VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Поливинилхлоридный пластикат, применяемый в кабельной промышленности, представляет собой смесь поливинилхлоридной смолы (поливинилхлорида), получаемой полимеризацией хлористого винила (СН2=СНСl) с пластификаторами, стабилизаторами, наполнителями и другими компонентами. Поливинилхлорид (ПВХ) – это высокомолекулярное соединение линейного строения, имеющее вид тонкодисперсного порошка. Молекулярная масса ПВХ 50000- 200000 [1].

Отсутствие двойных связей и наличие атомов хлора делает ПВХ стойким к кислотам и щелочам, а также озоностойким и негорючим материалом. В кабельных композициях ПВХ- пластикатов используют ПВХ суспензионной полимеризации, при которой полимер получается малоразветвленным с узким молекулярно-массовым распределением. Для кабельных пластикатов используют ПВХ, молекулярная масса которого 60000-100000.При добавлении к поливинилхлоридной смоле пластификаторов, стабилизаторов и других компонентов повышаются ее физико-механические и технологические свойства, но снижаются диэлектрические свойства ПВХ- пластиката.

Поливинилхлоридные пластикаты, применяемые в кабельной промышленности, по своим свойствам и предъявляемым к ним требованиям можно разделить на три основные группы: изоляционные, обладающие высокими электрическими характеристиками в диапазоне рабочих температур; шланговые, защищающие основные конструктивные элементы кабеля от воздействия внешней среды; полупроводящие, занимающие по своим электрическим характеристикам промежуточное место между диэлектриком и проводником [2]. Физико-механические характеристики ПВХ- пластикатов в основном определяются процентным содержанием в рецептуре пластификаторов. Относительного удлинения ПВХ- пластиката при разрыве зависит от содержания пластификатора. Максимальное относительное удлинение получают при содержании 45-70 мас. ч. пластификатора. Количество и рецептура пластификатора также существенно влияют на удельное объемное электрическое сопротивление ρυ ПВХ- пластиката. С увеличением процентного содержания пластификатора ρυ ПВХ- пластиката уменьшается, так как ПВХ имеет ρυ=1015-1016 Ом∙км, а пластификаторы ρυ=1012-1014 Ом∙км. Поэтому в изоляционных рецептурах количество пластификатора не должно быть более 40-45%, так как при его увеличении ρυ ПВХ- пластиката будет 1∙1017Ом∙км, то есть меньше, чем требует стандарт. ГОСТ 5960–72 «Пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей» регламентирует основные параметры наиболее распространенных марок пластиката, каждой из которых присвоено условное обозначение, состоящее из букв и цифр. Первая (или две) буква марки обозначает область применения и тип пластиката: И– изоляционный, О– для оболочек (шланговый), ИО– для изоляции и оболочек. Для изоляционного пластиката две цифры, следующие за буквами, характеризуют температуру хрупкости, а цифры, стоящие за ними (после дефиса), являются показателем степени удельного объемного электрического сопротивления данной марки (например, И40-14). При обозначении шланговых пластикатов температура хрупкости указывается через дефис после букв (например, 0-40) [2].

Специальные свойства пластиката обозначаются стоящими после буквы И или О одной или несколькими начальными буквами слова, характеризующими дополнительное свойство данной рецептуры. Например, пластикат повышенной нагревостойкости, называемый «изоляционный термостойкий», обозначается ИТ-105 (через дефис указана максимальная рабочая температура). В технологической документации на изготовление кабелей и проводов, как правило, указывают не только марку, но и номер рецептуры ПВХ-пластиката. Это позволяет более полно использовать его свойства. Например, широко известные рецептуры 251 и 230 согласно ГОСТ 5960–72 относятся к одной марке изоляционного пластиката И 40-13 и имеют одинаковые нормы на физико-механические и электрические характеристики. Рассматриваемые рецептуры отличаются друг от друга типом пластификатора. Пластикат рецептуры 251 содержит диоктилфталат (ДОФ) и получается менее энергоемким при переработке, что позволяет накладывать изоляцию при больших скоростях. Пластикат рецептуры 230 содержит диалкилфталат (ДАФ) обладает высоким удельным объемным электрическим сопротивлением и является тропикостойким (на нем практически не развиваются грибки и плесень).

Поливинилхлоридный пластикат широко применяют для изоляции установочных, монтажных и специальных проводов, в силовых кабелях на напряжение 1-6 кВ и контрольных кабелях. ПВХ-пластикат невозможно широко применять в высоковольтных силовых кабелях на напряжение более 10 кВ и в качестве изоляции в кабелях связи. Для создания холодостойких пластикатов марок 0-50, 0-55 и ОМБ-60 с температурой хрупкости минус – 50 минус 60°С используют 60–70% пластификатора (диоктилсебационат или диизодециадипинат), но при этом прочность на разрыв снижается до 11, а иногда до 10 МПа.

Полупроводящий ПВХ-пластикат необходим для выравнивания электрического поля и уменьшения интенсивности ионизации высоковольтных кабелей и проводов, а также для экранов гибких шахтных кабелей [3].

Особенностью таких пластикатов является снижение значений ρυ до 102-104 Ом∙см и менее за счет введения в рецептуру большого количества наполнителей (сажи, графита и порошков металлов). Длительное воздействие температуры солнечных лучей и различных сред приводит к необратимым изменениям свойств пластикатов, называемых старением материала, которое оценивают снижением механических свойств и температурой хрупкости после определенных сроков выдержки их при различных температурах. Различают тепловое, световое и другие виды старения. Если ПВХ- пластикат находится в воде, бензине, масле или другой среде, процесс его старения вызывается в основном вымыванием пластификатора и стабилизаторов.

Тепловое старение ПВХ- пластиката происходит из-за улетучивания пластификатора, в результате чего теряется эластичность пластиката и снижается его холодостойкость. Кроме того, под воздействием повышенной температуры происходят интенсивное окисление и деструкция смолы. Во все кабельные ПВХ- пластикаты вводят стабилизаторы,. предотвращающие деструкцию материала в процессе его переработки и эксплуатации кабельных изделий. В шланговых кабельных пластикатах стабилизирующая группа, как правило, более эффективна, чем в изоляционных.

При внедрении поточных автоматических линий на кабельных заводах учитывают не только физико-механические и диэлектрические свойства ПВХ- пластиката, но и его технологические свойства. Производительность одного и того же экструдера колеблется в пределах 20-30% в зависимости от рецептуры и технологических свойств пластиката. Проверку технологических свойств ПВХ- пластиката производят на экструдере диаметром червяка 32-60 мм. Для испытаний в головке экструдера применяют «глухой» дорн и матрицу, диаметр которой для изоляционного пластиката должен быть равен 2 мм, а для шлангового– 5 мм.

Сравнивая ПВХ-пластикат и полиэтиленом, в первую очередь выделяют большую гибкость кабеля и удобство монтажа соединителей при нормальных и повышенных температурах.

ПВХ-пластикат негорюч и может выпускаться белого цвета, что улучшает внешний вид кабеля. Однако при повышенных температурах пластификатор, содержащийся в оболочке, может мигрировать в полиэтиленовый диэлектрик, значительно увеличивая диэлектрические потери. Этот недостаток мировые производители кабельной продукции устраняют применением специального пластиката с немигрирующими пластификаторами.

Объектом исследования в данной работе является ПВХ-композиция, в состав которого входит бутадиенакрилонитрильный каучук NITRIFLEX NP-2183, компоненты которого влияют на показатели стойкости пластиката к дизельному топливу.

Целями данной работы является:

- определение влияния содержания бутадиенакрилонитрильного каучука на стойкость ПВХ-пластиката к дизельному топливу.

- разработка рецептуры ПВХ-пластиката для защитных оболочек проводов и кабелей, обеспечивающих стабильность геометрических размеров и показателя стойкости к дизельному топливу проводов и кабелей.

1. Смеси сополимеров бутадиена и акрилонитрила

О совместимости сополимеров бутадиена и акрилоиитрила (БАН), также известных как нитрильные каучуки или бутадиеннитрильиые каучуки (БНК), с ПВХ известно давно - они были первыми полимерными смесями ПВХ, открытыми в 1946 г. Эти сополимеры совместимы с ПВХ при содержании акрилонитрила в пределах от 23 до 45% [4].

Работа Вудса и Фрейзера [5] продемонстрировала последствия попытки полной замены ДОФ (диоктилфталата) в рецептуре на БАН. Они использовали два разных БАН полимера, и им приходилось брать концентрации 80 частей на 100 частей ПВХ в одном случае и 120 частей в другом случае для получения совпадения с низкотем­пературной эластичностью в случае 40 частей ДОФ. Таким образом, относительно ДОФ требуется значительно больше БАН. Причина этого была приведена ранее. Очевидно, что без ДОФ невозможны миграции пластификатора или испарения.

Пластифицирующие системы, содержащие как классические пластификаторы,так и БАН, были тщательно изучены и представлены на рынке. Эти смеси описывались как составы с улучшенной стойкостью к многократным изгибам, улучшенной стойкостью к отдельным химикатам посредством пониженного выделения пластификатора, улучшенной стойкостью к потере тепла благодаря пониженному уровню мономерного пластификатора, улучшенной стойкостью к отверждению под нагрузкой, отсутствием разбухания экструдата и усадки при вальцевании, а так же обладали оптимальными свойствами для нанесения тиснений [6]. Очень интересная и важная разновидность этой концепции была реализована в материалах под марками Chemigum® и Sunigum®. Они представляют собой БАН, полимеризованный латексом, обычно в пределах совместимости составов сополимеров с ПВХ.

Всё еще имея структуру частиц латекса, они сшиты и высушены. При добавлении к рецептуре стандартного упругого ПВХ они не растворяются в классическим смысле этого слова благодаря сшивке, но они разбухают и демонстрируют отличную адгезию к ПВХ. Ключевым моментом этой технологии является контроль за размером частиц латекса и степенью сшивки. После составления смеси эти характеристики будут присутствовать в эластичном ПВХ. Компания TbknorApexиспользована эти типы добавок для получения маслостойкой, эластичной смеси на основе ПВХ. Также эти сшитые материалы на основе БАН используются в композициях, обладающих низкой постоянной остаточной деформацией при сжатии и применяемых в частности, в уплотнительных элементах окон [7].

Квак и Накаджима [8] описали процесс смешения при добавлении частиц ПВХ к БАН полимеру. Образцы отбирались в течение всего процесса смешения, который проводился в закрытом смесителе с двумя незацепляющимися лопастями, вращающимися в противоположных направлениях со скоростью 80 об/мин. Смесь состояла на 50% из БАН и поливинилхлоридной смолы. Сначала БАН перемешивался при комнатной температуре, и сдвиг в этом процессе разогревал смесь до 65 С. Затем добавлялась поливинилхлоридная смола, что становится начальным моментом процесса смешения. Образцы отбирались в различные моменты времени в течение смешения, сдвиговые усилия в процессе которого вызывали нагрев смеси до 165 С. Образцы разламывались при температуре жидкого азота и напылялись серебром для обследования на сканирующем электронном микроскопе. Процесс растворения очень схож с тем, что происходит при сплавлении частиц ПВХ. Сначала околоклеточная мембрана разрывается, и первичные частицы сталкиваются. Затем первичные частицы разъединялись, диспергировались, а потом растворялись в БАН.

При переработке смесей ПВХ-БАН нужно быть уверенным, что при температурах обработки в них происходят реакции внутренней сшивки [9].

Поскольку бутадиеновые связи в БАН подвержены окислению озоном, и данные материалы не очень устойчивы к атмосферным явлениям, в БАН был использован гидрированный бутадиен в целях получения гидрированных сополимеров бутадиена и акрилонитрила или ГНБР.

Эти полимеры значительно более устойчивы к действию озона, но довольно дороги, поскольку при гидрировании используются гетерогенные катализаторы, выделение которых из полимера по окончании реакции недешево [10]. ГНБР также совместим с ПВХ [11] и может быть использован подобно сополимерам БАН. Представляется, что смеси ГНБР с ПВХ также подвержены реакциям сшивки по типу негидрированного варианта [12].

2. Композиции ПВХ/НБК

Акрилонитрилбутадиеновый каучук НБК (NBR) - это эластомер, используемый чаще всего, для модификации свойств ПВХ. Почти все сорта НБК совместимы, но не смешиваются с ПВХ. Набор достигаемых свойств достаточно впечатляющий, так что многие технологи полагают, что такие смеси являются сплавами [13].

По сравнению с композициями гибкого ПВХ, в целом введение НБК повышает эластомерный характер свойств - повышенную стойкость к маслам и растворителям, прочность на разрыв, сопротивление истиранию, сопротивление изгибу, повышенную остаточную деформацию при сжатии и стойкость к миграции и потере летучих.

По сравнению с чистым НБК, такие композиции часто имеют прекрасные технологические свойства при экструзии, литье под давлением и каландровании изделий и могут обеспечить лучшую пористую структуру, сохранение цвета и атмосферостойкость таким образом, эти смеси могут конкурировать с изделиями с композициями Нуpalonв таких изделиях, как кабельные оболочки и оплетки шлангов [14].

Ранее производство НБК только в виде тюков или кип ограничивало его применение для компаундирования либо в закрытых (внутренних) смесителях, либо потребителям, имеющим оборудование для дробления кип каучука. Сейчас на рынке представлены сорта НБК в виде высокодисперсных порошков, пригодных для приготовления смеси с последующим гранулированием или без него [15].

2. Выбор марки НБК

Характеристики, рассматриваемые при выборе конкретной марки НБК включают вязкость (средний молекулярный вес), содержание геля, размер частиц и содержание акрилонитрила. Вязкость эластомера обычно измеряется при низких скоростях сдвига с помощью вискозиметра Муни по ASTMD1646, в соответствии с которым измеряют обратный момент вращения по данным деформации сдвига образца, но при 100 С обычно измерение производят каждые 4 мин. при выдержке при каждой температуре после начала сдвига, дающее значение, характерные ML 100(1 + 4). Низковязкие сорта, например, для литья имеют значение ML 100 (1 + 4) = 20-40 единиц; сорта со средней вязкостью для экструзии 40-60; высоковязкие сорта, для горячего каландрования, 60-100 единиц [16].

Параметр «содержание геля»* в НБК является полезным при ограничении коэффициента фильерного разбухания и усадки при экструзии [17]. При значительном содержании НБК композиции экструдируются подобно каучуку. Незначительное содержание геля может быть полезным при каландровании и литье, но не является полезным при нанесении покрытий из ПВХ, с другой стороны, недопустимы в смесях ПВХ/НБК; они способствуют диспергированию и должны быть сведены к минимуму. В технологии смешения для однородного распределения рекомендуется размер частиц менее 1 мм, особенно для методов при низком сдвиге [18]. Для композиции, смешиваемых во внутреннем смесителе, размер частиц менее существенен.

Наиболее часто используются полимеры НБК со средним содержанием акрилонитрила (НАК, ACN)(33 35%). Они совместимы во всех пропорциях с ПВХ.

В пластифицированных смесях низкотемпературная эластичность обычно достигается выбором пластификатора, а не использованием НБК с более низким содержанием НАК. При высоком содержании НБК повышенная эластичность при низких температурах может быта получена с помощью марок с 28% НAK. Для литья под давлением используются иногда марки с 38-40% НАК. Высокое содержание НАК повышает текучесть при переработке, но снижает эластичность при низких температурах [19].

Для получения максимального сопротивления истиранию вместо НБК может использоваться карбоксилированный НБК (бутадиен/акрилонитрил/акриловая кислота). Для предотвращения повторной агломерации порошка НБК требуется применение агентов разделения - раньше использовали карбонат кальция или тальк, но теперь более распространен для смешения порошок ПВХ [20]. Применяемые количества, в некоторых случаях, достаточно велики (5- 10%), поэтому должны учитываться в рецептуре [21].

В последние годы наблюдалось значительное объединение компаний в поставке НБК. Порошкообразные марки со средним содержанием НАК для ПВХ, поставляемые по всему миру ZeonChemicals, включают Nipol1492Я80 (вязкость по Муни 70-85) и частично сшитый 1411, оба разделенные (опудренные) тальком. Марки в виде крошки для закрытого смесителя включают 1442 (вязкость по Муни 75 -90,тальк), 1432Т (вязкость по Муни 75-90, раствор ПВХ) и карбоксилированный 1472НУ(вязкость по Муни 35-50, тальк). Также производятся марки с большим содержанием НАК.

Марки, поставляемые по миру Lanxness(ранее Bayer), включают BaymodN'34.52 (вязкость по Муни 45) и N34.82 (вязкость по Муни 70), оба опудрены карбонатом кальция. Новые марки включают NVPКА 8945 (вязкость по Муни 50, ПВХ) и VI' КА 8641 (вязкость по Муни 115, карбонат кальция). Polimeri Еигора поставляет ЕигорreneN33.45Р (вязкость по Myни 40-50, ПВХ), N33.70P(также опудрены порошком ПВХ) и N33.80P(опудрены наполнителем), а также марки в виде крошки N33.70Gи JV33.80G (оба опудрены наполнителем) [15].

INSAofAltamira, Мексика, дистрибьютор ParaTecElastomers, поставляет порошковые марки ParacrilBJLTM50 (Муни 50, 9% талька) и 33Z.80 (Муни 80,15% карбоната кальция). Сшитые марки включают 32.55XL(Муни 50-60) и 33.55XL (Муни 55). Оба разделены 9-10% ПВХ. Кроме того, Paracril33180 и марка сшитого 33.55XL поставляются опудренными карбонатом кальция. Порошковые марки поставляются индийскими поставщиками MilinCorporationи AparIndustries.

NitriflexofBrazil, дистрибьютор llarwickStandard, поставляет ряд порошкообразных продуктов НБК, основанных на технологии GoodyearCherniguiit. СерияNP2100 включают марки с вязкостью по Муни 38(NP 2183) и 68 (NP2174), опудренные 12% ПВХ, и марку с вязкостью по Муни 47 (NP2021), опудренную 12% карбоната кальция. Частично сшитые марки включают NP1021 (карбонат кальция) и NP1121 (ПВХ), оба с вязкостью по Муни 79. Nitriflexтакже поставляет марки с 39% НАК – NP2130 (Муни 57) и NP2150 (Муни 88) оба с 12% карбоната кальция; первый для литья под давлением, последний для адгезивов с 28% НАК для повышения эластичности при низких температурах [22].

3. Получение смесей НБК/ПВХ

НБК порошки имеют очень сильное сродство к пластификаторам. Если их добавляют перед введением пластификатора, это может привести к агломерированию и образованию гетерогенной сухой смеси [23]. По обычно применяемой технологии сухого смешения порошок НБК добавляется после того, как были выгружены все другие компоненты и партия охлаждена до 40-60°С. Если уровень сдвига достаточен, чтобы быстро (за 30-60 с) диспергировать порошок НБК, его могут вводить на стадии охлаждения. Охлажденная сухая смесь может перерабатываться непосредственно экструзией и литьем под давлением, или расплавляться и гранулироваться на подходящем экструзионном оборудовании.

При приготовлении НБК/ПВХ смесей в закрытом смесителе с порошкообразным НБК все компоненты могут загружаться в одну стадию, при установке в смесителе высокой температуры, достаточной для обеспечения быстро плавления.

При использовании НБК в виде кип его обычно вводят вначале со стабилизаторами и часто с частичным количеством наполнителя, после чего вводят оставшиеся компоненты [24]. Использование предварительного смешения НБК/ПВХ дает возможность для различных способов смешения в закрытом смесителе, включая высокоскоростные циклы загрузки «вверх дном» (то есть сразу всю загрузку, не соблюдая последовательность введения компонентов) в смесителях с современной конфигурацией ротора [25].

4. Переработка смесей НБК/ПВХ

Марки НБК, обычно используемые в смесях, характеризуются значительными боковыми цепями. Это способствует улучшению гладкости поверхности и стабильности размеров. Повышение стабильности расплава позволяет экструдировать сложные профили и тонкостенные изделия [26]. При использовании частично сшитых марок НБК наблюдается снижение коэффициента фильерного разбухания и усадки, что часто позволяет развивать более высокие линейные скорости экструзии.

Смеси НБК/ПВХ особенно подходят для применения в проводах и кабелях. При использовании для кабельной оболочки содержание НБК препятствует миграции пластификатора в течение срока службы или ускоренного старения, таким образом сохраняя электрические свойства последней [27]. Хотя НБК не особенно хороший изолятор, но его электрические свойства намного лучше, чем свойства эфирных пластификаторов. Аналогичное улучшение наблюдается относительно потери летучего пластификатора.

5. Свойства смесей НБК/ПВХ

Рассмотрим базовую композицию, содержащую, например, 80 м.ч. ДОФ на 100 м.ч. ПВХ, но сравнению с композицией, в которую добавлено 30 ч. несшитого НБК с низкой вязкостью по Муни и удалено 10% ДОФ (8 ч.). Это является обычным соотношением для сохранения примерно одинаковой твердости по Шору (метод А) в интервале 60-65. Найденная вязкость расплава будет несколько выше после замены 8 частей ДОФ на 30% низковязкого НБК. Это повышение, вероятно, улучшит экструзию и каландрование, но оно не является столь большим для улучшения литья под давлением. Кроме того, повышение коэффициента фильерного разбухания может потребовать подстройки параметров экструзии. Предел прочности при растяжении, твердость и абразивная стойкость в значительной степени не будут изменяться, а сопротивление изгибу будет выше.

В том же примере, если вместо указанного каучука используется частично сшитый НБК со средней вязкостью по Муни, вязкость расплава будет значительно выше, фильерное разбухание будет значительно снижено и полученная композиция будет иметь более высокий предел прочности и значительную повышенную стойкость к истиранию и сопротивлению изгибу. Остаточная деформация при сжатии обоих видов будет ниже, чем контрольная. Основное преимущество при содержании НБК более 30 частей состоит в повышении сопротивлению изгибу. При соотношении НБК/ПВХ 50/50 и 70/30 материал лучше рассматривать как эластомер. Такие смеси обычно смешиваются в смесителеБэнбери или подобных смесителях (обычно для экструзионных изделий как оплетка шлангов и оболочка кабелей) и вулканизуются при воздействии сера/ускоритель или посредством пероксидной или радиационной сшивки [28].

Сохранение содержания пластификатора является важным параметром эксплуатации в течение срока службы гибкого ПВХ. Обычно используемые пластификаторы- мономерные сложные эфиры, которые придают xopoшие эксплуатационные свойства, легкую перерабатываемость и снижают цену. Потеря пластификатора может возникнуть за счет летучести, экстракции или миграции. Замена 5-8 частей обычных фталатных пластификаторов 30 частями НБК, содержащего 33% НАК, обеспечит очень заметное улучшение в сохранении относительного удлинения после теплового старения в течение 70 или 168 часов при условии, что введен подходящий антиоксидант для защиты смеси. Дальнейшее улучшение произойдет при замене 50 частей НБК на 10-15 частей низкополярного сложноэфирного пластификатора. Также существенно улучшится тепловое старение при испытании в течение 70 часов при 135 °С. Наибольшее повышение свойств обнаружено при использовании частично сшитых сортов НБК.

Аналогичное улучшение получено в части стойкости к экстракции при комнатной температуре алифатическими растворителями (например, топливом типа II пo ASTM(60% изооктана, 40%)

Также улучшается коэффициент сохранения удлинения после выдержки в течение 7 дней при 100 С в масле ASTM№ 3. Конечно, лучшие результаты показывают, используя смесь НБК и полимерных пластификаторов с ПВХ. Такие композиции обычно только незначительно изменяются после теплового старения в течение 70 часов при 135 °С или 7 дней при 100 "С в масле ASTM№3.

Применение 30 частей НБК с 33 % НАК значительно снижает миграции пластификатора в полистирол, полиметилметакрилат, АБС или жесткий ПВХ [29].

Содержание 20 частей не имеет какого-либо влияния. Как правило, для замены 5-10 частей мономерного пластификатора используют 30 частей каучука.

6. Применение НБК/ПВХ

Композиции, конкурирующие с олефиноными термоэластопластами, обычно основаны на смесях, содержащих 50 частей сшитого НБК с 33-35% НАК со средней вязкостью по Муни, плюс полимерный пластификатор, ESO, стабилизатор, фосфитный состабилизатор и антиоксидант. Они имеют превосходную стойкость к тепловому старению, маслам и топливу. Использование 30 частей сшитого НБК вместо указанных 50 частей приведет к получению аналогичных свойств, но более термопластичной, менее эластичной композиции. Композиции для литья под давлением также обычно содержат 30 частей НБК; однако в этом случае они не являются сшитыми, а имеют низкую вязкость по Муни плюс мономерный пластификатор В композициях для вспененных изделий используют 30-40 частей НБК с низкой или средней вязкостью но Муни, при этом НБК часто бывает сшит, используют также мономерные пластификаторы, регуляторы пенообразования и обычно 0,5-2,0 части азодикарбонамида, в общем случае с активатором или активирующим стабилизатором.

В оболочках проводов и кабелей можно использовать до 100 частей НБК, часто смесей сшитого и несшитого сортов (обычно с 33-35% НАК, вязкостью по Муни 35-60). Двухосновный фосфит свинца в таких композициях был заменен стабилизаторами кальция/цинка. Такие композиции будут иметь умеренное содержание пластификатора и их лучше рассматривать как полужесткие с точки зрения рецептуры; то есть они могут иметь преимущество перед композициями, содержащими смазывающие модификаторы перерабатываемости, типа AcryloidК- 120М.

НБК также используется для модификации смесей ПВХ/АБС, особенно для автомобильных подушек безопасности. Обычная тройная смесь может содержать на 100 частей ПВХ 75 частей АБС и 25 частей НБК со средней вязкостью по Муни, обычно сшитого, плюс полимерный пластификатор, наполнитель, пигменты, антиоксидант и стабилизатор. Ранее используемый в таких смесях двухосновный фосфит свинца заменили на стабилизаторы кальция/цинка плюс фосфитные состабилизаторы [30].

Интересные композиции получены при смешении предварительно сшитого НБК с любым раствором тернолимера винилхлорнда с присоединенными –СООН группами (например, UcarVMCH)или аналога, полученного суспензионной сополимеризацией. Такие смеси могут затем компаундироваться аналогично синтетическому каучуку и вулканизоваться за счет сшивающего действия оксидов или солей металлов.

Заключение

В заключении я бы хотела сказать, что сохранение содержания пластификатора является важным параметром эксплуатации в течение срока службы гибкого ПВХ. Длительное воздействие температуры и различных сред приводит к необратимым изменениям свойств пластикатов, называемых старением материала, которое оценивают снижением механических свойств после определенных сроков выдержки их при различных температурах. Если ПВХ- пластикат находится в дизельном топливе, бензине, масле или другой среде, процесс его старения вызывается в основном вымыванием пластификатора и стабилизаторов.

Введение НБК повышает эластомерный характер свойств - повышенную стойкость к маслам и растворителям, прочность на разрыв, обеспечит очень заметное улучшение в сохранении относительного удлинения после теплового старения и стойкость к миграции и потере летучих.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Николаев А.Ф. Технология пластических масс. Л., «Химия», 1997, 368стр.

2. http://www.proxima.com

3. http://plastinfo.ru

4. Woods, M. E. and Frazer, D. G., Society of Plastics Engineers Tech Papers (1974) 32, p. 426.

5. Klicver B, Soc. Plastics Eng.. Vinyltcc 99 (1999). p. 22.

6. Wens D., Andries J. С., Saunders. К. С U.S. Patent 6 271 301 (2001).

7. Horst. L., Duval, G„ and Madeleine, J., Society of Plastics Engineers, Vinyltec (2003).

8. Kwak S. Y., Nakajima N., Macromolccules (1996) 29 (16), p. 5446.

9. Manoj, N, R„ De, 1». P., Polymer (1998) 39 (3). p. 733.

10. Bhattacharjee S., Bhowmick A. K., Avasthi В., Modification of Properties of Nitrilc. In: Hand Engineering Polymeric Materials, Cheremisinoff, N. P. (Ed.), (1997) Marcel Decker, NY.

11. Sotiropoulou D. D., Avramidou O. E., Kalfoglon N. K., Polymer (1993) 34 (11), p. 2297.

12. Manoj N. R., Dе S. K., De P. P., Rubb.Cheim.Technol. (1993) 66 (4), p. 550.

13. Coleman M., Graf J., Painter I., Specific Interactions and the Miscibility of Polymer Blends (1991) Tech-nomic Publishing, Lancaster, PA.

14. Patterson R., Ctaoman S., Dunkelberger R., Ang. Makromol. Chem. (1989) 171, p. 175.

15. Kopchik, R. ML, U.S. Patenl 4 246374(1981).

16. Kim J. I., Barlow J. W., Paul D. R. Polym. Sci. B. Polym. Phys.(1989) 27 (I l),p. 211.

17. Asay. R. E., U.S. Patent 5 250 (ill; (1993).

18. Uonrland L. С, hug. Plast (1988) I (6), p. 407,

19. Zakraewski G. A.. Polymer (1973) 14 (8), p. 347,

20. Aaronson A. M., Goswami J. C, Piolrowski A. M., Sinai-Zingde. G. D.. U.S. Patenl 5 109 047 i

21. Jams. D., Summers J. W., Hiltner A., Baer. E., Polymer (2000) 41, p. 3057.

22. Николаев Н.А. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. М., «Химия», 1986, 768стр.

23. Руководство по разработке композиций на основе ПВХ. / Под ред. Гроссмана Р.Ф. Пер. с англ. Под ред. Гузеева В.В. – СПб.: Научные основы и технологии, 2009. – 608 с.

24. Поливинилхлорид / Уилки Ч., Саммерс Дж., Даниэлс Ч. (ред.). Пер. с англ. Под ред. Г.Е. Заикова. – СПб: Профессия, 2007 г. – 728с., ил.

25. http://plastinfo.ru

26. http://www.newchemistry.ru

27. Башкатов Т.В., Жигалин Я.Л. Технология синтетических каучуков. Л.: Химия, 1987.

28. Корнев А.Е., Буканов А.М., Шевердяев О.Н. Технология эластомерных материалов. М.: НППА «Истек», 2005.

29. Девирц Э.Я., Новые типы бутадиен-нитрильных каучуков, М., 1977;

30. Бутадиен-нитрильные каучуки. Синтез и свойства, М., 1982;

Код для цитирования: Скопировать