Полимерная композиция

(51)5 С 08 3 тиоксиданта в ко рованного и : неорганическим лированные пол лы общей форму НО С-СНзСНщем соотношении рированный полиский наполнитель ые полиизобутиленой формулы 0,5- еорганического я композиция со ю сажу. 1 з,п. ф-лы. зи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБР ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Башкирский государственный университет им, 40-летия Октября(57) Изобретение относится к химии полиме. ров и, в частности, к полимерным композициям на основе хлорированногополиэтилена, для которых в условиях эксплуатации необходима высокая цвето-, термо- и термоокислительная устойчивость, атакже стойкость к вымыванию компонентов,Для повышения термоокислительной стаИзобретение относится к химии полимеров, в частности к полимерным компоциям на основе хлорированного полиэтилена, которые могут применяться при производстве ряда каучуков специального назначения, для когорых в условиях эксплуатации необходимы высокие цвето-, термои термоокислительная устойчивость, а также стойкость к вымыванию компонентов.Хлорированный полиэтилен (ХПЭ) обладает низкой устойчивостью к действию высоких. температур, и поэтому его переработка и .эксплуатация невозможны без эффективной стабилизации против термической и термоокислительной деструкции,мпозицию на основе хлориолиэтилена наряду с наполнителем вводят алкииизобутиленом аминофено- " СН, СН, СН,-9 МН-С-СН.(С-СН 1-С-СН2 д 3СНли Он СН СН,10 НН-С-СНфС-СН 1- СНз % где и = 17, при следую компонентов, мас.чхло этилен 100,0; неорганиче 25,0-30,0; алкилированн ном аминофенолы указан 3,0. В качестве н наполнителя полимерна держит азросил или белу 1 табл. 4Известна композиция на основе ХПЭ, содержащая 2-(4-тиазолил)-бензимидазол, А бис-(и-хлорфенил)-бигуамид; п-(фтордих- О лорметилтио)-фталимидогександихлорид, ф й-лаурилаланин, 10,10-оксибифеноксиар- а син, хлоргидрат додецилгуанидин, 2,4,5,5-тетрахлорфталонитрил и(или) дибутилтиоо ксид.Известна рецептура на основе галоидсодержащих полимеров, например ХПЭ, содержащая, мас.ч.:,полимер 100, цеолиты типа "А" 0,2-10 стеариновая кислота 1,Указанные полимерные композиции обладают низкой устойчивостью к термоокислительной деструкции (образцы желтеют при 170 С в течение 60 мин). В рассматриваемых композициях низкомолекулярныеСН СН СН но-Я-кн-с-сн-с-сн )-с-сн 2 д Э СН СН СНили он сн сн снгде и =17,при следующем соотношении компонентов,мас.ч,:Хлорированный палиэтилен 100,0Неорганический на- полнитель 25,0 - 30,0 добавки плохо совместимы с ХПЭ, поэтому склонны к выпотеванию из изделий. Низко- молекулярные антиоксиданты в условиях повышенной температуры легко улетучиваются, Все это приводит к ухудшению качества готового продукта.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является полимерная композиция, содержащая хлорированный полиэтилен, неорганический наполнитель - аэросил, и антиоксидант - монозамещенный продукт взаимодействия фенола или м-крезола с олигомерами изобутилена или пропилена при следующем соотношении компонентов, ма с.ч.:Хлорированный полиэтилен 100,0Аэросил 25,0 - 30,0 Монозамещенныйпродукт взаимодействия. фенола или м-крезолас олигомером изобутилена или пропилена 0,4-1,5 Высокомолекулярные антиоксиданты фенольного типа хорошо совмещаются с полимером, не выпотевают, не вымываются водой и не улетучиваются при высоких температурах, Однако полимерные композиции имеют недостаточно большое время термостабильности (53 - 125 мин при 175 С в зависимости от типа палиолефинфенола и его концентрации),Цель изобретения - повышение термоокислительной стабильности и цветостойкости полимерной композиции до и после старения.Указанная цель достигается тем, что полимерная композиция на основе хлорированного полиэтилена, включающая неорганический наполнитель и антиоксидант, в качестве антиоксиданта содержит алкилированные полиизобутиленом аминофенолы общей формулы:5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Алкилированные полиизобутиленом аминофенолы указаннойформулы 0,5-3,0 В качестве неорганического наполнителя полимерная композиция содержит аэросил или белую сажу.Применение алкилированных полиизобутиленом аминофенолов позволяет получать полимерные композиции на основе хлорированного полиэтилена, обладающие большим временем термостабильности до и после старения композиции, сохраняющие первоначальный цвет в течение всего времени термической экспозиции, Синтезированные антиоксиданты хорошо совмещаются с полимером, не вымываются водой, не улетучиваются при высоких температурах, следовательно, практически не- токсичны.Синтез алкилированных полиизобути- . леном аминофенолов проводят при следующем малярном соотношении взаимодействующих веществ - полиизобутилен: и- или о-аминофенол:катализатор (тетрахлоралюминат натрия) = 1,0:1,3;0,05, В трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой, мешалкой с глицериновым затвором, термометром, предварительно продутую инертным газом, последовательно вводят 20,4,-ный раствор полиизобутилена (средне- численная мол.м. полиизобутилена 1100, соответстенно средняя степень полимеризации и = 19; степень ненасыщенности -1, т.е, все молекулы полиизобутиле-, на содержат концевые двойные углегрод-углеродные связи) - 20 г (1,8 х х 10 моль) в 80 г изооктана, 2,50 г (2,3 х х 10 моль) и- или о-аминофенола и 0,017 г(1,0 10 моль) очищенного тетрахлоралюмината натрия, Реакционную смесь интенсивно перемешивают в течение 2 ч при 80 С. Продукт алкилирования выделяют и очищают осаждением и переосаждением из ацетона, затем удаляют растворитель на ротационном испарителе и сушат до постоянного веса в вакуумном сушильном шкафу. Выход алкилированных продуктов составляет 20,86 г (95 О).в случае алкилированного полиизобутиленом и-аминофенола (4-оксифениламинополиизобутилена) и 19,77 г (90;4) в случае алкилированного полиизобутиленам о-аминофенола (2-оксифениламинаполиизобутилена).Продукты алкилирования представляют собой тягучие вещества слегка желтоватого цвета, растворимые в петролейном эфире, хлороформе, четы реххлористом углероде, нерастворимые в спирте, ацетоне, воде,течение 24 ч. После старения определяют время термостабильности, как описано, .П р и м е р ы 2 - 12, Полимерные композиции готовят и испытывают аналогично примеру 1, Состав композиций и их свайства приведены в таблице.П р и м е р ы 13-16 (контрольные). Полимерные композиции готовят и испытывают аналогично примеру 1,П р и м е р 17 (известный), Полимерную композицию, содержащую, мас.ч.: ХПЭ 100; 3-метил-полипропиленфенола 1,0; аэросил 30, готовят и испытывают, как в примере 1. 40 50 Вхождение аминофенолов в полимерную цепь полиизобутилена оценивают путем сопоставления степени ненасыщенности в исходном полиизобутилене с количеством . гидроксильных групп в алкилированном 5 продукте. Количество двойных углерод-углеродных связей в исходном полиизобутилене определяют озонометрически на приборе АДС(растворитель СС 14, внутренний стандарт - стильбен), количество - 10 ОН групп - титрованием по Верлею.Строение полученных продуктов подтверждается ИК-спектроскопией.П р и м е р 1, Для приготовления полимерных композиций (примеры 1-17) ис пользуют хлорполиэтилен с содержанием хлора 25-33 мас,% мол.м, 20000, Для хлорирования применяют полиэтилен высокого давления, плотность 0 919 г/см, показазтель текучести расплава 2,2 г/10 мин. 20Полимерную композицию, содержащую, мас.ч,; ХПЭ 100; алкилированный полиизобутиленом и-аминофенол 0,5; аэросил 25, готовят на вальцах при 150 С, затем раскатывают в листы толщиной 0,5 мм, на : резают и испытывают. Эффективность стабилизатора определяют по показателю "время термостабильности" т, т.е. времени до начала выделения НО из пленки при 175 С. За время термостабильности прини мают время изменения окраски индикаторной бумаги конго-рот; В момент изменения окраски индикаторной бумаги определяют цвет полимера путем сравнения цвета полимерной композиции, подвергнутой термической экспозиции, с цветокодирующей шкалой, где 1 балл соответствует белому цвету, 10 - черному. Старение образцов проводят в термостате ТВСпри 100 С в Как видно из таблицы, оптимальный эффект стабилизации достигается при ведении в полимерную композицию алкилированных полиизобутиленом аминофенолов в концентрации 0,5 - 3,0 мас,ч,Синтезированные соединения хорошо совмещаются с полимером, не улетучиваются при высоких температурах, не вымываются водой при эксплуатации изделий, не выпотевают на поверхность изделий, не окрашивают полимер и не изменяют цвет композиции в процессе термической экспозиции. Эффективные антиоксиданты синтезируются на основе дешевых промышленно доступных аминофенолов и некондиционных продуктов производства полиизобутилена, которые при этом утилизу ются.Формула изобретения 1. Полимерная композиция, содержащая хлорированный полиэтилен, неорганический наполнитель и антиоксидант, о т л ич а ю щ а я.с я тем, что, с целью повышения термоокислительной стабильности и цвето- стойкости, в качестве антиоксиданта она содержит алкилирова нные полиизобутиленом аминофенолы общей формулыСН СН СНН 0-Я-Я-С-СН.(С-СН 1-С-СН- , - г, гп зСН СН СНили0 Н,О ЗН-С-СН+С-СН )-С-СНггп 3з Нз згде и =17,при следующем соотношении компонентов,мас,ч,:Хлорированный полиэтилен . 100,0 Неорганический наполнитель 25,0-30,0 Алкилированные полиизобутиленом аминофенолы указанной формулы 0,5-3,0 2. Композиция по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что в качестве неорганического наполнителя она содержит аэросил или белую сажу.