Вогнестійка полімерна композиція та спосіб одержання вогнезахисного засобу

1. Вогнестійка полімерна композиція, що містить а) від 20 до 60 мас. % термопластичного та/або зшитого, або такого, що зшивається, та/або еластомерного полімеру і б) від 40 до 80 мас. % вогнезахисного засобу, що являє собою або гідроксид алюмінію, який має наступні характеристики: - питома поверхня, яку визначають за адсорбцією азоту методом Браунауера-Еммета-Теллера (БЕТметодом), від 3 до 5 м2/г, - середній діаметр d50 часток від 1,0 до 1,5 мкм, - залишкова вологість від 0,1 до 0,4%, - маслоємність від 19 до 23% і - вологоємність від 0,4 до 0,6 мл/г, або гідроксид алюмінію, який має наступні характеристики: - питома поверхня, яку визначають БЕТ-методом, від 5 до 8 м2/г, - середній діаметр d50 часток від 0,8 до 1,3 мкм, - залишкова вологість від 0,1 до 0,6%, - маслоємність від 21 до 25% і - вологоємність від 0,6 до 0,8 мл/г. 2. Вогнестійка полімерна композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що вказаний у підпункті 1б) гідроксид алюмінію має гідраргілітову структуру, в якій додатково присутній беміт у кількості від 0,5 до 1,5%. 3. Вогнестійка полімерна композиція за п. 1, в якій вказаний у підпункті 1а) полімер, вибраний із групи, що включає поліолефіни, вінілові полімери, співполімери або потрійні співполімери, а також прищеплені поліметилакрилати, натуральні і синтетичні каучуки та їх суміші. 2 (19) 1 3 74877 4 алюмінію енергії в кількості, достатній для перевепідтримують на рівні більше 270°С, а окружну дення гідраргіліту на поверхні цих часток у беміт, швидкість обертання ротора встановлюють на потік гарячого повітря пропускають з витратою в величину більше 70 м/с. робочих умовах більше 5000 м3/год, температуру Представлений винахід відноситься до вогнестійкої полімерної композиції та до її застосування, а також до способу одержання вогнезахисного засобу. Синтетичні, відповідно полімерні матеріали широко використовуються як конструкційний матеріал у будівництві, меблевій промисловості, у транспортному машинобудуванні або в електротехнічній, а також електронній промисловості. Полімери для можливості їх застосування в багатьох галузях повинні відповідати національним або міжнародним нормам по вогнестійкості. Оскільки більшість полімерів за своєю природою є горючими матеріалами, їх, для можливості їх віднесення до розряду вогнестійких матеріалів, необхідно відповідним чином модифікувати. Для цього до полімерних матеріалів звичайно додають органічні або неорганічні вогнезахисні засоби, або антипірени. З усієї різноманітності антипіренів найбільш широкого поширення набули гідрати металів, насамперед гідрати алюмінію [G. Kischbaum, Kunststoffe, 79, 1999, cc.1205-1208, і R. Schmidt, Kunststoffe, 88, 1998, cc.2058-2061]. Вогнезахисна дія гідроксиду алюмінію базується на термічному відщепленні хімічно зв'язаної води при температурі від 200 до 400°С. У процесі такого ендотермічного розкладання гідроксиду відбувається поглинання енергії, що супроводжується охолодженням поверхні виконаного із синтетичного матеріалу виробу. Водяна пара, що вивільняється в ході цього процесу, додатково розбавляє горючі органічні продукти розкладу полімеру. Оксид алюмінію, що залишається, адсорбує поліциклічні ароматичні сполуки, які утворюються при згоранні полімерної матриці. Оскільки такі сполуки входять до складу чорного диму, що виділяється при горінні, гідроксид алюмінію при пожежі сприяє також зниженню щільності димового газу. Тим самим застосування нетоксичного і такого, що не містить галогенів гідроксиду алюмінію дозволяє одержувати полімерні склади, що не містять галогенів і які при горінні виділяють лише невелику кількість димового газу. Однак істотний недолік, пов'язаний із застосуванням гідроксиду алюмінію як антипірену, полягає у необхідності додавати його у великих кількостях до синтетичних матеріалів для надання їм властивостей, що відповідали б різним нормам по вогнестійкості. У результаті, через настільки високий ступінь наповнення антипіреном подібних вогнестійких полімерних сумішей значно утрудняється їх переробка, наприклад екструзією, а механічні властивості самих цих сумішей часто не відповідають встановленим до них вимогам. Швидкість екструзії при нанесенні полімерного покриття на мідні жили або при покриванні кабелю полімерною оболонку є одним з важливих факторів, яким визначаються витрати на виготовлення кабелів. На повнені тонкоосажденим гідроксидом алюмінію полімерні склади, що не тільки відповідають традиційним вимогам, встановленим до їх електричних і механічних властивостей і вогнестійких властивостей, але і допускають можливість їх екструзії з високою швидкістю, відіграють ключову роль у підвищенні конкурентноздатності виготовлених з їх застосуванням, таких, що не містять галогенів вогнестійких кабелів і в збільшенні їх частки на ринку в порівнянні з кабелями, які виготовлено за іншими технологіями. Один з можливих шляхів підвищення перероблюємості полімерних складів, наповнених гідроксидом алюмінію, полягає в нанесенні на його частки покриття з органічних добавок, наприклад силанів, титанатів. Введення забезпечених таким покриттям часток гідроксиду алюмінію до складу термопластів дозволяє значно підвищити швидкість їх екструзії. В основу представленого винаходу була покладена задача розробити полімерну композицію з традиційно високим ступенем її наповнення тонкоосажденим гідроксидом алюмінію, яка не мала б описаних вище недоліків і яка б навіть при високому вмісті в ній наповнювача, що досягає 80%, усе ще зберігала б гарну перероблюваність. Задача винаходу полягала також у розробці відповідного способу одержання подібної полімерної композиції, який би у порівнянні з традиційними методами нанесення покриттів на наповнювач був би простим і економічним у втіленні. Визначену вище задачу вдалося вирішити за рахунок застосування тонкоосажденого гідроксиду алюмінію, підданого особливій розмельносушильній процедурі. Використовуваний для цих цілей розмельно-сушильний агрегат складається з жорстко змонтованого на масивному валу ротора, що обертається з високою коловою швидкістю. Такий швидко обертовий ротор створює в потоці, який пропускають через розмельно-сушильний агрегат з високою витратою гарячого повітря надзвичайно інтенсивні повітряні вихори, які захоплюють матеріал, що висушується і знаходиться в агрегаті, прискорюють його і забезпечують настільки тонке його диспергування, що в результаті питома поверхня цього матеріалу значно збільшується. Частки гідроксиду алюмінію, що здійснюють вихровий рух, виходять з розмельно-сушильного агрегату після їх повного висушування з наступним їх відділенням від гарячого повітря і випарів. Колова швидкість ротора становить від 40 до 140м/с. Температура гарячого повітря, яке використовують для сушіння становить від 150 до 450°С. При цьому можуть використовуватися відомі розмельно-сушильні агрегати, описані, наприклад, у [Lueger, Lexikon der Technik, т.48, с.394]. Таким способом гідроксид алюмінію одержу 5 74877 6 ють у вигляді ультрадисперсних порошків, що магів всередині матриці, що можуть брати участь у ють надзвичайно низьку маслоємність. Маслоємпроцесі взаємного зсуву. У результаті полімерні ність запропонованих у винаході продуктів щонайкомпозиції, що містять наповнювачі з низькою маменше на 20% нижча маслоємності комерційно слоємністю, мають меншу в'язкість у порівнянні з доступних продуктів. Цю величину отримали при полімерними композиціями, отриманими з викорипорівнянні отриманих запропонованим у винаході станням наповнювачів з високою маслоємністю. способом продуктів із продуктами з порівнянною Сказане відноситься до розплавів полімерів і до дисперсністю і з порівнянною або навіть більшою рідких, при кімнатній температурі, реакційноздатпитомою поверхнею, яку визначають за адсорбціних смол перед їх повним зшиванням навіть при єю азоту (методом Браунауера-Еммета-Теллера високому вмісті в них наповнювача, що досягає або скорочено БЕТ-методом). 80%. Згідно рентгенівських дифрактограм у складі При введенні продукту, що має подібні харакотриманого запропонованим у винаході способом теристики, у ненасичений поліефір (скорочено гідроксиду алюмінію поруч з очікуваною кристалічназваний далі НПЕ) його в'язкість значно знижуною модифікацією гідраргіліту присутня також деється в порівнянні з в'язкістю сумішей, що містять яка кількість беміту, що становить приблизно 1%. комерційно доступні порівняльні продукти в тій же Гідроксид алюмінію такого складу одержують у концентрації. Відповідно з використанням отриматому випадку, коли температура гарячого повітря в ного запропонованим у винаході способом продукпроцесі розмелу матеріалу з одночасним його суту можна також одержувати суміші з більш висошінням перевищує 270°С. На відміну від цього, ким вмістом у них наповнювача, які все ще комерційно доступні дрібнокристалічні гідроксиди зберігають надзвичайно високу плинність. При алюмінію, з якими порівнювали отриманий запровмісті наповнювача в кількості 50мас.% в'язкість понованим у винаході способом гідроксид алюмікомпозиції, до складу якої входить отриманий занію, повністю складаються з гідраргіліту.В отрипропонованим у винаході способом продукт, прибманому запропонованим у винаході способом лизно на 60% нижча в'язкості композиції, що міспродукті беміт знаходиться переважно на поверхні тить стандартні продукти. часток. При введенні висушеного, описаним вище Крім маслоємності, яку визначають за метоспособом, гідроксиду алюмінію в термопластичну дом Баумана, досліджували також вологоємність полімерну матрицю в розплаві, отриманий у реотриманих запропонованим у винаході способом зультаті склад має, як і очікується, низьку в'язкість порошків [Н. Baumann, Fette, Seifen, Anstrichmittel, в розплавленому стані, визначену у вигляді індек68, 1966, сс.741-743]. Цей метод використовується су розплаву. Подібний ефект виявляється при видля класифікації мінеральних матеріалів і наповкористанні і без використання широко розповсюнювачів за показниками їх полярності, відповідно джених низькомолекулярних прискорювачів гідрофільності. Такий метод дозволяє оцінити нафазових перетворень, про що свідчать результати самперед ступінь гідрофобізації неорганічних надослідів, що проводилися з використанням у поліповнювачів у результаті нанесення на їх поверхню мерній композиції співполімеру етилену з вінілацепокриттів з органічних добавок. Згідно цього метотатом (який скорочено також називають ЕВА або ду речовини, що поглинають більшу кількість воЕВА-співполімером) і аміносилану при різних конлоги з розрахунку на одиницю маси наповнювача, центраціях (див. приклад 4). При цьому наповнюкласифікують як більш гідрофільні в порівнянні з вач і полімер використовували в композиції при речовинами, що поглинають меншу кількість волосталому співвідношенні між ними, варіюючи вміст ги. Запропоновані у винаході вогнезахисні засоби у ній аміносилану. Композицію, що містить як напорівнювали з комерційно доступними стандартповнювач отриманий запропонованим у винаході ними продуктами. Вологоємність отриманих заспособом продукт, порівнювали з композиціями, пропонованим у винаході способом гідроксидів що містять як наповнювач комерційно доступні алюмінію на 36%, відповідно на 27% нижче волостандартні продукти. Композиції, що містять як гоємності комерційно доступних порівняльних наповнювач продукт, що є об'єктом даного винапродуктів. ходу, у всьому діапазоні концентрацій в них аміноУ порівнянні з комерційно доступними порівсилану мають, як і очікувалося, значно більш висоняльними продуктами, отримані описаним вище кий індекс розплаву. У процентному способом продукти створювали набагато менше співвідношенні подібне підвищення індексу розппроблем при їх введенні в полімери і надавали лаву в порівнянні з композиціями, що містять як суміші кращі реологічні властивості. Було встановнаповнювач стандартний продукт, становить блилено, що мінеральні наповнювачі, які використозько 20-40%. вують відповідно до винаходу є більш гідрофобЗ використанням описаного вище гідроксиду ними в порівнянні з наповнювачами, що алюмінію одержували полімерні композиції (комвикористовувалися до цього часу. Крім цього нові паунди), які у якості простих основних полімерних наповнювачі несподівано виявляли кращу суміссумішей мають важливе прикладне значення в ність з полімерною матрицею. Це пов'язано з тим, техніці і відповідно до цього використовуються як що чим менша маслоємність мінерального наповматеріал для виготовлення вогнестійких оболонок, нювача, тим менша кількість полімеру потрібна які не містять галогенів, для кабелів або як ізолядля змочування поверхні його часток. У свою черційні матеріали для кабелів. Одержувана в регу зі зменшенням кількості полімеру, що витрачазультаті полімерна композиція разом з надзвичайється на змочування поверхні часток мінерального но високими механічними і вогнезахисними наповнювача, зростає кількість полімерних ланцювластивостями має надзвичайно високу плинність 7 74877 8 (реологічні властивості) у розплавленому стані. У прикладах 1 і 2 описаний спосіб одержання Наявність у полімерних композицій, що містять запропонованих у винаході продуктів. отриманий запропонованим у винаході способом Приклад 1 гідроксид алюмінію, такого більш високого індексу Кек, отриманий у результаті фільтрації тонкокрозплаву, відповідно меншої в'язкості найбільш ристалізованого гідроксиду алюмінію з питомою 2 виразно проявляється при їх порівнянні з композиповерхнею приблизно 3м /г і залишковою вологісціями, які містять стандартні продукти на основі тю приблизно 50мас.%, подавали за допомогою комерційно доступних тонкокристалічних гідроксизвичайних засобів подачі, у розмельно-сушильний дів алюмінію. агрегат. Цю тверду речовину подавали в розмельНастільки значне покращення реологічних но-сушильний агрегат з витратою 200кг/г. У розвластивостей розплаву композицій з високим вмісмельно-сушильний агрегат подавали також гаряче том наповнювача є основною умовою, якою виповітря з температурою на вході в агрегат від 270 значається можливість екструзії таких вогнестійких до 290°С. Повітря подавали в агрегат з витратою, матеріалів з високою швидкістю при їх нанесенні що становила в робочих умовах 5000м3/г. Окружну на електричні провідники в процесі виготовлення швидкість ротора встановлювали на 80м/с. Висуелектричних дротів. У прикладі 9 наведені резульшений продукт відокремлювали пропусканням тати, отримані при екструзії двох полімерних супотоку, що виходить з агрегату, через фільтр із мішей при їх нанесенні на мідну жилу електричновідповідним розміром пор і відводили з розмельного дроту. При цьому суміш, що містить отриманий сушильного агрегату через пористий лопатевий запропонованим у винаході способом продукт, затвор. Найбільш істотні характеристики одержадопускала можливість її переробки в розплаві при ного таким чином порошку наведені нижче в таббільш низькому тиску і при більш низькій темпералиці 1, у якій для порівняння представлені також турі в порівнянні з композицією, що містить комерхарактеристики трьох комерційно доступних антиційно доступний порівняльний продукт, при непіренів на основі високодисперсного гідроксиду змінних значеннях інших параметрів, тобто при алюмінію. При цьому порівняльний продукт В одеодній і тій же частоті обертання шнека екструдера ржували на основі того ж самого високодисперсной одній і тій ж швидкості витягування. Для фахівця го гідроксиду у вигляді відфільтрованого кека, що в галузі екструзії полімерів подібні результати одмістить вологу, який використовували при одернозначно вказують на можливість переробки зажанні запропонованого у винаході продукту А. пропонованої у винаході суміші при виготовленні з Запропонований у винаході продукт А і порівнеї ізоляції для електричних дротів, відповідно няльні продукти В, С і D досліджували на вологоєкабелів з більш високою швидкістю екструзії, відмність за методом Баумана. Відповідне обладнанповідно витягування за рахунок збільшення частоня і відповідна методика вимірювання описані в ти обертання шнека. [статті Н. Baumann, GIT-Fachzeitschrift für das Запропоноване у винаході рішення не тільки Laboratotium, №6, червень 1967, сс.540-542, а тадозволяє одержувати полімерні композиції з низькож у статті Н. Baumann, Fette, Seifen, кою в'язкістю їх розплаву при звичайно високому Anstrichmittel, 68, 1966, cc.741-743]. На Фіг.1 покавмісті в них наповнювача, але й дозволяє також заний графік залежності вологоємності вогнезахиодержувати полімерні композиції з ще більш висосних засобів, які порівнювалися між собою, від кою вогнестійкістю за рахунок подальшого підвитривалості їх витримки у воді. Ступінь насичення щення вмісту в них наповнювача. При цьому, одпродуктів водою досягала максимальної після занак, в'язкість розплаву і механічні властивості кінчення 5-15хв. При збільшенні тривалості витритаких полімерних композицій вдається зберегти на мки у воді подальше її поглинання продуктами, які традиційно високому рівні, чого неможливо досягтестували, не спостерігалося. Вологоємність зати при використанні стандартних продуктів. пропонованого у винаході продукту А щонайменше Нижче винахід більш детально розглянуто на на 36% нижча вологоємності порівняльних продукдекількох прикладах. У прикладах 1 і 2 описані тів. Подібні значення були отримані і при визназапропоновані у винаході продукти і їх одержання. ченні маслоємності. Насичення маслом продукту А У прикладах 3-9 розглянуті переваги, які досягадосягало межі вже при 21% (0,21г олеїнової кислоються при застосуванні запропонованих у винаході ти на 1г наповнювача), тоді як насичення маслом продуктів. комерційно доступних продуктів досягало межі Приклади лише при 27-35%. 9 74877 10 Таблиця 1 Параметр d90 (мкм) d50 (мкм) d10 (мкм) Питома поверхня згідно БЕТ-методу (м2/г) Вміст беміту Вологість (%) Маслоємність (%) Вологоємність (мл/г) Гідроксид алюмінію з питомою поверхнею 4м2/г Продукт А Продукт В Продукт С Продукт D 0,5 0,5 0,6 0,6 1,2 1,4 1,6 1,6 2,6 3,2 3,4 5,3 Метод лазерна гранулометрія лазерна гранулометрія лазерна гранулометрія DIN 66131 3,8 3,1 3,5 4,6 рентгенівська дифрактометрія DIN EN ISO 787-2 DIN EN ISO 787-5 за Бауманом 1% 0,19 21 0,43 0,19 27 0,68 0,24 29 0,68 0,23 35 0,71 Примітка: величина d90: крупність 90% від усієї кількості часток перевищує зазначене значення; величина d50 відповідає середньому діаметру часток: діаметр 50% від усієї кількості часток більший зазначеного значення, а діаметр інших 50% від усієї кількості часток менший зазначеного значення; величина d10: крупність 10% від усієї кількості часток перевищує зазначене значення. Приклад 2 Кек, одержаний у результаті фільтрації тонкокристалізованого гідроксиду алюмінію з питомою поверхнею приблизно 6м2/г і залишковою вологістю приблизно 53мас.%, подавали за допомогою звичайних засобів подачі, у розмельно-сушильний агрегат. Цю тверду речовину подавали в розмельно-сушильний агрегат з витратою 200кг/г. У розмельно-сушильний агрегат подавали також гаряче повітря з температурою на вході в агрегат від 250 до 280°С. Повітря подавали в агрегат з витратою, що становила в робочих умовах 5000м3/г. Частоту обертання ротора встановлювали в межах від 2000 до 3000об/хв. Висушений продукт відокремлювали пропусканням потоку, що виходить з агрегату, через фільтр із відповідним розміром пор і відводили з розмельно-сушильного агрегату через пористий лопатевий затвор. Найбільш істотні характеристики одержаного таким чином порошку Ε наведені нижче в таблиці 2, у якій для порівняння представлені також характеристики комерційно доступного продукту F. У цій таблиці наведені також дані для продукту G, який одержували на основі того ж самого високодисперсного гідроксиду у вигляді відфільтрованого кека, що містить вологу, який використовували при одержанні запропоно ваного у винаході продукту Е, але згідно методу, який лежить в основі одержання комерційно доступного продукту F. Запропонований у винаході продукт Ε і комерційно доступний продукт F, а також продукт G досліджували на вологоємність за методом Баумана. Отримані в цьому досліді результати в графічному вигляді представлені на Фіг.2, на якій показана залежність вологоємності обох наповнювачів від тривалості їх витримки у воді. Ступінь насичення продуктів водою досягала максимальної по проходженню 5-15хв. При збільшенні тривалості витримки у воді подальше її поглинання продуктами, які тестували, не спостерігалося. Вологоємність запропонованого у винаході продукту Ε щонайменше на 27% нижча вологоємності продуктів F і G. Подібні значення були отримані і при визначенні маслоємності. Ступінь насичення маслом продукту Ε досягала максимальної вже після поглинання 24% масла, тоді як ступінь насичення маслом продукту F досягала максимальної лише після поглинання 34% масла. Насичення маслом продукту G досягало межі при 31%, що приблизно на 30% перевищує маслоємність запропонованого у винаході продукту Е. Таблиця 2 Параметр d90 (мкм) d50 (мкм) d10 (мкм) Питома поверхня згідно БЕТ-методу (м2/г) вміст беміту Вологість (%) Маслоємність (%) Вологоємність (мл/г) Гідроксид алюмінію з питомою поверхнею 6м2/г Продукт Ε Продукт F Продукт G 0,5 0,5 0,6 0,9 1,1 1,1 2,6 2,7 2,4 Метод лазерна гранулометрія лазерна гранулометрія лазерна гранулометрія DIN 66131 6,9 6,0 5,2 рентгенівська дифрактометрія DIN EN ISO 787-2 DIN EN ISO 787-5 за Бауманом 1% 0,19 24 0,77 0,40 34 1,00 0,26 31 0,98 Приклад 3 Запропонований у винаході продукт А і порів няльні продукти В, С і D змішували з ненасиченим поліефіром Palapreg Ρ17, що випускається фірмою 11 74877 12 BASF AG. Для вмішування наповнювача в ненасикорювач фазових перетворень. Суміші готували в чений поліефір використовували мішалку типу диспергуючому змішувачі типу LDUK 1,0 фірми IKA-RE 166. Продукт Palapreg P17 і наповнювач, Werner und Pfleiderer. Індекс розплаву вимірювали взяті в однакових кількостях, перемішували спочау відповідності зі стандартом ASTM D 1238 з викотку протягом 3хв при частоті обертання мішалки, ристанням приладу Melt Flow Tester 6942 рівній 3500 об/хв, а потім ще протягом 2хв при (21,6кг/190°С). Отримані результати вимірів індекчастоті обертання мішалки, рівній 5500об/хв, з су розплаву (IP) у графічному вигляді представлеодержанням у результаті однорідно диспергованої ні на Фіг.3. суміші зі змістом у ній наповнювача, рівним Суміш, що містить продукт А, має більш висо50мас.%. Одержану таким шляхом наповнену кий індекс розплаву у всьому діапазоні концентрасмолу витримували протягом 2г при температурі цій у ній аміносилану. Індекс розплаву сумішей, що 22°С, а потім вимірювали її в'язкість за допомогою містять продукти А, В, С і D, поступово зменшуєтьвіскозиметра Брукфілда, типу RVT, при частоті ся зі збільшенням концентрації в них аміносилану, обертання шпинделя, рівній 20об/хв (з викориса графіки, що відображають зміну індексу розплатанням шпинделя №6). Отримані результати наву цих сумішей, мають вигляд прямих взаємно ведені нижче в таблиці 3. паралельних ліній. У прикладах 5-10 узагальнені результати досТаблиця 3 ліджень, які проводились на термопластичних полімерних композиціях, що мають важливе практичне значення. Вогнезахисний Абсолютна в'яз- Відносна в'язПриклад 5 засіб кість (Па-с) кість У наведеній нижче таблиці 4 вказані склад і Немає 3,81 1 найбільш важливі характеристики полімерних комПродукт А 32,4 8,5 позицій на основі ЕВА-співполімера зі змістом вініПродукт В 95,2 25,0 лацетату 19мас.%. Порівнювані між собою вогнеПродукт С 99,0 26,0 захисні засоби являють собою тонкокристалічні Продукт D >200* гідроксиди алюмінію, питома поверхня яких, виПримітка: значена БЕТ-методом, становить приблизно 4м2/г. *виміри проводили з використанням шпинделя Трьома гідроксидами алюмінію стандартної якості, №7, при цьому була досягнута межа вимірів. з якими порівнюється гідроксид алюмінію запропонованого у винаході типу, є комерційно доступні З приведених у таблиці даних випливає, що продукти. суміш, яка містить продукт А має набагато меншу Суміші готували в диспергуючому змішувачі в'язкість. В'язкість сумішей, що містять продукти В типу LDUK 1,0 фірми Werner und Pfleiderer. Зразки і С, у три рази перевищує в'язкість суміші, що місдля наступних випробувань вирубували з пластин, тить продукт А, а суміш, що містить продукт D, має отриманих пресуванням з розплаву в пресі типу настільки високу в'язкість, що вона взагалі не підPolystat 300S фірми Schwabenthan. Механічні владається вимірюванню за допомогою віскозиметра, стивості зразків визначали у відповідності зі станякий використовують для цих цілей. дартом DIN 53504 на машині для випробувань на Приклад 4 розтягання типу Tiratest 2705. Індекс розплаву виЗапропонований у винаході продукт А і порівмірювали у відповідності зі стандартом ASTM D няльні продукти вводили в ЕВА-співполімер зі змі1238 з використанням приладу Melt Flow Tester стом вінілацетату, рівним 19мас.%. Наповнювач 6942, а кисневий індекс визначали у відповідності використовували в постійній кількості, рівній зі стандартом ISO 4589 (ASTM D 2863) за допомо61,3мас.%, варіюючи вміст у суміші аміносилану гою приладу FTA фірми Stanton Redcroft. (продукт Dynasylan AMEO, що випускається фірмою Degussa AG), який використовували як присТаблиця 4 Склад Escorene UL00119 Dynasylan AMEO Продукт А Продукт В Продукт С Продукт D Міцність при розтяганні (МПа) Подовження при розриві (%) ΓΚΙ (% О2) ІР (см3/10хв), 21,6кг/160°С IP (см3/10xв), 21,6кг/190oC Примітка: 4.1 38,3 0,4 61,3 4.2 38,3 0,4 4.3 38,3 0,4 4.4 38,3 0,4 61,3 61,3 100 13,5 210 38,2 1,6 4,2 100 13,6 210 37,6 1,1 3,1 100 13,5 193 36,3 1,0 2,6 61,3 100 12,2 181 37,5 1,2 3,0 13 74877 14 продукт Escorene UL00119 являє собою ЕВА-співполімер, що випускається фірмою ExxonMobil; продукт Dynasylan AMEO являє собою аміносилан, що випускається фірмою Degussa AG; міцність при розтяганні визначали вимірюванням залежності напруга-подовження у відповідності зі стандартом DIN 53504; подовження при розриві визначали вимірюванням залежності напруга-подовження у відповідності зі стандартом DIN 53504; ΓΚΙ (граничний кисневий індекс) визначали у відповідності зі стандартом ISO 4589; IP (індекс розплаву) визначали у відповідності зі стандартом ASTM D 1238. При порівнянні наведених у таблиці даних стає очевидно, що суміш, яка містить отриманий запропонованим у винаході способом продукт А, має найкращі показники серед усіх сумішей, що містять порівнювані між собою продукти. Так, зокрема, композиція 4.1 разом з надзвичайно високими механічними властивостями має індекс розплаву, який щонайменше на 35% перевищує індекс розплаву порівняльних матеріалів. Приклад 6 У наведеній нижче таблиці 5 зазначені склад і найбільш важливі характеристики полімерних композицій на основі ЕВА-співполімера зі змістом вінілацетату 26мас.%. Порівнювані між собою вогнезахисні засоби являють собою тонкокристалічні гідроксиди алюмінію, питома поверхня яких, визначена БЕТ-методом, становить приблизно 4м2/г. Трьома гідроксидами алюмінію стандартної якості, з якими порівнюється гідроксид алюмінію запропонованого у винаході типу, є комерційно доступні продукти. Суміші і зразки для випробувань одержували аналогічно прикладу 5. У цьому прикладі індекс розплаву композиції, що містить отриманий запропонованим у винаході способом гідроксид алюмінію, також значно перевищує індекс розплаву інших композицій. При цьому індекс розплаву композиції, що містить отриманий запропонованим у винаході способом продукт, щонайменше на 25% перевищує індекс розплаву композицій, що містять продукти стандартної якості (див. характеристики композиції 5.1 у порівнянні з характеристиками композицій 5.2-5.4). Таблиця 5 Склад Escorene UL00226 Dynasylan AMEO продукт А продукт В продукт С продукт D Міцність при розтяганні (МПа) Подовження при розриві (%) ΓΚΙ (% О2) ІР (см3/10хв), 21,6кг/160°С ІР (см3/10хв), 21,6кг/190°С 5.1 38,3 0,4 61,3 5.2 38,3 0,4 5.3 38,3 0,4 5.4 38,3 0,4 61,3 61,3 100 12,6 243 37,1 3,8 10,6 100 12,2 256 36,1 3,0 8,5 100 12,0 221 36,7 2,6 7,0 61,3 100 10,5 220 37,1 3,1 7,2 Примітка: продукт Escorene UL00226 являє собою співполімер, що випускається фірмою ExxonMobil. Приклад 7 У приведеній нижче таблиці 6 зазначені склад і найбільш важливі характеристики полімерних композицій на основі ЕВА-співполімера зі змістом вінілацетату 19мас.%. У цьому прикладі між собою порівнюються композиції, що містять тонкокристалічні гідроксиди алюмінію, питома поверхня яких, визначена БЕТ-методом, становить приблизно 6м2/г. Гідроксид алюмінію запропонованого у винаході типу одержували за методом, описаним у прикладі 2. Порівняльна композиція містила комерційно доступний гідроксид стандартної якості. Суміші і зразки для випробувань одержували аналогічно прикладу 5. Отримані в цьому прикладі результати також підтверджують наявність у розплаві композиції, що містить запропонований у винаході продукт Ε властивостей, які значно переважають властивості розплаву порівняльної композиції. Композиція, що містить запропонований у винаході продукт Е, разом з більш високими показниками подовження при розриві має також індекс розплаву, що у залежності від умов вимірювання щонайменше на 68% перевищує індекс розплаву композиції, що містить продукт F. 15 74877 Таблиця 6 Склад EscoreneUL00119 Dynasylan AMEO Продукт Ε Продукт F Міцність при розтяганні (МПа) Подовження при розриві (%) ΓΚΙ (% О2) ІР (см3/10хв), 21,6кг/160°С IP (см3/10хв), 21,6кг/190°С 6.1 38,3 0,4 61,3 100 14,7 173 42,6 1,0 2,7 6.2 38,3 0,4 61,3 100 14,8 152 42,7 0,5 1,6 Таблиця 7 Склад Escorene UL00226 Dynasylan AMEO Продукт Е Продукт F Міцність при розтяганні (МПа) Подовження при розриві (%) ΓΚΙ (% О2) ІР (см3/10хв), 21,6кг/160°С IP (см3/10хв), 21,6кг/190°С 7.1 38,3 0,4 61,3 100 14,9 206 42,3 2,6 7,3 7.2 38,3 0,4 61,3 100 15,2 184 40,6 1,7 3,9 Приклад 9 У приведеній нижче таблиці 8 зазначені склад і найбільш важливі характеристики полімерних 16 Приклад 8 У приведеній нижче таблиці 7 зазначені склад і найбільш важливі характеристики полімерних композицій на основі ЕВА-співполімера зі змістом вінілацетату 26мас.%. У цьому прикладі між собою порівнюються композиції, кожна з яких містить один із двох описаних у прикладі 7 тонкокристалічних гідроксидів алюмінію, питома поверхня яких, визначена БЕТ-методом, становить приблизно 6м2/г. Суміші і зразки для випробувань одержували аналогічно прикладу 5. Композиція, що містить запропонований у винаході продукт Е, і в цьому прикладі виявляє високі механічні властивості і має високий ΓΚΙ-показник і надзвичайно високий індекс розплаву. композицій на основі суміші ПЕ/ЕВА (ЕВА зі вмістом вінілацетату 26мас.%). Порівнювані між собою вогнезахисні засоби являють собою тонкокристалічні гідроксиди алюмінію, питома поверхня яких, визначена БЕТ-методом, становить приблизно 4м2/г. Трьома гідроксидами алюмінію стандартної якості, з якими порівнюється гідроксид алюмінію запропонованого у винаході типу, є комерційно доступні продукти, що використовувалися в прикладі 4 і прикладі 5. Суміші і зразки для випробувань одержували аналогічно прикладу 5. Результати, отримані в цьому прикладі, також підтверджують отримані в попередніх прикладах результати, які свідчать про підвищення індексу розплаву композиції при використанні в ній отриманого запропонованим у винаході способом гідроксиду алюмінію. Таблиця 8 Склад ExxonMobile LL 1004 YB Escorene Ultra 00226 Silquest FR-693 Silquest PA-826 Interox TMCH-75-AL Irganox 1010 Продукт А Продукт В Продукт С Продукт D Міцність при розтяганні (МПа) Подовження при розриві (%) ΓΚΙ (% О2) ІР (см3/10хв), 21,6кг/190°С 8.1 9,66 29 0,8 0,30 0,04 0,20 60 8.2 9,66 29 0,8 0,30 0,04 0,20 8.3 9,66 29 0,8 0,30 0,04 0,20 8.4 9,66 29 0,8 0,30 0,04 0,20 60 60 100 8,5 200 36,8 8,8 100 8,7 187 35,6 5,2 100 8,6 143 33,4 5,1 60 100 7,4 118 33,5 5,0 Примітка: продукт ExxonMobile LL 1004 YB являє собою лінійний поліетилен низької густини, що випускається фірмою ExxonMobile; продукт Silquest FR-693 являє собою вінілсилановий ефір, що випускається фірмою Osi Specialities; продукт РА-826 являє собою модифікований вінілом полідиметилсилоксан; продукт Interox TMCH-75-AL являє собою 75%-ний розчин трет-амілпероксипівалату в аліфатичних сполуках, що випускається фірмою Peroxid Chemie; продукт Irganox 1010 являє собою термостабілізатор, що випускається фірмою Ciba SC (тетракіс-3-(3,5ди-трет-бутил-4-гідроксифеніл)пропіонат пентаеритриту). 17 74877 Приклад 10 В описаних нижче випробуваннях як порівняльний продукт використовували продукт із найкращими, серед усіх зазначених у таблиці 8, порівняльними показниками. У приведеній нижче таблиці 9 представлені результати, отримані в дослідах по визначенню взаємозв'язку напруга-подовження і при визначенні індексу розплаву для композицій 8.1 і 8.2, який одержували за методом, трохи модифікованим у порівнянні з методом, описаним у прикладі 9. У цьому випадку полімерну суміш одержували з ви 18 користанням шнекової місильної машини Buss CoKneter типу MDK/E46-11D. Зразки для випробування механічних властивостей вирубували з екструдованих смуг, отриманих за допомогою одношнекового екструдера (ED 30-GL фірми Extrudex). Механічні властивості і індекс розплаву отриманих цим методом композицій перевищують аналогічні показники, зазначені в таблиці 7. У цьому випадку також слід зазначити наявність високого індексу розплаву в суміші, що містить отриманий запропонованим у винаході способом продукт. Таблиця 9 Використовуваний вогнезахисний засіб Продукт А Продукт В Міцність при розтяганні (МПа) 10,2 10,4 Реологічні властивості розплавів обох отриманих таким шляхом композицій вимірювали за допомогою капілярного реометра (фірми Bohlin, типу Rosand RH7-2, температура вимірювання 150°С). Отримані результати в графічному вигляді представлені на Фіг.4, на якій показана залежність в'язкості зсуву від швидкості зсуву. У порівнянні з композицією, що містить порівняльний продукт В, яка містить отриманий запропонованим у винаході способом продукт А, композиція має у всьому діапазоні швидкості зсуву меншу в'язкість зсуву, що узгоджується з її індексом розплаву. Обидві полімерні композиції додатково наносили екструзією на тонкий мідний провідник із круглим перетином площею 0,5мм2. Ці експерименти проводили з використанням екструдера Francis Shaw Extruder, обладнаного ВМ-шнеком (скорочення "ВМ" від "Brever Maillefer", патент на ім'я фірми Maillefer). Найбільш важливі параметри цих експериментів показані нижче в таблиці 10. При незмінній швидкості витягування, відпові Подовження при розриві (%) 258 264 ІР (см3/10хв), 21,6кг/160°С 9,4 5,9 дно екструзії композицію, що містить отриманий запропонованим у винаході способом гідроксид алюмінію, можна наносити екструзією на мідний провідник з прикладанням до розплаву меншого тиску і при меншій температурі розплаву в порівнянні з композицією, що містить порівняльний продукт. І навпаки, швидкість витягування мідного провідника при нанесенні на нього ізоляції з композиції, що містить отриманий запропонованим у винаході способом гідроксид алюмінію, можна підвищити, збільшивши частоту обертання шнека до значень понад 30об/хв і збільшивши тим самим тиск, що прикладається до розплаву, і його температуру, наприклад, до значень, на які ці параметри встановлюються при переробці полімерної композиції, що містить порівняльний продукт В, і при частоті обертання шнека, рівній 30об/хв. Варто, однак, відзначити, що установка, на якій проводили подібні експерименти, не була розрахована на роботу з більш високою швидкістю витягування провідника, який покривають ізоляцією. Таблиця 10 Параметри, відрегульовані на постійні значення Наповнювач Продукт А Продукт В швидкість витя- частота обертання гування (м/хв) шнека (об/хв) 650 650 30 30 внутрішній/зовнішній діаметр екструзійної голівки (мм) 0,85/1,4 0,85/1,4 Параметри, які регулюють в процесі екструзії тиск, який приклатемпература дають до розпларозплаву (°С) ву (бар) 151 750 168 800 19 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 74877 Підписне 20 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601