Способ стабилизации полиолефинов

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельства Хв 1 45/58 аявлено 27;17,1970 (Мо 1428255 М иоритбт КомитЕт по делай Изобретений и открыти йри Совете Министров СССР78,742.04088.8) ь Ъ публиковано 21 Х.1971, Бюлле ата опубликования описания 27 Х 111.19 Авторыизобретения, У. Новиков, А. Н, Елагина и В,шки а явите ПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛИОЛЕФИ величивается пос тки при температу тов в стойратур, й темависит ых нав проемы, вес. ч.: отности100ем а мо- оотноше 100 истема мов соотноше 30 с присоединением заявк Известен способ стабилизации полиолефинов путем добавки стабилизатора бис-а-метилбензил-метилфенолмоносульфида, Но известный способ отличается малой устойчивостью полиолефинов при длительном действии повышенных температур и больших сдвиговых напряжений.Сущность предлагаемого способа состоит в том, что, с целью повышения термоустойчивости при действии повышенных температур и больших сдвиговых напряжений, стабилизирующую добавку - бис-а-метилбензил-метилфенолмоносульфид вводят в сочетании с полиметилфенилсилоксановой смолой в соотношении от 1: 50 - 1: 10 по весу, причем указанную смесь предварительно прокаливают при температуре пе ниже 200 С.При этом с целью обеспечения эластичности и сохранения электрических характеристик указанную добавку вводят в количестве 2 - 15 вес. ч. на 100 вес. ч, полимера.В процессе исследования влияния различных добавок, повышающих термостой кость полиолефинов, в том числе моносульфида в различных сочетаниях, установлено, что наибольшую эффективность обеспечивает добавка моносульфида в сочетании с полиметилфенилсилоксановой смолой, причем замечено, что эффективность смеси существенно зависиг от способа ее изготовления. В частности,эффективность смеси упредварительной обрабоне ниже 200 С.Процентное соотношение ком понен смеси зависит от типа полимера и его кости к воздействию повышенных темпе а также требуемой номинальной рабоче пературы,Дозировка стабилизирующей смеси з от температурных нагрузок и сдвигов пряжений, действующих на материалы цессе эксплуатации.Пример 1, Состав систПолиэтилен высокой плмарки П 4020 ЭСтабилизирующая систносульфид: смола в снии 1: 10Пример 2. Состав системы, вес. чПолиэтилен высокой плотностимарки П 4020 ЭСтабилизирующая сносульфид: смолании 1: 10Пример 3. Состав, системы, вес.Полиэтилен высокой плотностимарки П 4020 Э 1Стабилизирующая система моносульфид: смола в соотношении 1: 10относительноеудлинение приразрыве, % тангенс угла диэлектрических потерьСистема 230 2,35 1,8 хрупкий излом через 1,5 час2,454,825,98 2,0 1,9 1,8 278 330 267 хрупкий излом к 12 час2,1 132 1,9 2,191 хрупкий излом к 6 час 1,41,351,291,72,3 203 240 240 197 167 0 4 8 12 15 2,0 3,35 3,42 5,56 5,91 хрупкий излом через 17 час 226 232 251 198 1,21,41,871,9 2,13 2,61 3,88 5,24 0 4 8 12 хрупкий излом через 15 час 3Пример 4. Состав системы, вес. ч.:Полиэтилен низкой плотностимарки П 2020 Т 100Стабилизирующая система моносульфид: смола в соотношении 1: 50 2 Пример 5, Состав системы, вес. ч.:Полиэтилен модифированный Полиэтилен П 4020 Э без добавок Полиэтилен П 4020 Э +0,2% моносульфида Полиэтилен П 4020 Э + смола нетермообработанная (дозировка 2 вес. ч.) Полиэтилен П 4020 Э + моносульфид: смола всоотношении 1: 10, не термообработанная (дозировка 2 вес. ч.) Полиэтилен П 4020 Э + стабилизирующая система в соотношении 1: 10, термообработанная (дозировка 2 вес ч.) Полиэтилен П 4020 Э + стабилизирующая система в соотношении 1: 50, термообработанная (дозировка 2 вес. ч.) Как видно из таблицы термическая обработка смеси при температуре не ниже 200 С существенно повышает (в 3 раза) термоустойчивость полимера.Добавка бис-а-метилбензил-метилфенолмоносульфида обеспечивает сохранение устойчивости полиэтилена к температуре 160 С в течение 8 час, в то время, как применение указанного стабилизатора в сочетании с кремнийорганической смолой в соотношении 1: 10 по весу после предварительного прокаливания смеси обеспечивает полное сохранение физико-механических и электрических характеристик в течение более 15 час. СЭП Стабилизирующая система моносульфид: смола в соотношении 1: 205 В таблице приведены характеристики полиэтилена высокой плотности, стабилизированного различными добавками, после вальцевания при 160 С на воздухе. Характеристики хрупкий излом через 2,5 час162 1,9 4,8 0,06 При использовании бис-а-метилбензил- 10 метилфенолмоносульфида в сочетании 1: 50с кремнийорганической смолой наблюдается менее заметное увеличение термостойкости полиэтилена. В таблице также показано влияние предварительной термообработки стабилизирующей смеси на повышение термоустойчивости полиэтилена (приблизительно в 3 раза).Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие влияние добавки моносульфида в сочетании с полиметилфенилсилоксановой смолой на термоустойчивость различных полиолефинов.307086 Время до наступления хрупкостиХрупкий 2,5 час Полиэтилен низкой плотности П 2020 Т без до- бавок излом через Хрупкий 14 час Полиэтилен П 2020 Т ++стабилизирующая система в соотношении 1: 50 (дозировка 2 вес. ч.)Модифицированный по.лиэтилен СЭП, ис.ходныйМодифицированный полиэтилен СЭП+0,2% моносульфида Модифицированный полиэтилен СЭП.2+ стабилизирующая систе.ма в соотношении 1:20 (дозировка 5 вес. ч.) излом через Хрупкий 18 час изчом через Хрупкий 2 часизлом через Хрупкий 12 час излом через Хрупкий излом к 17 час Составитель А. Кулакова Техред Л, Л. Евдонов Редактор Л. Новожилова Корректор В. Жолудева Заказ 2229/1 Изд. Уе 948 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС 1 зМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Крем нийорганическую полиметилфенилсилоксановую смолу тщательно измельчают в ступке, смешивают с термостабилизатором бис-а-метилбензил - 4 - метилфенолмоносульфида и растворяют в этиловом спирте в соотношении 1: 1. Затем в раствор при помешивании вносят отвердить К, и всю смесь помещают в термостат, где при температуре 100-2 С в течение 24 час происходит испарение спирта, затем смесь переносят в термостат с температурой 200 2 С, где начинается процесс отверждения кремнийорганической смолы. В реакцию отверждения смолы вовлекаются также функциональные группы молекул термостабилизатора. Смесь наодится в термостате в течение 15 - 20 мин, за это время реакция отверждения не успевает пройти полностью, окончательное отверждение происходит при введении термостабилизирующей системы в полиэтилен в процессе вальцеванпя и прессования.Частично отвержденную смесь кремнийорганической смолы и термостабилизатора тщательно измельчают и смешивают с порошком (или гранулятом) полиэтилена в холодном смесителе в течение 20 мин. В данном случае для приготовления смесей взят порошок поли 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 6этилена высокой плотности марки П 4020 Э. Смесь из смесителя переносят на вальцы, нагретые до температуры 100 й 2 С и в течение 15 л 1 ин вальцуют при зазоре 0,2+0,05 л,и, проверяя 4 - 5 раз количество смещения изготовлением тонкой пленки при зазоре 0,050,01 мл 1.Приготовленная таким образом смесь, состоящая из полиэтилена и термостабилизирующей системы может быть использована для проведения различных испытаний.Прессование образца для проведения испытаний осуществляется при режиме, обычно принятом для подготовки образцов из полиэтилена низкого давления. Стойкость к воздействию повышенных температур проверяется путем вальцевания 400 г термостабилизированного полиэтилена при температуре 160 С с отбором проб по 85 г через 4, 8, 12 и 15 час вальцевания. Критерием стойкости полиэтилена в процессе длительной термомеханической деструкции является сохранение физико-механических и электрических характеристик лолимера.Из вышеизложенного следует, что введение стабилизирующей системы, состоящей из бис-ос-метилбензил-метилфенолмоносульфпда и кремнийорганической смолы, улучшают термостойкость полиолефинов, а следовательно повышают его устойчивость в процессе переработки в условиях действий высоких температур и сдвиговых напряжений, а также обеспечивают длительное сохранение физико-механических и электрических характеристик в процессе эксплуатации.Предмет изобретения1. Способ стабилизации полиолефинов вве. денпем в качестве стабилизатора бис-а-метилбензил-метилфенолмоносульфида, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения термоустойчивостп при действии повышенных те:аператур и больших сдвиговых напряжений, указанный стабилизатор вводят в сочетании с кремнийоргапической полпметилфенилсило. ксановотл смолой в соотношении 1: 50 - :1; 10, причем указанную смесь предварительно обрабатывают при температуре не ниже 200 С.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения эластичности, указанную добавку вводят в количестве 2 - 15 вес. ч. на 100 вес. ч. полимера,