Результат интеллектуальной деятельности: КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ МАСЛОБЕНЗИНОСТОЙКОГО ПЛАСТИКАТА

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к пластифицированным композициям на основе поливинилхлорида для кабельного пластиката.

Известна полимерная композиция для кабельного пластиката, содержащая поливинилхлорид, диоктилфталат, хлорпарафин ХП-470, трехосновной сульфат свинца, стеарат кальция, трехокись сурьмы, мел, дифенилолпропан, углерод технический дополнительно содержит металлсодержащую смазку с кислотным числом не более 30 мг КОН/г, полученную взаимодействием альфа-разветвленных насыщенных монокарбоновых кислот фракции С₁₀-С₂₈ с многоатомным спиртом при 180-230°С в мольном соотношении 1:(1-2) в присутствии оксидов двухвалентных металлов CaO, PbO, ZnO, CdO, MgO, ВаО или их двухкомпонентных смесей в массовом соотношении 0,25-1:0,5-1 в количестве 0,5-2,0 мас.% от общей реакционной массы, где в качестве многоатомного спирта используют этиленгликоль, глицерин, полиглицерин - кубовый остаток дистилляции глицерина (Пат. Ru 2251559, C08L 27/06, С08К 13/02, С08K 3/04, С08K 3/20, С08K 3/26, С08K 3/30, С08K 5/02, С08K 5/053, С08K 5/06, С08K 5/10, С08K 5/13, С08K 5/103, С08K 5/09; опубл. 10.05.2005).

Однако пластикат, полученный из данной композиции, не обладает необходимой маслобензиностойкостью.

Известна поливинилхлоридная композиция, включающая поливинилхлорид, дифенилолпропан, эпоксидно-диановую смолу марки ЭД-16, стеариновую кислоту, стеарат бария, стеарат кадмия, двуокись титана и диоктилфталат, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, представляющую собой фракцию флотореагент-оксаля, выкипающую до 90% при 115-160°С и давлении 5-10 мм рт.ст. (Пат. Ru 2108352, C08L 27/06, C08L 63/04, С08K 13/02, С08K 3/22, С08K 5/04, С08K 5/05, С08K 5/09, С08K 5/098; опубл. 10.04.1998).

Однако пластикат, полученный из данной композиции, не обладает необходимой маслобензиностойкостью.

Известна полимерная композиция для кабельного пластиката включающая поливинилхлорид, диоктилфталат, дифенилолпропан, аэросил, трехосновной сульфат свинца, стабилизатор. Отличается тем, что используют комплексный стабилизатор - пластификатор, представляющий собой продукт, включающий стеарат кальция, стеарат магния, стеарат цинка при их мольном отношении 2:2:1 с кислотным числом не более 5 мг КОН/г в среде хлорпарафина ХП-30 в массовом отношении 1:6 соответственно и дополнительно агидол (Пат. Ru 2520097, C08L 27/06; опубл. 20.06.2014).

Однако пластикат, полученный из данной композиции, не обладает необходимой маслобензиностойкостью и имеет низкую термостабильность.

Известна композиция для кабельного пластиката на основе поливинилхлорида, включающая диоктилфталат, вторичный пластификатор, стеарат кальция, трехосновной сульфат свинца, мел, трехокись сурьмы, дифенилолпропан, углерод технический, отличающаяся тем, что она содержит в качестве вторичного пластификатора хлоруглеводороды фракции С₁₄-С₃₂ со степенью хлорирования 24-55%, полученные хлорированием отходов производства олигомеризации этилена (Пат. Ru 2246508, C08L 27/06, С08K 13/02, С08K 3/04, С08K 3/20, С08K 3/24, С08K 3/26, С08K 5/02, С08K 5/12, С08K 5/13, С08K 5/098; опубл. 20.02.2005).

Однако пластикат, полученный из данной композиции, не обладает необходимой маслобензиностойкостью и имеет невысокую прочность.

Наиболее близкой к изобретению является полимерная композиция для кабельного пластиката, включающая поливинилхлорид суспензионный, диоктилфталат, вторичный пластификатор, стабилизатор - трехосновный сульфат свинца, трехокись сурьмы, стеарат кальция, дополнительно содержит эпоксистабилизаторы - эпоксидированное соевое масло или эпоксидную смолу, диоксид титана, стеариновую кислоту, дифенилолпропан и мел с массовой долей карбоната кальция не менее 99%, белизной не менее 98%, а в качестве термостабилизатора могут быть использованы нетоксичные (бессвинцовые) кальций-цинковые термостабилизаторы марок STABIOL CZ 3046 или STABIOL CZ 3134 или Naftosafe GKX 2208 или алюминий-марганец-цинк-содержащий - термостабилизатор Naftosafe GKX 2011. В качестве вторичных пластификаторов используют хлорпарафин 470 и/или хлорированные α-олефины (Пат. Ru 2339660, C08L 27/06, С08К 3/06; опубл. 27.11.2008).

Однако пластикат, полученный из данной композиции, не обладает необходимой маслобензиностойкостью.

Задача: создание композиции для маслобензиностойких оболочек кабелей.

Техническим результатом является повышение маслобензиностойкости и огнестойкости пластиката при сохранении его прочностных характеристик и термостабильности.

Поставленный технический результат достигается при использовании композиции для кабельного пластиката на основе дисперсионного поливинилхлорида, включающей диоктилфталат, стеарат кальция, трехосновной сульфат свинца, эпоксидную смолу, при этом композиция дополнительно содержит бутадиен-нитрильный каучук БНКС-33 и древесную муку, предварительно обработанную 10-20%-ным водным раствором фосфорборсодержащего олигомера, причем в качестве дисперсионного поливинилхлорида композиция содержит поливинилхлорид эмульсионный ЕП 6602-С при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

Поливинилхлорид эмульсионный ЕП 6602-С - 100,0

Эпоксидная смола ЭД-20 - 10,0

Диоктилфталат - 55,0

Трехосновной сульфат свинца - 2,0

Стеарат кальция - 2,0

Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-33 - 35,0

Древесная мука, предварительно

обработанная 10-20%-ным водным

раствором ФБО - 5,0-10,0.

Сущностью изобретения является введение в состав композиции порошкообразного высокополярного эластомера - бутадиен-нитрильного каучука БНКС-33 (ТУ 38-30313-2006), предварительно обработанной 10-20%-ным водным раствором фосфорборсодержащего олигомера (ФБО) древесной муки (ГОСТ - 16361 - 87), которые придают пластикату повышенную прочность, маслобензиностойкость и огнестойкость.

Используемый поливинилхлорид эмульсионный ПВХ-ЕП-6602-С (ГОСТ 14039-78) является основным компонентом в композиции.

Трехосновной сульфат свинца (ТУ 6-09-4098-78), стеарат кальция (ТУ 6-14-722-76), эпоксидная смола ЭД-20 (ГОСТ 10587-76) выполняют роль термо-, светостабилизаторов, а диоктилфталат (ГОСТ 8728-88) является пластификатором.

Уменьшение содержания бутадиен-нитрильного каучука БНКС-33 приводит к снижению маслобензиностойкости, а повышение его содержания нецелесообразно, т.к. практически не влияет на изменение свойств.

Уменьшение содержания древесной муки, предварительно обработанной 10-20%-ным водным раствором ФБО, приводит к снижению физико-механических свойств и огнестойкости, а увеличение нецелесообразно, т.к. приводит к последующему снижению прочностных свойств.

Композицию для кабельного пластиката на основе поливинилхлорида приготавливают следующим образом.

Производят смешение поливинилхлорида, диоктилфталата, стеарата кальция, трехосновного сульфата свинца, эпоксидной смолы ЭД-20, древесной муки, предварительно обработанной 10-20%-ным водным раствором ФБО. После набухания полученной смеси в диспергаторе проводятся ее смешение с бутадиен-нитрильным каучуком БНКС-33, последующее экструдирование полученной массы и гранулирование. Композиция представляет собой гранулы серого цвета.

Примеры рецептур заявленной композиции приведены в таблице 1.

Заявленные пределы обусловлены тем, что при увеличении указанных дозировок эксплуатационные показатели практически не меняются, а при уменьшении - наблюдается их снижение.

Полученные по рецептурам пластикаты прессовались в пластины толщиной 2-3 мм для последующей оценки свойств.

Результаты испытаний основных эксплуатационных свойств пластиката по приведенным примерам рецептур заявленной композиции представлены в таблице 2.

Пластикаты по предлагаемым композициям исследовались на плотность (ГОСТ 267), термостабильность (ГОСТ 14041), условную прочность при растяжении (ГОСТ 270), относительное удлинение при разрыве (ГОСТ 270), твердость по Шору (ГОСТ 263), бензиностойкость в бензине БР-1 и маслостойкость в масле И-20А (Григорьев А.П., Федотова О.Я. Лабораторный практикум по технологии пластических масс. В двух частях. Ч. II. Поликонденсационные и химически модифицированные пластические массы. - М. - 1977 г. - 264 с. - С. 226), горючесть (Григорьев А.П., Федотова О.Я. Лабораторный практикум по технологии пластических масс. В двух частях. Ч. II. Поликонденсационные и химически модифицированные пластические массы. - М. - 1977 г. - 264 с. - С. 231).

Таким образом, пластикаты для оболочек кабелей, полученные из композиции на основе поливинилхлорида эмульсионного ЕП 6602-С, включающей диоктилфталат, стеарат кальция, трехосновной сульфат свинца, эпоксидную смолу, бутадиен-нитрильный каучук БНКС-33 и древесную муку, предварительно обработанную 10-20%-ным водным раствором фосфорборсодержащего олигомера, при заявленном соотношении компонентов, обладают маслобензиностойкостью и огнестойкостью при сохранении прочностных характеристик и термостабильности.