Полимерная композиция

Союз Советскик Социалистическик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ и 1825562(51)М. Кл 3 С 0823/06С 08 К 5/17 Государствениый комитет СССР ио аелам изобретений и открытий) 1 Азербайджанский государственный ордена ТрудовогоКрасного Знамени университет им. С.М.Кирова .Изобретение относится к полимерным композициям на основе полиэтилена.Известно, что полиолефины, в частности полиэтилен, при переработке и эксплуатации под влиянием высоких температур, солнечной радиации, кислорода и других внешних факторов теряют свои физико-механические, физико-химические и реологические свойства. Для устранения этих недостатков в их состав вводятся стабилизирующие добавки, относящиеся к различным 15 классам органических соединений.Известны полимерные композиции, содержащие в качестве стабилизаторов аминофенолы, например, й-втор, алкил-и-аминофенолы 1).20Однако эти продукты эффективны, в основном, для синтетических каучуков.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является полимерная композиция, содержащая полиэтилен и в качестве стабилизатора 2,2-метилен.бис (4 метилтрет. бутилфенол)- -бис-алкофен БЛ.30 Эта композиция характеризуется относительно неплохой термостабильностью 2.Однако композиция неустойчива при светотермостарении.Цель изобретения - повышение термо- и светостабильности композиции. Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая полиэтилен и фенольный стабилизатор в качестве стабилизатора содержит 2,6-дитренбутил-бутил-аминометилфенол (обозначаемое далее АГУ) при следующем соотношении компонентов, вес.е:Полиэтилен 98,7-99,9 2,б-дитретбутил-бутиламинометилфенол 0,1-1,3 Соединения описываются следующей структурной формулой снз-нн-с 4 н 9 Указанное соединение синтезируют следующим образом.В реакционную колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холо" дильвиком и термометром, помещают 21 г 2,6-днтрет-.бутилфенола, 3 г параформа и 30 мл этилового спирта. Получив после перемешивания однородную массу, по каплям прибавляют 8 г бутуламина, Смесь перемешивают при 0-5 С в течение 1 ч, после чего тем-,о пературу постепенно доводят до 40 С и оставляют 1 ч. Затем реакционную смесь промывают водой до нейтральной реакдии, высушивают и перегоняют под вакуумом, получают 21 г (65) 2,6- -дитретбутил-бутиламинометилфенол.П р и м е р 1. Композицию готовят на основе полиэтилена низкой 1% плотности (ПЭНП) марки 15802-020.Характеристика исходного полиэтилена:Плотность, г/см 0,92Разрушающее напряжение 20при растяжении,. кг/см148Предел текучести пуирастяжении, кг/см 92Относительное удлинениепри разрыве,680Индекс текучести расплава, г/10 мнн 1,08ЭФФективная вязкость расплава, Пз 25000Эффективность действия 26"дитретбутил-.бутиламинометилфенола в качестве стабилизатора и моднфицн" рующего агента в составе полиэтилена определяют при искусственном старении образцов композиции в аппарате искусственной погоды "ИП"3", З 5 светостарения в камере с лампами ПРК по ГОСТУ 16337-70, термомеханическими испытаниями на вальцах.В качестве эталона испытывают композиции полиэтилена с промышленными 4 О стабилизаторами: Сантанокс, ВисалкоФен БП, Диафен Ф.П.Свето- и искусственное старение образцов композиции.Из композиций полиэтилена методом прессования, в прессформах по ГОСТУ 12019-66 изготавливают пластины по ГОСТУ 16337-70 при режиме:Температура прессования, С 150Давление прессования, 5 О/см т 100Время прессования, мин 10-15Условия охлаждения поддавлением, С до 40Из прессованных пленок вырубают лопагки, часть которых испытывают до старЬния, а остальную часть поыещают в аппарарат искусственной погоды (марки ИП-3), для ускоренного искусственного старения (ГОСТ 10226-68) и в камеру с лампами ПРК для Фотоста О рения (ГОСТ 16337-70).Режим при искусственном старении.Создают искусственную погоду при ,60-70 С. В камере везерометра (ИП"1- -3) поддерживают повышенную влажность,5 достигаемую периодическим орошениемв течение одной минуты камеры черезкаждые 8 мин.Термомеханическое испытание образцов композиции на старение в условиях переработки.По ГОСТУ 16337-70, 200 г компози"ции иэ полиэтилена подвергают вальцеванию в течение 24 ч по следующемурежиму:Температура вальцевания 160 ССкорость вращения ведущего валка 30 об/минФрикция вальков 1:1,2Полотно композиции подрезают непрерывно. Из вальцованного полотна прессуют пластины по режиму, указанномувыше,После старения образцы испытываютна разрывных машинах РМИ, РИИ,приборе ИИРТ (ротометр) и на приборе"Тангенс" по следующим показателям:разрушающее напряжение (бр, кг/см ),относительное удлинение при разрыве(Е, ); индекс текучести расплаваЙ, г/10 мин) по ГОСТУ 11645-65 и тангенс угла диэлектрических потерь(с 9 д ) при 10 Гц. Образцы подвергают Фото- и искусственному старению,после чего образцы извлекают из камеры и испытывают.Результаты испытаний приведены втабл. 1.Относительное удлинение полиэтилена с промышленными стабилизаторами,при старении - соответственно 500 чв аппарате ИП"3 и 24 ч на вальцах,подвергается значительному изменению,в большинстве случаев полностью разрушается (изменяется от 700 до 0),в то время как с предлагаемым соединением 0,015-0,030 г.мол/кг, изменение относительного удлинения образцов композиции незначительно, от 720до 460.Величина индекса текучести расплава из предлагаемой композиции, после 50-часового испытания в аппаратеИП-3 и 24-часового вальцевания,находится соответственно в пределах0,14 - 050 и 0,04 - 0,22, в то времякак изменение индекса текучести расплава промышленных композиций доходит до 80 раз при искусственном старении полностью отсутствует текучестьпри вальцевании.Величина тангенса угла диэлектрических потерь после 16-часового вальцевания, предлагаемой композиции увеличивается в 4 раза, тогда как упромышленных композиций, постоянно.П р и м е р 2. Композицию готовят на основе полиэтилена высокойплотности (ПЭВП) марки 20606-012 поГОСТУ 16338-70.Характеристика исходного полиэтилена:плотность, кг/см 0,952Кристалличность,75-76252 712 Температура хрупкости, С, не вьаае 130Разрушающая напряаення,кг/см фОтносительное удлинениепри разрыве, ФИндекс текучести расплава, г/10 мин 1,1Изменение свойств композиции изучают при свето-, термо- (в условияхискусственной погоды и высокотемцературном (вусловиях переработки)старении образцов полиэтилена, содераащих различные стабилизаторы.Из композиций методом прессования(ГОСТ 1 б 337-70) в пресс-Формах поГОСТУ 12019-66 изготавливают пленкупо ГОСТУ 16337"70 при рехиме:Температура прессования,С 150Давленуе прессования,кг/см 20036 Время прессования, мин 15-20 и охлакдавт под давлением до 40 фС.Из прессованных пленок вырубают лопатки, часть которых испытывали до старения (ГОСТ 262-53), а остальную часть помещали в аппарат искусственной погоды для ускоренного термостарения. Данные по изменению физико-механических и реологических показателей композиции на основе полиэтилена высокой плотности приведены в табл. 2,Таким образом, предлагаемое соединение АГУпри концентрациях 0,1- -1,3 вес.В эФФективно улучшает Физико-механические и реологические показатели полиэтилена и по своим модифицирующим и стабилизирующим свой-. ствам превосходит проьеазленные соединения, введенных в состав полиэтилена в этих концентрациях.(ЧФ О 11 СО фью 1 с 3 Зф 1 -1 г 4 1 11 11 П 31 анхо ехоЯЦйяоеь Е С 3а ях хв ахохЦ С 0 сс с -3 Ю н бР хе о е+ о н х е ц о В +Зх 1 Ф З11, Хе е 1 щ еож 1; с.3 +о ж33) 3 хо И х. 11г1 11 1 Хх г 1 Е 1 1 а 1 1 Е1 О 1 1 1 1 Е 1оо11Х 1Х 1 1 Ц1С 1хВ ех дх омС 3 Оо -ИЗСЕ осо хке 2енцхаох агелонос2 цц еко ождх 1 1 1 1 1 1 1 р 1 1 Ю 1 сг 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1, 1 1 3 3, Ч сР сР тФ О с о СЧ м Ю с 3 ф Ф Ю с 0 мо 3 Ю Ю Ю с 3 О 1 %-3 с о 1 11 1 1 1 1 цр 1 -3О)Полиэтилен2,6-дитретбутил-бутиламинометилфенол Формула изобретения Составитель В.Балгин Редактор Н.Кузнецова ТехредЗ. Фанта Корректор Н.ШвыдкаяЗаказ 2560/81 Тираж 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Полимерная композиция, включающая полиэтилен и фенольный стабилизатор, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения термо- и светостабильности композиции, она содержит в качестве фенольного стабилизатора 2,6-дитретбутнл-бутиламинометилфенол при следующем соотношении компонентов, вес.В: Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США 9 2960487,кл, 260-45.9, опублик. 1960.2. Справочник по пластическиммассам, Под ред. В.М.Катаева и дрщ т. 1, М., "Химия", 1975, с. 384-385