SU1638142A1 - Способ получени сшиваемой композиции на основе полиэтилена - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способу получени  с помощью прививки силано- вого соединени  сшиваемых влагой термопластов, таких как олефиновые полимеры или сополимеры, используемые преимущественно дл  изол ции кабелей, производства труб, лент, листов, пленок и т.п.

Известен способ получени  сшиваемых полиолефинов путем прививки алкоксисилановых соединении и сшивки в присутствии влаги П1.

Согласно этому способу дл  производства сшитых экструзионных изделий в экструдер дозируют гидроличируемое ненасыщенное вещество класса силана , органическую перекись, катализатор конденсации силана в виде раствора в силане и сшиваемой полиолефин, причем жидкие компоненты ввод т в материальный цилиндр экструдера, а порошкообразными опудривают гранулы полимера или добавл ют при его гранул ции . Гомогенизируют смесь в экструдере со шнеком специальной конфигурации , обеспечиваюпц-ш стабильное течение расплава в переходных зонах, и экструдируют изделие с последующей сшивкой его под действием штаги при температуре, ниже температуры разложени  привитого сополимера.

Недостатком данного способа  вл етс  применение в качестве сшиваемого агента относительно бопьшого количества перекиси, котора  вызывает лишь локальные сшивки (при уменьшении- его содержани ), либо радикальную сыивку в цилиндре экстр лер  (при больном содержании).

05

со

00

4ь 1C

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и постигаемому результату  вл етс  способ получени  сшиваемой композиции на основе полиэтилена путем смешени  полиэтилена с алкен()-триалкокси(С1-С4.)- силаном и целевыми добавками, прививки силана в экструдере при 160-250°С и сшивки под действием влаги. Предварительное смешение полиэтилена, алкилтриалкоксисилана и органической перекиси провод т при 60-100°С в течение 3-2 мин в смесителе при скорости вращени  мешалки 500-3000 об/мин 2 Недостатками способа  вл ютс  применение дл  получени  качественных изделий относительно больших количеств перекиси, что вызывает предварительное сшивание в материаЛьном цилиндре экструдера, а также использование дл  достижени  гомогенного распределени  перекиси и силана смесител , что усложн ет процесс и понижает его производительность.

Цель изобретени  - упрощение процесса , экономи  перекиси и улучшение механических свойств композиции.

Цель достигаетс  тем, что в способе получени  сшиваемой композиции на основе полиэтилена смешени  полиэтилена с алкен()-триалкокси- (Ct-C.4)-силаном, прививки силана в экструдере при 160-250°С и сшивки под действием влаги, прививку алкен- триалкоксисилана к полиэтилену осуществл ют акустической обработкой расплава в экструдере в режиме кавитации при удельной энергии обработки Юу-106 дж/кг.

-Способ осуществл ют следующим образом.

В экструдер с температурй выходной зоны цилиндра в диапазоне 160- 250°С подают полиэтилен, соответствующее количество алкентриэтоксиси- лана, катализатор перекиси. Гомогенизацию осуществл ют непосредственно в материальном цилиндре экструдер В головке экструдера перед ее формующей частью расплав подвергают акустической обработке в режиме кавитации полимерного материала.

Режим акустической кавитации полимеров определ етс  удельной энергией Ей, поглощаемой единицей массы полимера: RU IF/Q, где I - интенсивность ультразвуковой обработки (удельна  мощность); F - площадь

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

излучени ; Q - массовый расход материала .

Дл  полиолефинов Ей лежит в пределах 105 дж/кг Ей с Ю6 дж/кг. ,. Нижний предел определ етс  наступлением акустической кавитации полиэтилена , верхний - чрезмерной деструкцией полимера.

Пример 1. Композицию готов т на основе полиэтилена низкой плотности (ПЭНП). Одновременно с ПЭНП в экструдер дозируют на 1 кг ПЭНП 30 кг алкентриэтоксисилана, 1 кг ди- этилоловодикаприлата в качестве катализатора . Концентрацию перекиси бен- зоила варьируют в пределах 0-2 г. Расплав композиции обрабатывают акустическими колебани ми различной энергии , вызывающими кавитацию расплава в формующей зоне экструдера. Температура в выходной зоне экструдера 170°С. На выходе из экструдера получают изделие в виде стержн . Полученные прутки помещают на 4 ч в кип щую воду. Анализируют содержание нерастворимой гель-фракции, определ ют прочность при раст жении, удлинение при разрыве.

Результаты измерений сведены в табл. 1 и 2.

Пример 2. Композицию готов т на основе полиэтилена высокой плотности (ПЭВП). Одновременно с ПЭВП в экструдер дозируют на 1 кг ГОВП 30 г алкентриэтоксисилана, 1 г диэти- ловодикаприлата в качестве катализатора . Расплав композиции обрабатывают акустическими колебани ми различной энергии, вызывающими кавитацию расплава в формующей зоне экструдера . Температура в выходной зоне экструдера 200°С. На выходе из экструдера получают изделие в виде стержн . Затем полученные прутки помещают на 4 ч в кип щую воду и анализируют содержание нерастворимой гель-фракции .

Результаты измерений сведены в табл. 3.

Как видно из табл. 1-3 издели , получаемые по предлагаемому способу при уменьшенном количестве перекиси или без нее, имеют аналогичные с известным способом физико-механические свойства, а в р де случаев их превышают .

516

Использование предлагаемого способа получени  сшиваемых полиолефинов обеспечивает возможность получени  сшитых изделий из полиэтилена при уменьшенном количестве перекиси, .поступающей в экструдер. Это позвол ет избавитьс  от наличи  пр мой радикальной сшивки в материальном цилиндре экструдера, прерывающей процесс

экструзии, экономит дорогосто щую перекись , повышает безопасность процесса Достигаетс  также равномерна  по объему полимера частота смешивающей сетки (отсутствие локальных сшивок ), что улучшает качество получаемых сшитых изделий, повышаетс  производительность всего процесса.

Т а б л и ц а 1

Содержание гель-фракции в экструдере после обработки

его водой при t 100 С в течение 4 ч,

мае. %

Сопоставление показателей свойств сшитого полиэтилена

мае. %

Таблица 2

Таблица 3

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СШИВАЕМОЙ КОМ-

   ПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА путем смешения полиэтилена с алкен(С^-С₃)триа)1кокси(С4-С^)-силаном, прививки силана в экструдере при 160-250°С и сшивки под действием влаги, о тличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, экономии перекиси и улучшения механических свойств композиции, прививку алкентриалкоксисилана к полиэтилену осуществляют акустической обработкой расплава в экструдере в режиме кавитации при удельной энергии обработки Ю^-Ю⁶ Дж/кг.

   <с>