). Get the composition according to Example 10, except that instead of LLDPE (PE 5118Q) used linear medium density polyethylene (DOWLEX 5066) (see properties in table 1).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 30,1 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 30.1 N/mm against steel at 23°C.
Пример 26 (по изобретению)Example 26 (according to the invention)
Получают композицию согласно Примеру 10, за исключением того, что на второй стадии получения адгезионной композиции вместо 15% мас. используют 17% мас. МА-ПЭВП-1, а вместо 80% мас. используют 78% мас. ЛПЭНП (DOW ELITE 5400GS). Get the composition according to Example 10, except that in the second stage of obtaining the adhesive composition instead of 15% wt. use 17% wt. MA-HDPE-1, and instead of 80% wt. use 78% wt. LLDPE (DOW ELITE 5400GS).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 62,2 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 62.2 N/mm against steel at 23°C.
Пример 27 (по изобретению)Example 27 (according to the invention)
Получают композицию согласно Примеру 16, за исключением того, что на второй стадии получения адгезионной композиции вместо 15% мас. используют 20% мас. МА-ПЭВП-1, а вместо 80% мас. используют 75% мас. ЛПЭНП (DOW ELITE 5400GS). Get the composition according to Example 16, except that in the second stage of obtaining the adhesive composition instead of 15% wt. use 20% wt. MA-HDPE-1, and instead of 80% wt. use 75% wt. LLDPE (DOW ELITE 5400GS).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 52,0 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 52.0 N/mm against steel at 23°C.
Пример 28 (сравнительный)Example 28 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 16, за исключением того, что на второй стадии получения адгезионной композиции вместо 15% мас. используют 13% мас. МА-ПЭВП-1, а вместо 80% мас. используют 82% мас. ЛПЭНП (DOW ELITE 5400GS). Get the composition according to Example 16, except that in the second stage of obtaining the adhesive composition instead of 15% wt. use 13% wt. MA-HDPE-1, and instead of 80% wt. use 82% wt. LLDPE (DOW ELITE 5400GS).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 39,5 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 39.5 N/mm against steel at 23°C.
Пример 29 (сравнительный)Example 29 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 16, за исключением того, что на второй стадии получения адгезионной композиции вместо 15% мас. используют 23% мас. МА-ПЭВП-1, а вместо 80% мас. используют 72% мас. ЛПЭНП (DOW ELITE 5400GS). Get the composition according to Example 16, except that in the second stage of obtaining the adhesive composition instead of 15% wt. use 23% wt. MA-HDPE-1, and instead of 80% wt. use 72% wt. LLDPE (DOW ELITE 5400GS).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 35,8 Н/мм по отношению к стали при 23°С.The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 35.8 N/mm against steel at 23°C.
Пример 30 (сравнительный)Example 30 (comparative)
Получают композицию согласно Примеру 16, за исключением того, что на второй стадии получения адгезионной композиции не используют эластомер Elvaloy AC 3427, а вместо 80% мас. используют 85% мас. ЛПЭНП (DOW ELITE 5400GS). Get the composition according to Example 16, except that in the second stage of obtaining the adhesive composition does not use the elastomer Elvaloy AC 3427, and instead of 80% wt. use 85% wt. LLDPE (DOW ELITE 5400GS).
Полученная композиция характеризуется адгезионной прочностью 32,4 Н/мм по отношению к стали при 23°С. The resulting composition is characterized by an adhesive strength of 32.4 N/mm against steel at 23°C.
В таблице 3 приведены составы композиций ПЭ (Примеры 1-30) и результаты определения их адгезионной прочности.Table 3 shows the compositions of the PE compositions (Examples 1-30) and the results of determining their adhesive strength.
Таблица 3. Составы и свойства адгезионных композиций полиэтилена по примерам 1-30.Table 3. Compositions and properties of adhesive compositions of polyethylene according to examples 1-30.
% мас.HDPE, grafted func. monomer
% wt.
% мас.LLDPE: d=0.916-0.919 g/cm3,
% wt.
% мас. PE: d=0.934 g/cm3,
% wt.
Продолжение Таблицы 3Continuation of Table 3
% мас.HDPE, grafted func. monomer
% wt.
% мас.LLDPE: d=0.916-0.919 g/cm3,
% wt.
% мас. PE: d=0.934 g/cm3,
% wt.
Продолжение Таблицы 3Continuation of Table 3
% мас.HDPE, grafted func. monomer
% wt.
% мас.LLDPE: d=0.916-0.919 g/cm3,
% wt.
% мас. PE: d=0.934 g/cm3,
% wt.
Продолжение Таблицы 3Continuation of Table 3
% мас.HDPE, grafted func. monomer
% wt.
% мас.LLDPE: d=0.916-0.919 g/cm3,
% wt.
% мас. PE: d=0.934 g/cm3,
% wt.
Таким образом, из представленных экспериментальных данных видно, что заявляемая адгезионная композиция на основе полиэтилена обладает повышенными значениями адгезионной прочности к стали и другим полярным подложкам (защищаемым материалам) по сравнению с прототипом и аналогами, и имеет следующие показатели: адгезия к стали на уровне от 40 до 65 Н/мм при 23°С, от 30 до 45 Н/мм при 60°С -, и от 10 до 25 Н/мм при 80°С.Thus, from the presented experimental data it can be seen that the claimed adhesive composition based on polyethylene has increased adhesive strength to steel and other polar substrates (protected materials) in comparison with the prototype and analogues, and has the following indicators: adhesion to steel at a level of 40 up to 65 N/mm at 23°C, from 30 to 45 N/mm at 60°C -, and from 10 to 25 N/mm at 80°C.
Преимущества в адгезионной прочности представленной композиции продемонстрированы примерами, приведенными в таблице 3. The advantages in adhesive strength of the presented composition are demonstrated by the examples given in Table 3.
Примерами настоящего изобретения показано (примеры 12, 13, 15, 16, 26 и 27), что для достижения технического результата требуется соблюдение следующих условий:The examples of the present invention show (examples 12, 13, 15, 16, 26 and 27) that the following conditions are required to achieve a technical result:
1) плотности используемых полиэтиленов должны значительно отличаться друг от друга; так, плотность ЛПЭНП должна составлять 0,915 до 0,925 г/см3, предпочтительно от 0,916 до 0,920 г/см3, в то время как плотность ПЭВП, привитого функциональным мономером, должна составлять не менее 0,955 г/см3, предпочтительно не менее 0,960 г/см3;1) the densities of the polyethylenes used must differ significantly from each other; thus, the density of LLDPE should be 0.915 to 0.925 g/cm 3 , preferably 0.916 to 0.920 g/cm 3 , while the density of HDPE grafted with a functional monomer should be at least 0.955 g/cm 3 , preferably at least 0.960 g /cm 3 ;
2) ПТР190/2,16 полиэтиленов должна находиться в диапазоне от 0,8 до 1,2 г/10 мин., предпочтительно от 0,9 до 1,1 г/10 мин;2) MFR 190/2.16 of the polyethylenes should be in the range of 0.8 to 1.2 g/10 min, preferably 0.9 to 1.1 g/10 min;
3) ЛПЭНП должен характеризоваться разветвленной структурой, то есть наличием боковых ответвлений от основной углеводородной цепи. Увеличение длины углеводородной цепи используемого в составе ЛПЭНП α-олефина приводит к повышению адгезионной прочности, при этом наилучший технический результат достигается при использовании ЛПЭНП, который представляет собой сополимер этилена с октеном-1, содержащий длинно-цепочечные ответвления (С100 и более).3) LLDPE should be characterized by a branched structure, that is, the presence of side branches from the main hydrocarbon chain. An increase in the length of the hydrocarbon chain of the α-olefin used in the composition of LLDPE leads to an increase in adhesive strength, while the best technical result is achieved when using LLDPE, which is a copolymer of ethylene with octene-1 containing long-chain branches (C 100 or more).
Claims (69)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021111394A RU2021111394A (en) | 2022-12-07 |
RU2799590C2 true RU2799590C2 (en) | 2023-07-07 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5637410A (en) * | 1993-09-28 | 1997-06-10 | Bp Chemicals Limited | Adhesive blends |
US6184298B1 (en) * | 1998-06-19 | 2001-02-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Adhesive compositions based on blends of grafted polyethylenes and non-grafted polyethylenes and styrene container rubber |
US6855432B1 (en) * | 1999-09-03 | 2005-02-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Low activation temperature adhesive composition with high peel strength and cohesive failure |
RU2265618C2 (en) * | 2000-07-03 | 2005-12-10 | Базелль Полиолефине Гмбх | Graft copolymer mixture with improved properties and employment thereof as adhesion promoter |
RU2505574C1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-01-27 | Закрытое акционерное общество "МЕТАКЛЭЙ" (ЗАО "МЕТАКЛЭЙ") | Thermoplastic adhesive |
RU2670101C1 (en) * | 2017-09-26 | 2018-10-18 | Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" | Polyethylene composition for outer cable sheath and outer insulation for steel pipes |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5637410A (en) * | 1993-09-28 | 1997-06-10 | Bp Chemicals Limited | Adhesive blends |
US6184298B1 (en) * | 1998-06-19 | 2001-02-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Adhesive compositions based on blends of grafted polyethylenes and non-grafted polyethylenes and styrene container rubber |
US6855432B1 (en) * | 1999-09-03 | 2005-02-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Low activation temperature adhesive composition with high peel strength and cohesive failure |
RU2265618C2 (en) * | 2000-07-03 | 2005-12-10 | Базелль Полиолефине Гмбх | Graft copolymer mixture with improved properties and employment thereof as adhesion promoter |
RU2505574C1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-01-27 | Закрытое акционерное общество "МЕТАКЛЭЙ" (ЗАО "МЕТАКЛЭЙ") | Thermoplastic adhesive |
RU2670101C1 (en) * | 2017-09-26 | 2018-10-18 | Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" | Polyethylene composition for outer cable sheath and outer insulation for steel pipes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100330606B1 (en) | Blends of graft-modified substantially linear ethylene polymers and other thermoplastic polymers | |
US8247053B2 (en) | Adhesive composition containing grafted polyethylene | |
US9574116B2 (en) | Adhesive propylene polymer composition suitable for extrusion coating of paper substrates | |
US4426498A (en) | Polyethylene composition comprising lldpe and rubber | |
CA2342084C (en) | Coextrusion binder with a cobonded polyethylene metallocene base | |
KR102032037B1 (en) | Adhesive Composition | |
JPS6339942A (en) | Thermoplastic elastomer composition | |
WO2003046101A1 (en) | Adhesive polymer composition | |
WO2008127625A1 (en) | Blends of polyolefins, polar ethylene copolymers and functionalized ethylene copolymers | |
US6294609B1 (en) | Composition based on an ethylene-vinyl alcohol copolymer and its use | |
EP2083047A1 (en) | Partially cross-linked polypropylene composition comprising an acidic silanol condensation catalyst | |
RU2799590C2 (en) | Polyethylene-based adhesion composition, method for its production and application | |
JPH0496946A (en) | Polyethylene-based resin composition | |
RU2768173C1 (en) | Adhesive composition based on polyethylene with improved long-term stability, method for preparation and use thereof | |
FR2796386A1 (en) | COMPOSITIONS BASED ON A COPOLYMER OF ETHYLENE AND VINYL ALCOHOL AND POLYPROPYLENE | |
RU2600167C2 (en) | Adhesive composition based on polyethylene | |
WO2020096475A1 (en) | Adhesive polyethylene composition, process for manufacturing and use of the same | |
JP2005146152A (en) | Thermoplastic resin composition and molded product composed of the same composition | |
WO1996020247A1 (en) | CROSS-LINKED POLYMER COMPOSITION CONTAINING A POLYPROPYLENE-ETHYLENE COPOLYMER AND AN ETHYLENE-α-OLEFIN COPOLYMER | |
JPH06248127A (en) | Polyethylene resin composition | |
EP3149098A1 (en) | Tie-layer adhesives having improved adhesion and melt strength | |
JP2022517896A (en) | Extruded foamed polymer compositions and methods for making extruded foamed polymer compositions. | |
AU738756B2 (en) | Blends of graft-modified substantially linear ethylene polymers and other thermoplastic polymers | |
JP2019206695A (en) | Resin composition and method for producing the same | |
JP2003277631A (en) | Molding resin composition and molded product |