Результат интеллектуальной деятельности: КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ТРУДНОГОРЮЧЕГО 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, C08K 13/02, C08K 3/04, C08K 3/20, C08K 3/26, C08K 3/30, C08K 5/02, C08K 5/053, C08K 5/06, C08K 5/10, C08K 5/13, C08K 5/103, C08K 5/09; опубл. 10.05.2005).

Однакопластикат, полученный из данной композиции, имеет невысокую прочность и не обладает огнестойкостью.

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, C08K 13/02, C08K 3/22, С08К 5/04, C08K 5/05, C08K 5/09, C08K 5/098; опубл. 10.04.1998).

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

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 прочностью, термостабильностью и огнестойкостью.

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, C08K 13/02, C08K 3/04, C08K 3/20, C08K 3/24, C08K 3/26, C08K 5/02, C08K 5/12, C08K 5/13, C08K 5/098; опубл. 20.02.2005).

Однако пластикат, полученный из данной композиции, 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 (безсвинцовые) 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, C08K 3/06; опубл. 27.11.2008).

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

Задача: создание композиции для огнестойких пластикатов.

Техническим результатом является придание огнестойкости пластикату при сохранении его прочностных характеристик.

Поставленный технический результат достигается при использовании композиции для трудногорючего пластиката на основе дисперсионного поливинилхлорида, включающей диоктилфталат, стеарат кальция, трехосновной сульфат свинца, эпоксидную смолу и дифенилолпропан, при этом композиция дополнительно содержит трихлорпропилфосфат и технический углерод, причем в качестве дисперсионного поливинилхлорида композиция содержит поливинилхлорид эмульсионный ЕП 6602-С при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: поливинилхлорид эмульсионный ЕП 6602-С - 100,0; эпоксидная смола ЭД-20 - 3,0; диоктилфталат - 20,0; трехосновной сульфат свинца - 6,0; стеарат кальция - 1,5; дифенилолпропан - 0,4; технический углерод К-354 - 1,0; трихлорпропилфосфат - 30,0-50,0.

Сущностью изобретения является введение в состав композиции наполнителя технического углерода К-354 (ГОСТ 7885-86) и трихлорпропилфосфата (ТУ 2493-320-05763441-2000), который применяется в качестве антипирена (огнегасящей добавки) в производстве кабельных пластификаторов. Данные компоненты композиции придают пластикату прочность и огнестойкость.

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

Трехосновный сульфат свинца (ТУ 6-09-4098-78), стеарат кальция (ТУ 6-14-722-76), эпоксидная смола ЭД-20 (ГОСТ 10587-76), дифенилолпропан (ГОСТ 12138-76) выполняют роль термосветостабилизаторов, а диоктилфталат (ГОСТ 8728-88) является пластификатором.

Данная композиция позволяет получать пластикат с улучшенными физико-механическими свойствами, термостабильностью и огнестойкостью.

Уменьшение содержания трихлорпропилфосфата приводит к снижению огнестойкости, а повышение его содержания нецелесообразно, т.к. наблюдается ухудшение свойств.

Композицию для трудногорючего пластиката на основе поливинилхлорида приготавливают следующим образом.

Производят смешение поливинилхлорида, диоктилфталата, стеарата кальция, трехосновного сульфата свинца, эпоксидной смолы ЭД-20, технического углерода, дифенилолпропана и трихлорпропилфосфата. После набухания полученной смеси, в диспергаторе проводится ее смешение и последующее экструдирование с гранулированием. Композиция представляет собой гранулы серого цвета.

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.

Для проведения сравнительных испытаний было приготовлено 5 вариантов композиций (по способу, описанному в примере), рецептуры которых представлены в таблице 1.

Были исследованы свойства полимерной композиции пониженной горючести на основе поливинилхлорида при различном содержании трихлорпропилфосфата. 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), условную прочность при растяжении (ГОСТ 270), относительное удлинение при разрыве (ГОСТ 270), твердость по Шору (ГОСТ 263), горючесть по кислородному индексу (КИ) (ГОСТ 12.1.044-89), термостабильность (ГОСТ 14041).

Данные представлены в таблице 2, из которой видно, что все пластикаты из композиций предлагаемого состава обладают огнестойкостью при сохранении высоких прочностных характеристик.

Таким образом, композиции для трудногорючего пластиката на основе поливинилхлорида эмульсионного ЕП 6602-С, включающие диоктилфталат, стеарат кальция, трехосновной сульфат свинца, эпоксидную смолу, дифенилолпропан, трихлорпропилфосфат и технический углерод, при заявленном соотношении компонентов придают пластикатам огнестойкость при сохранении высоких прочностных характеристик.