Полимерная композиция

С 0103 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ. СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ ИСА ЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ(71) Проектный и научно-исслский институт "Донецкий Промспроект" и Институт физико-оргкой химии и углехимии АН УССР(56) 1. Справочник по пластимассам. Под ред. М.И. Гарбари др, М., "Химия", т. 2, 196с, 414.2. Полиэтилен высокого даГОСТ 16337-77 (прототип) .(54)(57) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯсодержащая полиэтилен высоко амоиленко,овательройнииничесвысокого даления4-Алкокси гидроксибензофенон 9,25-99 ческима9,вления. 25-0,50 5-Имино- тион,2,4 дитиазоли 0-0,25 о да АВТОРСИОМУ С С 08 Ь 23/06 ф С 08 К 5 ления, 4-алкокси-гидроксибензофенон и термостабилизатор, о т " л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости к свето и термостарению, она содержит в к честве термостабилизатора 5-имино З-тион,2,4-дитиазолидин при сле дующем соотношении компонентов, мас.7.:ПолиэтиленИзобретение относится к полиэтиленовым композициям, изделия на основе которых характеризуются улучшенными эксплуатационными свойствами.Известно, что полиэтилен при переработке и эксплуатации под влиянием высоких температур, солнечной радиации, кислорода воздуха и других внешних воздействий теряет свои физико-механические, физико-химические и реологические свойства. Для повышения стойкости к старению в состав полиэтиленовых композиций вводят термо-, светостабилизирующие добавки.Использование в качестве стабилизатора 4-алкокси-гидроксибензофенола (бензона ОА) позволяет повысить стойкость полиэтилена высокого давления к старению при температурах до 40 С по сравнению с нестабилизированным полиэтиленом приблизительно в 2 раза, при этом снижение относительного удлинения при разрыве через 100 ч облучения лампой ПРКсоставляет 75 И .Однако это является недостаточным для использования таких композиций .в антикоррозионной технике. Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая полиэтилен высокого давления, 4-алкокси-гидроксибензофенон и термостабилизатор, содержит в качестве последнего 5-имино- тион,2,4-дитиазолидин при следующем соотношении компонентов, мас.7.:Полиэтилен высокого 99,25-99,б 5 давления4-Алкоксигидроксибензофенон 0,25-0,50 Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности является полимерная композиция, содержащая полиэтилен высокого давления и 4-алкокси- гидроксилбензофенон в сочетании с термостабилизаторами: с фосфитом Пи бисалкофеном БП 21Однако стойкость к тепловому и световому старению укаэанной полиэтиленовой композиции довольно низкая.Цель изобретения - повышение стойкости к свето- и термостарению. 5-Иминотион,2,4 дитиазолидинксантановодород 0,10-0,25Ксантановодород является легкодо-.ступным соединением, получаемымпри действии кислот на водные растворы роданистых солей, представляю О щих собой продукты утилизации синиль.ной кислоты коксового газа. Этосветло-желтое кристаллическоевещество, нерастворимое в воде ирастворимое в спиртах, ацетоне, 15 диоксане.Исследования ИК-спектроскопиисвидетельствуют о том, что дополнительное введение ксантановодородав полиэтиленовую композицию, содер жащую бензон ОА, способствует уменьшению расхода светостабилизаторав 3-3,5 раза. Так, стойкость к световому старению композиций полиэтилена оценивают по изменению интен сивности полосы поглощения 1 б 22 см"1,характерной для бензона ОА, инфракрасных спектров поглощения, снятых на спектрофотометре "Бресогс 1ЗК". Для полиэтилена, стабилизиЗ 0 рованного 0,257 бензона ОА, интенсивность ее уменьшилась через 50 чоблучения в 1,5 раза, а для предла-,гаемой композиции осталась практически без изменения через 200 чоблучения интенсивность уменьшиласьсоответственно в 4 и в 1,2 раза.Ксантановодород ибензон ОА вводят в полиэтилен обычными способамидо получения из них формованныхизделий. Например, стабилизаторыи гранулы полиэтилена перемешиваютв смесителе и, минуя стадию грануляции, экструдируют в готовые изделия. Из-за высокой смачивающей 45 способности бензона ОА по отношениюк полиэтилену достигается образование пленки на поверхности гранули равномерное распределение порош;кообразного ксантановодорода на ней. П р и м е р 1. В смеситель емкостью 100 л загружают композицию, содержащую в своем составе полиэтилен высокого давления с показателем текучести расплава 0,3 г/10 мин, 55 бензон ОА и ксантановодород, и перемешивают в течение 15-20 мин при скорости вращения барабана 40 об/мин.Из полученной однородной стабили3 1142485 зированной полиэтиленовой композиции без предварительной грануляции методом экструзии на лабораторном экструзионном прессе Епри 110- 160 С получают листовой материал.оДля оценки эффективности стабилизаторов, используемых в предлагаемой композиции, полученный материал испытывают в аппарате искусственной погоды АИПСТ 2-4-2. С 10 этой целью вырезают образцы-лопаточки (по ГОСТ 11262-80), для которых определяют показатели физико- механических свойств до и после ускоренного термо-, светостарения, 15 помещают в везерометр при освещенности 20000 лк и температуре воздуха внутри рабочей камеры 50 С.оПосле старения образцы испытывают на разрывной машине фирмы "Цвик" при скорости перемещения захватов 50 мм/мин. по следующим показателям: прочности и относительному удлинению при разрыве.Результаты испытаний сведены 25 в табл. 1. Для сравнения также приведена стойкость полиэтилена, стабилизированного другими эффективными стабилизаторами.Из приведенных в табл. 1 данных видно, что предлагаемая смесь ксантановодорода и бензона ОА обладает свойствами синергического состава, т.е. получаемый эффект стабилизации превосходит суммарные эффекты, полученные для каждого компонента35 смеси в отдельности, а также по сравнению с другими термостабилизаторами. Так, после 200 ч старения .в везерометре у полиэтиленовой компо О1 Гзиции, стабилизированной бенэоном ОА, относительное удлинение при разрыве снизилось на 80-857., у композиции стабилизированной только ксантановодородом - на 85-907 а дляо45 композиции, содержащей смесь двух указанных стабилизаторов - на 15-307. Из полученных результатов следует, что наиболее низкие значения 50 свойств у образцов, изготовленных из композиции с минимальным содержанием добавок 0,17 Сравнивая характер изменения свойств образцов после их старения в везерометре следует 55 отметить, что снижение прочности при разрыве через 200 ч, облучения составляет для состава 7 317., для композиции состава 14-337., а для композиции с максимальным содержанием добавок (состав 15) - 297.; снижение относительного удлинения при разрыве составило для состава 7 147, для состава 14 137., а для состава 15-9 Ж.Таким образом, увеличение содержания добавок в композициях до 17 не приводит к существенному повышению свойств материала в условиях термо-, светостарения. Установлено также, что увеличение содержания ксантановодорода в композициях до 0,5-17 приводит к расслоению смеси и "выпотеванию" стабилизатора на поверхности материала через несколько суток после изготовления .Из представленных в табл. 1 данных также следует, что образцы из известных композиций значительно интенсивнее ухудшают свои свойства в.процессе старения - в 2-5 раз по сравнению с образцами, стабилизированными предлагаемыми соединениями при меньшем расходе последних.На основании приведенных результатов определялась эффективность предлагаемой системы стабилизации по сравнению с известной по времени, в течение которого значение удлинения равно половине исходного, и по отношению этого времени для стабилизированных и нестабилизированных образцов.Результаты приведены в табл. 2.Из приведенных в табл, 2 данных следует, что применение предлагаемой стабилизирующей системы позволяет повысить срок службы материала в 22-25 раз по сравнению с нестабилизированным полиэтиленом и в 5-7 раз по сравнению с материалом на основе композиций с известными стабилизаторами. В то время как использование стабилизирующей смеси по прототипу позволяет добиться повьппения долговечности по сравнению с нестабилизированным полиэтиленом в 4-4,5 раза.Приведенные в табл. 1 данные позволяют считать, что предлагаемая добавка - ксантановодород образует с бензоном ОА смесь синергического состава, являющуюся эффективной стабилизирующей системой для полиэтилена против его теплового и светового старения, и по стабильности свойств в процессе старения превосходит многие стандартные стабилизаторы..фосфит П0,25 19,0 10,3 506 . 121 0,10 Контроль 0 10 17,9 9,0 540 165 12,8 0,50 19,0 578 505 Стабилизатор 1 .Нестабилизированнй КсантановодородТо же Бензон ОАКсантановодородБензон ОАКсантановодород 10 Вензон ОА Бисалкофен БП 1 1 Бензон ОА Бисалкофен БП 12 Бензон ОА 1 Э Бензон ОА Ксантановодород 14 Бензон ОА КонтрольКсантановодород Прочность приразрыве, МПа до ста- после рения 200 чстарен 0,25 18,9 0,50 19,6 0,10 17,4 0,25 17,7 0,50 17,5 0,25 17,20,250,10 17,0 Табли ца носительное удлинение при разрыве, % до ста- послерения 200 чстарения1142485 Продолжение табл. 1 Состав Прочность при Относительное удлинение .разрыве, МПа при разрыве, Х Стабилизатор до старения после до ста 200 ч рениястарения после200 чстарения 1,00 Бензон ОА Контроль 12,6 560 510 1,00 17,7 Ксантановодород Таблица 2 Стабилизатор, 7. старения 15-17 Нестабилизированный 4-4,5 80-90 4-4, 5 80-90 Бензон ОА 0,25 Ксантановодород 0,1 22-25 370-380 Составитель В.БалгинТехред С,Легеза Редактор Т,Колб Корректор М.Максимишинец Заказ 652/24 Тираж 475 ПодписноеВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Бензон ОА 0,5Бисалкофен БП 0,25Бензон ОА 0,5Фосфит П=24 0,25 Содержание стабилизатора, Е Время, (ч) в течение которого значение удлинения уменьшается на 507. после Отношение времениснижения удлиненияна 507. для стабилизированных и нестабилизированныхобразцов