Нетоксичная полимерная композиция

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцивлнстнческнкРеспублик и 95 6519(23)Приоритет Раударвееьта каннтвт СССР ае делам наабретеннй н втерьпнйДата опубликования описания 07,09,82 В. Н. Алексеев, Б. Ф. Теплов, Ю. В. Оввннников,Р. П. Ссесиков, В. С. Альсвицер, Г.П. Ссруоинсквн/н А."А-. Шувснсйовог(54) НЕТОКСИЧНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1Изобретение относится к нетокснчным компо. зициям на.основе поливинилхлорида (ПАХ) и его сополимеров с винилацетатом (ПВХ - С -- 63/ВАЦ - 5), метилакрилатом (ВХ - МА) и, винилиденхлоридом (ВХ - ВДХ), перерабатывае. мых методом литья под давлением или экструзией.Композиции могут применяться для изготовления нетоксичных материалов - обуви, ис. кусственной кожи, а также для изготовления пленочных и экструэионных материалов общео го назначения (емкости, шланги и т. д,), .Одним иэ основных требований, предъяв. ляемых к литьевым и экструзионным материалам, является повышенная термостабильность.15Известны нетоксичные полимерные композиции на основе сополимеров винилхлорида, содержащие в составе нетоксичсйых стабилизирующих систем глицерин, например стабилизирующая система, состоящая из мас,ч.: соосажденные соли кальция-цинка жирных кислот (1:1) 10 - 20; эпоксидированное растительное масло 40-80; глицерин 4 - 8 антиоксидант 0,5-2; тригексилцианурат 0,5 - 2. Термостабиль 2ность композиций с этой стабилизирующей,системой составляет не более 120 мин при 175 Си предназначается для жестких изделий, содержащих 3 мас, ч. диоктилфталата на 100 мас, ч.ПВХ 11),Известно также термостабилизирующеевлияние окиси кальция на пластифицированныйПВХ, например композиция, состоящая из мас.ч,:ПВХ 100, нластификатор (Реофос - 65) 50;соли кальций-барий - цинк (стабилизаторВР) 2; стеарат бария 1,0; окись щелочноземельных металлов 1,0 и 2-анилино - 4,6-дитиол-симм-триазон 0,5. Такая композиция обеспечивает термостабильность 50 мин при 180 С Щ.Таким образом, известно применение глице.рина в составе стабилизирующих систем поли.винилхлорида и окиси кальция в комбинациис солями щелочных и шелочно - земельных металлов, Совместное использование глицеринаи окиси кальция неизвестно.Наиболее близкой по технической сущностии достигаемому эффекту к предлагаемой является нетоксичная полимерная композиция наоснове ПВХ, содержащая на 100 мас. ч ПВХ,. 1,0 140 0,2 5,0 100 1,0 ПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 100 ЛиоктилфтапатСтеарат кальцияСтеарат барияДифенилолпропанОкись кальцияГлицерин Сополимер винилхлорида с метилакрилатом(10 мас.%) Диоктилфталат Стеарат кальцияСтеарат барияИонол Окись кальция Сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом (10 мас,%) Стеарат кальцияДиоктилфталатСтеарат барияИонол Окись кальция б ГлицеринПВХ - С - .7058 - М ЛиоктилфталатГтеарат бария Сеярзт кальцияр ъц сев иди.956519 22Продолжение табл. 2 Дифенилолпропан Окись кальция 6,0 ГлицеринДля сравнения по прототипуПВХ - С - 7058 - МДиоктилфталатСтеарат кальцияЗпоксидированное соевое маслоИонол. 0,16 ИонолСтеарат цинкаАзодикар бои амид 0,05ДиоктилфталатСтеарат кальция 1,0 1,0 Стеарат бария ДифенилолпропанОкись кальцияГлицеринПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 0,1 6,0 0,1 Диоктилфталат Состав стабилизирующей системы по прототипу956519 24Продолжение табл, 2 23 Стеарат кальцияСтеарат барияДифенилолпропан 1,0 1,0 60 0,1 Смесь кальцияГлицерин 0,5 1,0 ВНИИПИ Заказ 6513/3 Тираж 514 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Из приведенных в табл. 2 примеров видно,что использование смеси 1,0 - 1,5 масч. окисикальция с 0,2 - 8,0 мас. ч. глицерина позволяетповысить термостабильность композиций наоснове сополнмера ПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 от50 мин (по прототипу) до 102 - 304 мин(см. табл. 2, пример 17 в сравнениисприме.рами 1 - 12).Термостабильность композиций на основеПВХ увеличивается от 94 мин (по прототипу) до 205 мнн (см, пример 16 в сравнениис примером 15),Использование окиси кальция в количестве.меньшем 1,0 мас,ч. и глицерина менее0,2 мас, ч, не позволяет повысить термостабильность композиции, которая составляет 60и 90 мин соответственно (4 м, примеры 18и 19).Применение глицерина более 8 мас.ч. иокиси кальция более 15 мас.ч, нецелесообразнов связи с тем, что величина термостабильностименяется незначительно, а свойства композицииначинают ухудшаться. Стабилизаторы становятся наполнителями, окись кальция ухудшаетфизико - механические показатели и морозостойкость, а глицерин затрудняет переработку,так как образование пленки происходит лишьпри 150-170 С.Основным назначением композиции являетсяиспользование ее в качестве пластиката дляобуви с повышенной текучестью и морозостой.костью.Для этих целей используется пластикат дляобуви на основе 11 ВХ, диоктилфталата, стеаратабария, стеарата кадмия, эпоксидной смолы идифенилолпропана (ТУ Яф 6-05-1838-77),Данный пластикат обладает недостаточной термостабильностью и токсичностью,ИЗамена существующего ПВХ - пластикатадля обуви на предлагаемый пластикат позво. ляет снизить токсичность пластиката, повыситьтермостабильиость и понизить себестоимостьпластиката,Формула изобретения Нетоксичная полимерная композиция, со.держащая полимер винилхлорида, пластификаторстабилизатор - стеарат металла, антиоксиданти смесь вторичных стабилизаторов, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью улучшениятермостабильности, композиция в качестве полимера вицилхлорида содержит гомо илисополимер винилхлорида, в качестве стеаратаметалла - стеарат бария и/или стеарат кальция, в качестве смеси вторичных стабилизаторов - смесь глицерина и окиси кальция5 при следующем соотношении компонентов,мас, ч.:Гомо- или сополимервинилхлорида 100Пластификатор 30-120Окись кальция 1 - 15Глицерин 0,2-8,0Стеарат бария я/илистеарат кальция 0,2-5,0Антиоксидант 0,1 - 0,245Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР У 334229,кл, С 08 1. 27/06, 1969,2, Заявка Японии Р 52-150460,50 кл. С 08 Е. 27/06, 25(1) С 121, опублик, 1977.3, Авторское свидетельство СССР по заявкеИф 2850587/235, кл. С 08 1. 27/06, 1979/гиче скогоэффекта,мин ние термоста. бильносностьпри185 С,мин тн от введения смеси окиси кальция ное присутствиемглицерина, мин ное присутствием окисикальция,мин и глицерина,мин 0,1 Стеарат бария Дифенилолпропаи 0,1 . 3 956519 мас. ч.: пластификатор 60 в 1; эпоксидное соединение 2 - 4; антноксидант 0,14 - 0,16; стеарат кальция 1,85-1,95; стеарат цинка 0,05- 0,15 и аэодикарбонамид 0,2 - 0,25 33Термостабильность такой композиции может достигать 267 мин при 175 С или 94 мин при 185 С, Указанная термостабильность является недостаточной при переработке указанной ком- позициИ, оСобенно если в качестве полимерной основы использовать сополимер П.3 Х - С - 63/ВАЦТермостабильность,такой композиции 50 мин при 185 С.Цель;азобретения - , улучшение термоста бильности нетоксичной композиции на основе пластифицированного ПВХ иии сополимеров 15 винилхлорида.Поставленная цель достигается тем, что не- токсичная полимерная композиция, содержащая полимер винилхлорида, пластификатор, стабилизатор - стеарат металла, антиоксидант и смесь вторичных стабилизаторов, в качестве полимера винилхлорида содержит гомо - или сополимер винилхлорида, в качестве стеарата металла - стеарат бария и/или стеарат кальция, в качестве смеси вторичных стабилизаторов - смесь глицерина и окиси кальция при следуияцем соотношении компонентов, мас. ч,:Гомо- или сополимервинилхпорида . 100Пластификатор 30-120Окись кальция 1 - 15 1 ПВХ - б - 63/ВАЦ - 5 100 Диоктилфталат100 18Стеарат кальция 0,1 Глицерин 0,2-8,0Стеарат бария и/илистеарат кальция 0,2-5,0Антиоксидант 0,1-0,2В качестве пластификаторов используютдиоктиловый, дибчтиловый и диалкиловый эфиры фталевой кислоты, а также диоктиловые эфиры адипиновой и себациновой кислоты илихсмеси. В качестве антиоксидантов используютдифенилолпропан, ионол или Са 0-6,В предлагаемой композиции совместное применение окиси кальция и глицерина за счетвысокого синергического эффекта в присутствии леаратов бария и/или кальция и антиоксиданта позволяет получить высокую термостабильность нетоксичных композиции на основесополимеров винилхлорида и ПВХ, Наличиебольшого синергического эффекта при совместном применении окиси кальция и глицеринаявляется неожиданным и новым эффектом,поскольку синергические смеси на основе окислов Металлов и глицерина неизвестны. Наличие синергического эффекта. в повышении термостабильности композиции подтверж дается табл. 1, Примеры приведены на сопол- мере винилхлорида с винилацетатом (ЦВХ - С - 63/ВАЦ - 5 ТУ б - 01-2 - 545 - 79), аналогичны эффект наблюдается на ПВХ - и сополимерах винилхлорнда с метилакрилатом (ВХ - МА) и виннлиденхлоридом (ВХ - ВХ) .Таблица 1ч 56519 Диоктилфталат 100 20 Стеарат бария 0,1 0,2 Глицерин 100 70 52 0,1 0,1 Окись кальция Диоктилфталат 100 97 25 0,1 0,2 34 10 а. Стеарат кальция Стеарат барияДифенилолпропан 0,1 4 ПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 100 Стеарат кальция 0,1 Стеарат бария Окись кальция Глицерин Дифенилолпропан 0,15 ПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 100 ДиоктилфтапатСтеарат кальция Дифенилолпропан 0,1 6 ПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 100956519 34 Дифенилолпропан 0,1 2,0 Глицерин ПВХ - С - 63/ВАЦ100 7 Диоктилфталат 100 Стеарат кальция 1,0 75 109 1,0 Стеарат бария Дифенилолпройан 0,1 Окись кальция б 8 ПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 100Диоктилфталат 100 Стеарат кальция 1,0 43 123 157 1,0 Стеарат бария Дифенилолпропан 0,1Окись кальция 6 Глицерин 9 ПВХ-С - 63/ВАЦ - 5 100 2,5 101 2,5 Дифенилолпропан 0,1 10 ПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 100 Диоктилфталат 2,5 Лиф енилолпропан 0,1 3,0 Глицерин 11 ПВХ" ( "63/БАЦ -5 )00 Лиок гялфтзлат ДиоктилфталатСтеарат кальцияСтеарат бария Стеарат кальцияСтеарат бария 2,5 113 12 8Продолжение табл, 1956519 10 Продолжение табл. 1 185 Стеарат кальция 2,5 Стеарат бария Дифенилолпропан 0,1 Окись кальция 100 20 116 2,5 217 2,5 Дифенилолпропан 0,1 Окись кальция 100 1,0 52 18 1,0 Дифенилолпропан 0,1 3,0 Глицерин Диоктилфталат 120 1,0 1,0 Дифенилолпропан 0,1 15 Окись кальция 100 166 270 304 1,0 1,0 Дифенилолпропан 0,1 12 ПВХ - С - 63 ВАЦ - 5 100 ДиоктилфталатСтеарат кальцияСтеарат бария Глицерин 13 ПВХ - С - 63/ВАЦ - 5ДиоктилфталатСтеарат кальцияСтеарат бария 14 ПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 100 Стеарат кальцияСтеарат бария 15 ПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 100 Диоктилфталат Стеарат кальцияСтеарат бария 3 4 5 6 79565 о 2 6 ) 7 Глицерин 55 21 100 ДиоктилфталатСтеарат кальцияСтеарат бария 1,0 108 79 142 1,0 1,0 Окись кальция 2,0 Глицерин 10 5", 18 1,0 0,1 8,0 Диоктилф тала т 33 167 1,0 Стеарат кальция 1,0 0,1Состав композиции, мас,ч. Пример ПВХ - С - 63/ВАЦ - 5ДиоктилфталатСтеарат кальцияСтеарат барияДифенилолпропанОкись кальцияГлицеринПВХ - С - 63/ВАЦ - 5ДиоктилфталатСтеарат кальцияСтеарат барияДифенилолпропан 100 1,0 142 1,0 1,0 2,0 157 1,0 1,0 0,1 Окись кальция ГлицеринПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 Диоктилфталат Стеарат кальция Стеа 1 ъат бария 30 1,0 1,0 13 956519 14П р и м е р 1 (предлагаемый) 1 мас ч. 5 мин при 120 С, Затем измеряют термоста.окиси кальция затирают в пасту с диоктилфтала- бильность вальцованной пленки в соответствиитом в соотношении 1:1, 0,1 мас. ч. дифенилол. с ГОСТ 14041 - 68 при 185 С,пропана растворяют в диоктилфталате. Из Показатели термостабильности приведеныпасты, содержащей окись кальция, растворв табл. 2.дифенилолпропана, 2 мас, ч. глицерина и остэль- П ри м е р ы 2 - 15 (предлагаемые),ного количества пластификатора (общее коли- Состав и свойства композиции приведены вчество которого 100 мас.ч.), готовят суспензию., табл, 2,Смесь, состоящую из 100 мас.ч. сополимера Режим изготовления и метод испытаний поПВХ - С.63/ВАЦ - 5, 1 мас,ч. стеарата кальция а примеру 1.1 мас.ч. стеарата бария, суспензин окиси каль- П р и м е р 16 - 19 (для сравнения),ция и глицерина в растворе дифенилолпропана Состав и свойства композиции приведены вв Диоктнлфталате, пеРемешивают в лопастном таблсмесителе, постепенно повьнпая температуруот 50 до 80 С в течение 30 мин и скоростиРежим изготовления и метод испытаниймешалки 32 об/мин, Смесь вальцуют в течение по примеру 1,95659 15 15,0 3,0 100 1,0 167 1,0 0,1 6,0 8,0 1.02 1,0 1,0 0,1 3,0 0,2 50 145 1,0 1,0 4,0 2,0 100 50 1,0 Дифенилолпропан 0,1 Окись кальцияГлицеринПВХ - С - 63/ВАЦ ДиоктилфталатСтеарат кальцияСтеарат барияДыфенилолпр опалОкись кальция ГлицеринПВХ - С - 63/ВАЦ - 5ДиоктилФталат Стеарат кальция Стеарат бария ДифенилолпропанОкись кальцияГлицеринПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 Диалкилфталат спиртовС 7- С 9 Стеарат кальция Стеарат барияДифейилолпропанОкись кальцияйГлицеринПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 Диоктилалипинат Стеарат кальция Стеарат бария956519 0,1 4,0 3,0 133 2,0 0,2 3,0 190 0,1 5,0 1,0 125 0,1 ДифенилолпропанОкись кальцияГлицеринПВХ - С - 63/ВАЦ - 5ДиоктилфталатСтеарат кальция ДифенилолпропанЪОкись кальция ГлицеринПВХ - С - 63/ВАЦ - 5ДиоктилфталатСтеарат барияИонолОкись кальцияГлицеринПВХ - С - 63/ВАЦ ДиоктнлфталатСтеарат барияСтеарат кальцияСаО Окись кальцияГлицерин ПВХ - С - 63/ВАЦ - 5 Диоктилфталат Стеарат кальция Стеарат бария Дифенилолпропан Окись кальция 18Продолжение табл. 2