Полимерная композиция

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая полиэтилен высокого давления и органический фосфор- и серосодержащий стабилизатор, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостабильности, в качестве стабилизатора она содержит три-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилмеркапто)фосфит общей формулы

при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиэтилен высокого давления 99,5 - 99,9
Три-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилмеркапто)фосфит 0,1 - 0,5

Изобретение относится к промышленности пластмасс, в частности к стабилизированным композициям на основе полиэтилена высокого давления (ПЭВД), применяемым для получения неокрашенных и окрашенных в широкую гамму цветов изделий с повышенной стойкостью к действию тепла, например кабельной изоляции, пленок и других изделий.
Известно полимерная композиция на основе ПЭВД и термостабилизатора - смеси фосфитов (фосфита П-24): 4- ( -метилбензил)-фенилфосфита; 2,4-ди-( -метилбензил)фенилфосфита и 2,4,6 три- ( -метилбензил)фенилфосфита. Термостабильность такой композиции недостаточно высока и составляет только 4 ч. Кроме того, фосфит П-24 - вязкая жидкость, что затрудняет введение его в композиции ПЭВД.
Известна также композиция на основе ПЭВД и термостабилизатора три-(n-нонилфенил)-фосфита (фосфит НФ). Фосфит НФ, как и фосфит П-24, представляет собой жидкость, однако вязкость ее значительно ниже, поэтому возможно дозирование фосфита НФ насосом непосредственно в шнек на первой ступени грануляции. Однако термостабильность такой композиции также недостаточно высока и составляет 4 ч.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой композиции является композиция на основе ПЭВД и термостабилизатора - S-3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилметилен-0,0-ди-4-метилфенилтиофосфата (АДТФ).
Преимуществом данной композиции перед названным является то, что стабилизатор АДТФ - порошкообразное вещество, что и облегчает его введение, обеспечивает равномерность распределения в полимере. Однако такая композиция характеризуется недостаточной термостабильностью (8 ч).
Целью изобретения является повышение термостабильности композиций ПЭВД.
Указанная цель достигается тем, что композиция на основе ПЭВД и органического фосфор- и серосодержащего термостабилизатора содержит о качестве стабилизатора три-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилмеркапто)фосфит формулы
при следующем соотношении компонентов, мас.%: ПЭВД 99,5-99,9
Три-(3,5-ди-трет-
бутил-4-оксифе- нилмеркапто)фосфит 0,1-0,5
Соединение три (3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилмеркапто)фосфит, условно названное "фосфит S", в литературе не описано. Его получают следующим образом.
В круглодонную четырехгорлую колбу, снабженную размешивающим устройством, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой, помещают 36 г (0,15 г.моль) 2,6-ди-трет-бутил-4-меркаптофенола, нагревают до 90^оС и постепенно по каплям прибавляют 6,85 г (0,05 г.моль) треххлористого фосфора. Постепенно в течение 3 ч содержание нагревают до 150^оС. Реакционную массу охлаждают до 20^оС и кристаллизуют из гексана. Получают 35 г (94,5%) три-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилмеркапто)фосфита: т.пл. 46^оС.
Найдено,%: С 67,76; Н 8,45; S 12,83; P 4,02.
С₄₂Н₆₃О₃S₃Р
Вычислено,%: С 67,88; Н 8,64; S 12,94; Р 4,17.
Мол.масса: найдено 730; вычислено 743.
В ИК-спектре полученного соединения присутствует полоса 3650 см^-1, характеризующая наличие пространственно-затрудненного фенольного гидроксила и отсутствует полоса 3560 см^-1 характерная для сульфгидрильной (меркапто)группы.
Кроме стабилизатора в композиции могут быть введены обычные целевые добавки - пигменты, минеральные наполнители, светостабилизаторы, антистатические добавки. В качестве ПЭВД может быть использован ПЭВД, например, марок 10803-020, 15303-003, 10204-003 по ГОСТу 16337-77: в качестве целевых добавок могут быть использованы (в мас.ч. на 100 мас.ч. стабилизированной композиции): пигменты, например кадмий красный темный до 0,8; лак красный ЖБ в сочетании с диоксидом титана пигментной марки Р-02 до 0,4 и 0,2 соответственно; антистатическая добавка синтамид-5 до 1,0 и т.д.
П р и м е р 1. Навеску ПЭВД марки 10803-020 с ПТР 2,0 г/10 мин (ГОСТ 16337-77) массой 200 г с добавкой 0,2 г фосфита S подвергают вальцеванию при 160^оС с периодическим отбором проб. Подрезку полотна производят периодически через 30 мин. Из вальцованного полотна прессуют пластины для испытаний по ГОСТу 16337-77. За меру стойкости к термоокислительному старению композиции принимают согласно ГОС- Ту время вальцевания при 160^оС, в течение которого снижение предела текучести при растяжении, прочности и относительного удлинения при разрыве составляет не более 10%, а увеличение тангенса угла диэлектрических потерь - не более 25%, по сравнению с нормами (ГОСТ 16337-77).
Состав и свойства композиции приведены в таблице.
П р и м е р ы 2 и 3. Опыты проводят, как в примере 1, но изменяют количество термостабилизатора.
П р и м е р 4. Композицию готовят, как в примере 1, но кроме стабилизатора в композицию вводят пигмент.
П р и м е р 5. Композицию готовят, как в примере 1, но кроме стабилизатора в композицию вводят антистатическую добавку синтамид-5.
П р и м е р ы 6 и 7 (по аналогам) 8 (по прототипу). Опыты проводят, как в примере 1, но в качестве термостабилизатора используют соответственно фосфит П-24, фосфит НФ и АДТФ.
Данные таблицы показывают, что испытанный в предлагаемой композиции фосфит S является эффективным термостабилизатором, намного превышающим по стабилизирующему действию термостабилизатор АДТФ (прототип) и термостабилизаторы, применяемые в отечественной промышленности (фосфит П-24 и фосфит НФ). Химические добавки к полимерам. Справочник. М.: Химия, 1964, с.91.
Химические добавки к полимерам. Справочник. М.: Химия, 1973, с.89.
Авторское свидетельство СССР N 150105, кл. С 08 L 23/06, 1987.
Использование: изготовление пластмасс, обладающих повышенной стойкостью к действию тепла. Сущность изобретения: композиция состоит из 99,5 - 99,9% полиэтилена высокого давления и 0,1 - 0,5% три-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилмеркапто)фосфита. 1 табл.