Полимерная композиция

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Совэ СоветскихСоциалистическихРвснублик(51) М. К.з С 08 (. 23/12 С 08 К 5/34 тоеуяарствеииый комитет СССР вв аелам изобретеиий и открытийДата опублмковаммя описания 07.12.80 В. М. Левин, А. С. Чеголя, Н. Н. Петухова, Г. Н. Антипина,В. П. Колокыцын, Л. П. Славгородский, П, Ф. Иваненко,Н. Н. Городецкая, Ю. Н. Колесников и Э. Г. Розанцев(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического волокна(54 МЕР НАЯ КОМПОЗ Изобретение относится к полимерным композициям, включающим, например, полипропилен и ингибиторы свето- и термоокислительной деструкции. Изобретение может быть использовано в производстве изделий различного назначения на основе укаэанного полимера (пленки, нити для каналов, сетей, ковров, одежды, изделия иэ пластмасси т.п.)Известны стабилизированные полимерные композиции на основе полипропилена, включающие в качестве стабилизаторов различные производные бензофенона: бенэои ОМ, бенэон ОО, 15 бенэон ОА 11.Недостатками производных бенэофе" нона являются отсутствие термостабилизирующего действия на полимер,сла" бая эффективность как светостабили заторов, особенно на нитях и пленках, выпотевание из него, окрашивающее действие на полимер, дефицитность сырья. В частности , в отечественной проьишленности выпускается бензои-СА с недостаточной степенью чистоты, вледствие чего имеет вязкожидкую консистенцию, которая препятствует его равномерному распределению в по. оошкообраэном полипропилене, Введе ние бенэона-ОА в полипропилен возможно практически только в растворе,что усложняет технологию получениястабилизированного полимера, Крометого, бенэон ОА имеет темно-коричневый цвет и соответственно окрашивает полимер в желто-коричневые тона.Известны стабилизированные полимерные композиции на основе полипропилена, включающие в качестве стабилизатора производные бензотриазола,так называемые тинувины: тинувин-.-2-(2-окси-третбутил-метилфениа)-5-хлорбенэотриазол; тинувин-2-(2-окси,5-дитрет-бутил-фенил)-5-хлорбенэотриазол,ф тинувин-2-(-окси, 5 "диизоамил) -бензотриазол 2),По сравнению с бензонами эффективность тинувинов, как светостабилизаторов лишь незначительно выше, однако они также не являются термостабилизаторами, обладают небольшимокрашивающим действием, выпотеваютиэ полимера. Для получения этих стабилизаторов в отечественной проьвшленности отсутствует сырье.Известна стабилизированиимерная композиция на основе плена, стабилиэирукщая смесь косостоит иэ тинувина, 1,1,-(2-метил-окситрет-бутилфенил)бутана (топанол КА), дилаурилтиодипропината (ДЛТДП) при следующем соотношении компонентов вес.Ъ:Попипропилен 98, 7Тинуви н б 5Топанол КА 0,3ДЛТДП 0,5Стеарат кальция . 0,2 31Указанная композиция обладает термостабилизирующим эффектом эа счетвведения топанола КА и ДЛТДП, однаконедостатком ее, так же как и вышеуказанных стабилизаторов, являетсяневысокая светостабилиэирующая эф фективность и.окрашивающее действиена полимер5За прототип предлагаемого изобретения принята полимерная композицияна основе полипропилена, в которойв качестве стабилизатора испбльзуютй-циклогексилоксамоил,2,б,б-тетраметил-аминопиперидин формулы4 н М,й 1 БАС - 6-1 н арО 0 (С 491) (.4,)25011 6 ИСтабилизатор используют в сочетании с фенольными антиоксидантами, несодержащими серу, например Антиоксидант 22-46, Топанол КА, Ирганокс 1010 З 0(в отечественной промышленности выпускаются фенольные антиоксиданты,аналогичные Ирганоксу 101 под названием фенозан, фенозан).Недостаток укаэанной композициизаключается в недостаточной светои термостабнлизации полипропиленового волокна,С целью повышения свето- и термостойкости; полимерная композиция,включающая полипропилен, стабилизирую щую добавку, стеарат кальция и фенольный антиоксидант, не содержащийсеру, в качестве стабилизирующей до-бавки содержит соединение общей формулы 45фН 3 113 н 2l - 2,2,6,6-4-оксопнперидин-аэелаинат (Ластар АзК),8 - 2,2,6,6-4-оксопиперидин-себацинат (Ластар СебК),при следующем, соотношении компонентов, вес.Ъ:Поли пропилен 98,0-99, 7Светостабилизнрующая добавкаФенольный антиоксидант 0,1-0,8Стеарат кальция 0,1-0,2Указанные соединения.под названием Ластары представляют собой кристаллические порошки и являются наиболее простыми производными триацетонамина, получаемыми на основе доступного отечественного сырья ацетона, аммиака, органических кислот).Соединения вводят или путем смещения с порошкообразным полипропиленом или путем напыления на гранулированный полипропилен (первый способболее предпочтителен) в количестве от0,1 до 1,0 от веса полимера (преимущественно от 0,2 до 0,5).Предлагаемые соединения применяютв сочетании с фенольными антиоксидантами, не содержащими серунапример,Топанол КА, пентаэритритовый эфир)3,5-дитретбутил-оксифенил пропионовой кислоты - фенозан 23 и бисв (3,5-дитретбутил-оксифенилпропионат) дизтиленгликоля - феноэан 28).Фенозаны наиболее предпочтительны отак как они хорошо совместили с полипропйленом,имеют близкие температу"ры плавления (феноэан 23 - 140 С).Кроме того,вотличие от используемых в настоящее время импортных фенольных антиоксидантов (Топанол КА)фенозаны производятся в СССР на основе отечественного сырья (уже налажено их прьиэводство в опытно-проьишленных условияХ и разрабатывается технология промышленного производства) .Изобретение иллюстрируется следующими примерамиП р и м е р 1. К 20 кг порошкообразного полипропилена добавляют стабилизатор, стеарат кальция и фенольный антиоксидант в количествах, ука785331 Результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2.Иэ данных табл. 1 следует, что светостойкость мононитей, стабилизированных композициями на основе ластаров в 2,0-3,6 раза выше свето- стойкости нитей, стабилизированных композициями известных, преимущественное импортных, стабилизаторов (пп. 8, 24, 25, 26). Термостойкость полипропиленовых нитей, стабилизированных ластарами и известными импортными стабилизаторами, примерно одинакова. Свето- и термостойкость полипропиленовых мононитей диаметром 0,20 мм,стабилизированных различными композициямиТаблица 1 80 1- фенозан - 28 0,1 б/цв,0,2 15 175.211 247 23 2 Ластар БК Фенозан 28 0,1 0,2 215 42 эанных в табл, 1 (п.п. 1-26) и табл.2 (п.2). Компоненты тщательно перемешивают и смесь экструдируют при температурах по зонам 200 - 220 - 240 фС. Полученную "жилку" измельчают до гранул и на агрегате фирмы "Райфенхойзер при температурах экструдерапо зовам от 240 до 280 фС формуют мононитьдиаметром 0,2 мм, которую испытывают на свето-, термо- и атмосферостойкостьСветостойкость нити определяют путем облучения ее Уф-светом на приборе ИС (ГОСТ 10761-64). Для облучения нить наматывают на специальные при; способления .так, чтобы она располагалась вдоль лампы ЛДЦ3(ГОСТ 6825-611 на длину 670 мм и соприкасалась с ее поверхностью при наложении приспособлений на лампы, Нити выдерживаюТ в приборе при 90-ной влажности до начала разрушения (обрыв 20 ности). Светостойкость нити выражают временем ее облучения до разрушения в сутках.Термостойкость определяют по времени прогревания моточков нити в ча- д сах в воздушном термостате при 150 С до начала разрушения (хрупкости). Для этого нитИ в виде моточков диаметром 45-50 мм подвешивают на капроновых петлях на стеклянную палочку так, чтобы нити не соприкасались друг с другом и со стенками термостата,Температуру в термостатеустанавливают предварительно.Результаты испытаний представлены в табл. 1,Атмосферостойкость определяют по сохранению прочности и удлинения нитей в процентах к исходным значениям " после их экспозиции на открытом воздухепод углом 45 О к горизонту с обра щением на юг. Результаты испытаний представлены в табл, 2.П р и м е р 2. К 5 кг порошкообразного полипропилена добавляют Топанол КА и ДЛТДП в количествах, укаэанных в и. 28 табл. 1. Смесь тщательно перемешивают, после чего приперемешивании вводят предварительноприготбвленный 1-ный раствор бензона,ОА в этиловом спирте и перемешивают.до получения равномерно окрашенноймассы, Полученную смесь сушат в вакуум-сушилке при 60 фС и остаточномдавлении 350 мм рт.ст, до содержаниялетучих не более 0,08. Затем смесьперерабатывают в нити и испытыва 6 тих, как в примере 1. Иэ данных табл. 2 следует, что атмосферостойкость нитей, стабилизированных композицией на основе Ластара БК (п.2), через 6 месяцев испытаний в 5 раз выше, чем соответственно нитей с добавкой индивидуального .антиоксиданта фенозана 28 п.1), в 1, 3 раза выше, чем нитей с известной импортной композицией, включающей светостабилизатор Тинувин - 326, и в 2,5 раза выше, чем с известной композицией, включающей светостабилизатор бензон ОА, который к тому же ин тенсивно окрашивает полимер в желтый цвет. Практически, уже при 50 остаточной прочности нить считают неработоспособной, в связи с чем нити, стабилизированные индивидуальным фенозаноми композицией, включающей бензон ОА,выкормят иэ строя уже Через 4 месяца испытаний на открытом воздухе.785331 60 0,3 217 0,2 1,0 223 0,2 0,1 32 182 0,1 0,1 37 238 0,5 241 0,5 013 81 254 0,8 0,3 65 303 0,3 63 0,2 0,3 57 195 0,2 58 0,3 198 192 0,3 0,2 1900,2 0,3 б/цн,19 Ь 52 0,3 203 0,2 0,3 58 212 0,2 56 0,3 210 0.,2 013 52 205 0,2 3 Ластар ВК фенозан 28 4- Ластар БК Феноэан 28 5 Ластар БКФеноэан 28 6 Ластар БКфенозан 28 7,Ластар БК феноэан 288Ластар БК Феноэан 28 9 Ластар СК Фенозан 28 10 Ластар ФК фенозан 28 11 Ластар Мак Фенозан 28 12 Ластар КапК фенозан 2813 Ластар СтК феноз ан 2 И 14 Ластар ЩК Фенозан . 28 15 Ластар МК фенозан 28 16 Ластар ЯК фенозан 28 17 Ластар Г 1( феноэан 28 18 Ластар АК Фенозан 28 19 Ластар ПК Фенозан 28 Продолжение табл.1785331 10 0,3 0,2 47 198 0,2 195 0,3 46 0,2 63 0,3 235 0,2 2 ь 7 0,3 0,8 203 59 0,3 0,2 23 Ы 0,3 О,Ы 242 Слабо- желтый 0,3 0,3 0,5 23 233 Желтый 0,3 0,3 0,5 29 С29 63 Весветный 0,1 0,2 115 59 0,5 30 С0,5 20 Ластар СУК фенозан 2 Ы 21 Ластар АзКФенозан 28 22 Ластар Себ.К феноэан 28 23 Ластар БК Фенозан 22 24 Ластар БК феноэан 22 25 Ластар БКТбпанол КА 26 Ластар БК Топанол КА 27 Тинувин 326 Топанол КА ДЛТДП 28 Бензон ОАТопанол КА Ирганокс 1010 Ирганокс 1010 Продолжение табл,1 49 2033 о 1 хо ох оь хх 5 а 6 о 1 1аех 1 фЕХО 3 бОФ х п 3 й ао 33(СНСООН при о0-8 формула изобретения Составитель В. БалгииТехредНКовалева. Корректор О. Ковииская Редактор П. Горькова Тираж 549 ПодписноеВНИИПИ Государствеиидго комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Б, Раушская наб, д. 4/5 Заказ 8756/26 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Полимерная композиция, включающая полипропилен, стабилизирующую добав.ку,стеарат кальция и фенольный антиоксидант, не содержащий серу, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения свето- и термостойкости, в качестве стабилизирующей добавки она содержит соединение общей форму- лы С СН ЙСООН МН , С:О, СИсточники информации,принятые во внимание при экспертизеэ 1, "Вспомогательные вещества дляполимерных материалов", М., Химия,1966, с. 54-59. 2. Стабилизаторы, ускорители, 1 О агенты вчлкаиизации, порообразователи эа рубежом."Тамбовская правда",1972, с. 266, 283.ю3, Материалы цсесоюзной коиферении фСиитез и исследование эффектив ности химикатов для полимерных матеРиалов"Тамбов, 1970, вып44, Авторское свидетельство СССР9645356, кл. С 07 0 211/58, 19761 прототип).