Стабилизированная композиция на основе термопластичного полимера

Союз Советских Социалистицеских Республик334230 ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-М. Кл. С 08145158 Заявлено 27,1,1970 ( 1399113/23-5) с присоединением заявки. -Приоритет -Государственный комитетСовета Миниатрое СССРао делам изобретенийи открытий УДК 678.048.5(088.8) Опубликовано 29,Ч.1973. Бюллетень25 Дата опубликования описания,24 Х.1974 Авторыизобретения А.А. Козодой, Л. К, Сотникова, Е. Н. Матвеева, Е. Ф. Бурмистров,Л. А, Скрипко, С, С, Хинькис, А, Т. Емельянова и 3. И. КирилловаЗаявитель ИЗИРОВ ТЕРМОП НАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕАСТИЧНОГО ПОЛИМЕРА-Н - СН 2 - 0ОНОНО фицитных бромалкилов, емой композиции Сое сырье - дихлоргидющийся промежуточным е глицерина. 20 зируется на базе дедля синтеза предлага используется доступн ,рин глицерина, явля продуктом при синте ац,ии 2,4-диоксиглицерина.аемой композии является продуктом хонденсбензофенона,и дихлоргидринСпособ получения предлации технологически прост,В отл,ич,ие от бензона ОА,которыи оинтеИзобретение относится к стабилизирован.ным термопластичным полимерным композициям,. например., на основе полиэтилена илиполистирола, или полимера 3,3-бис (хлорме-.тил)-оксациклобутана (пентапласт).Такие"коъптозиции- могут быть использова,ны для получения светостойхих изделий.Известны стабилизированныекоатпозициина основе полиолефинов, полистирола,и пен,.тапласта, которые включают в качестве стабилизаторов вещества производные оксибензофенона,Преимуществом стабилизаторов из классаоксибензофенонов является высокая эффективность их светозащитного действия,и хорошая совместимость -с полимерами,Однако такие соединения придают нежела-тельную желтую окраску полимерам или из.делиям (особенно мз полиэтилена высокой плотности, полученного на каталИзаторах Ц,иглера),Кроме того, для синтеза известных бензофеноновых стабилизаторов применяются такие дефицитные вещества, как резорцин, бензоилхлорид, алкоксибензолы, алкилбромиды ,и т. д.В СССР в качестве стабилизатора из класса окоибензофенонов выпускается бензон ОА, который окрашивает полимерные, изделия в светло-желтый цвет,Для получения неокрашенных коМпозиций и-повышения. эффекта стабилизации в качест ве стабилизирующей добавками в композицию введен 1,3-ди- (4-бензоил-окоифенокси) -пропанол, называемый далее С,"Предлагаемая стабилизированная композация имеет следующую структурную фор. мулу:1о о оо о а о М о сл ооо о алло о 2 о о Х ЕСЧ со со со оО оо а Ео о оо со со СЧ СЧ о Рд о о о г а оь оса со Сс 3 СЧ СЧо о 1о о о , сф соо 1о м с 1 ооо оса о о со СЧ о о СЧ о оо со СЧ СЧ С 4ц СЧ СЧо оо Оч о с ооД сС Р о а Я со о о а с О Я со о гсо о а о а со о а о о а о о о з О О О. сС щ о О о О ,Я о о а сс О Сщ с о аа,Яооа й й о 2 а со Ссо а о х,Ш,ф аай оо аЕ соо оЬО Ю о о о со СЧ - С сь о с со о о - о о со со о о о о о о а о й о со о Ю Е Ф а Я о О о й о О в о о а М сС Ю сЯ о аа сС О ся с 5а о 1 1 ЯЯО,О 1 - 0,12 0,015 - 0,025 О,ООЗ - 0,05 0,03 - 0,05 Стабилизатор Спредставляет сооой кристаллический порошск светло.са.чатного цвета с т. пл. 148 - 149 С. Стабилизатор вводят в термопластические пэлимеры в концентрации 0,01 - 0,05 моль на 1 кг полимера, в то м ч исле, моль,кг: Для полиэтилена низкойплотностиДля полиэтилена высокойплотностиДля пентапластаДля полистирола Поскольку Сявляется сыпучиьм .ма териалом, в промышленных условиях его вводят в порошкообразные полимеры путем механичеокого перемешивания в скоростных смесителях типа Ангар, Хеншель, в гранулированные полимеры - в расплаве в аппаратах типа Бенбери. При лабораторном исследовании в обоих случаях смещенне осущест вляется,на горячих вальцах при температуре 130 - 145 С. Химического взаимодействия между перемешиваемыми компонентами не наблюдается.П р,и м е р 1, Готовят композицию, состоящую из полиэтилена низкой плотности,и стабилизатора С. Концентрация Ссоставляет 0,005 моль на 1 кг полиэтилена, После перемешивания на горячих вальцах при 130 С,и непрерывной подрезки массы полот. но снимают, и горячим прессованием при 160 С получают пластины размером 100 ХЯОХ 0,2 мм. Образцы облучают ультрафиолетовым светом лампы ПРКпри освещенности поверхности образцов 200.000 люкс ,и температуре воздуха на уровне образцов в пределах 25+3 С. Кроме того, провэдят испытания на открытых стендах в атмосферных условиях. В процессе испыта "ия отбирают пробы, в кэторых определяют физико-мехачьические и,диэлектрические свойства.Для сравнения аналогичным образом ис. пытывают эффективность стабилизирующего действия известнэгэ стасчлизатора бензона ОА, взятого в оптимальнэй концентрации (0,015 молькг).Данные результатов испытаний прчведены в табл, 1, из которой видно, что после 50 час облучения этнос.лтельное удлинение нестабилизированното полиэтилена уменьшается на 90% от исходнэго значения, в присутствии стабилизатора Св концентрации 0,005 моль/кг - на 80%, в присутствии бензона ОА в оптимальной концентрации - на 30%Таким образом, стабилизатор Св концентрации О,ОО 5 молькг недостаточно эффективно повышает светостойкость полиэти. лена н. плотност 1 ч.П р и м е р 2. Готовят ксмпозицию, состоящую из полиэтилена низкой плотности и стабилизатора С. Концентрация Ссоставляет О, 01 моль на 1 кг полиэтилена. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Приготовление композиции и ее испыта ние на светостойкость аналогичны описанным в примере 1,Результаты испытаний, приведенные в табл. 1, показывают, что при содержании стабилизатора Св полиэтилене в концентрации 0,01 моль/кг после 50 час облучения снижение относлчтельного удлинения полиэтилена составляет 25% от исходного значения.1 Светостабилизатор Св концентрации 0,01 молькг не уступает по эффективности из вестному стабилизатору - бензону ОА (взятому в,количестве, в полтора раза превышающем концентрации С) как при ускоренноьм испытании, так и при испытании в атмосферных условиях. При увеличении концентрации Сдо 0,015 моль на 1 кг полиэтилена низкой плотности наблюдается миграция стабилизатора.Таким образэмрекомендуемая концентрация Св полиэтилене низкой плотности составляет 0,01 - 0,012 моль на 1 кг полимера.П р и м е р 3, Готовят композицию, состоящую из полиэтилена высоксй пчотности и стабилизатора С, концентрация которого составляет 0,01 моль на 1 кг полиэтилена. Стабилизатор Свводят в полиэтилен путем перемешивания на вальцах прп 160 С. Даль нейшая подготовка образцов и прсведение испытаний на светостойкость аналогичны описанным в примере 1. Для сравнения в аналогичных условиях проводят испытание бензона ОА, взятого в оптимальной концентрации.Результаты испытаний, представленные в табл, 2, показывают, что при концентрацт С0,01 моль/кг полиэтилен становится рупким пэсле 60 час облучения, нестабилизированный ооразец становится хрупким после 40 - 50 час облучения.Таким образом, указанная концентрацд 1 я Св полиэтилене не обеспечивает хорошей защиты от светостарения,П р и м е р 4. Готовят композицию, сэстоящую из полиэтилена высокой п чэтчссти и стабилизатора С, концентрация котэрого составляет 0,02 люль на 1 кг полиэтилена. Приготовление композиции и проведекче испытаний на светосгойкость аналогиччы описанным в примере 3.Результаты испытаний приведены в табл. 2. Анализ данных этой таблицы показывает, что введение Св концентрации 0,02 моль увеличивает продолжительность облучения полиэтилена высокой плотности до хрупкости до 250 час, Такое же стабилизирующее вэздействие достигается и в присутствии бензона ОА. Нестабилизированный полиэтилен стзновлтся хрупким после 40 - 50 час облучения. При повышениями концентрации Сдо 0,03 моль/кг наблюдается миграция стабилизатора,из полиэгилена.Таклм образом, рекоьмендуемая концентрация Св полиэтилене высокой плотности составляет 0,015 - 0,025,1 юль на 1 кг полиэтилена. Пленки полиэтилена высокой плотности,Стабилизатор кгс/сл С, дсл/г Пентапласт без стабилизатора 0 10 20 30 1,6 370 0,6 400 0,4 г 2, 4100,32375 16 12 8 5 С0 50 150 2501,3 1,2 1,0 0,8 0,03 350 380 420 400 60 20 16 10 Бензон ОА 0 1,6550 1,401501,10 2501,0 365 370 400 400 25 20 15 10 0,05 стабилизированные С- матовые, белые,в то время как в присутствии банзона ОЛпленки хотя и прозрачны, но имеют желтыйцвет.В табл. 1 приведены данные влияния стабилизатора Сна светостарение полиэтилена низкой плотности.В табл. 2 приведены данные влияния стабилизатора Сна светостарение полиэтилена высокой плотности,В таблицах приняты следующие обозначения:дт - предел текучести при растяжении, кгс,гг;г 2.др - предел прочности при растяжении, кгс/слг 2;- относительное удлинение приразрыве, %;1 дд - тангенс угла диэлектрическихпотерь при 10 гг 1.П р и м е р 5. Готовят композицию, состоящую,из пентапласта и стаоилизатора С.Концентрация стабилизатора 0,03 моль/кг полимера. Порошок полимера со стабилизатором смешивают в скоростном смесителе типаЛнгер в течение 10 - 15 тган на олоде. Изполученной омеси прессуют пластнны размером 120 Х 120 Х 0,2 лгм при температуре 1 оОСи удельном давлении 300 кгс/см с последующей закалкой. Получение стабилизированных образцов аналопично описанному в примере 1.Для сравнения в аналогичных условиях исследуют образцы композиции, состоящей из пентапласта и стабгилизатора бензона ОЛ в концентрациями 0,05 моль/кг полимера.Результаты испытаний приведены в табл.3,:из которой видно, что образцы пентапласта без стабилизатора уже после 30 час облучения становятся хрупкими. Образцы пентапласта, стабилизированного С,и бензо.ном 0 Л, ооеспечивают хорошую светозащиту5 до 250 час оолучения, причем Сдаже вконцентрации 0,03 моль/кг оказывает такое жедействие, как бензон ОЛ в концентрации0,05 моль/кг,Рекомендуемая концентрацля С-10 О,ОЗ - 0,05 моль/кг.В таол. 3 показаны изменения физико-мехапических свойств пентапласта в процессеоблучения лампой ПРК.15П р,и и е р 6. Готовят композицию, состоящую,из ударопрочного подистирола маркиУПи стабилизатора С, концентрациякоторого 0,05 моль:на 1 кг полимера,,После перемешивания в скоростном смеси20теле в течение 10 - 15 мик смесь полимера состабилизатором пропускают через шнек-машину, гранулируют и из полученных гранул отливают на литьевой машине стандартныебруски размером 55 Х 6 Х 4 мм.Образцы (бруски) экспонируют под УФсветом лампы ПРКс отбором проб и определением ударной вязкости и предела прочности при статическом изгибе через 10, 50,100, 200,и ЗОО час облучения.Для сравнения, аналогичным образом испытывают соединение 2- (2-окси-мегилфенил) -бензтрназол - наиболее эффективныйдля стирольных полимеров стабилизатор,имеющий торговое название Беназол(СССР),или Тинувин П (фиргма Джейджи,Швейцария) .Результаты испытаний приведены в табл, 4.В табл. 4 показана сравнительная эффективность стабилизаторов применительно к по334230 10 Та блица 4 Эффективность стабилизатора Ас/Ао Продолжительность облучения, час Образец 1 О 50 100 200 300 1,7 1,7 3,5 ПолистпролУП, стабилизированныйС3,0 3,0 1,6 3,П р и м е ч а н и е: Ас - ударная вязкость стабилизированного образца в % от исходнойвеличины Ао - то же, но для нестабилизированного образца. Предмет изобретения Составитель Н. федяева Техред Т. КурилкоРедактор Е. Кравцова Корректор А. Дзесова Заказ 646 Изд.664 Тираж 551 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк, фил. пред. Патент Пол пстиролУП, стабилизированный2 (2 покси-метил-фенил) бензтрназолоч Стабилизированная композиция на основе термопластичного полимера и стабилизирующей добавки, отличающаяся тем, что, с целью получения неокрашенных композиций и повы шения эффекта стабилизациями, в качестве стабилизирующей добавки в композицию введен 1,3-ди- (4-бензоил-оксифенокси) - пропа 5 пол.