Полимерная композиция

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК сэ а а 4 С 08 1, 25/1 О, 25/1 С 08 К 5/34ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Патент ВеликобританииУ 960141, кл. СЗР, опублик. 196Авторское свидетельство СССРВ 605413, кл. С 08 Е 25/06, 197 2,2,6,6-тетрамел и ч а ю щ а яелью повышения ласса производнь илпиперидина,.о я тем, что, с вето- и термост е стабилизатора ие общей формуль с ильности, в качестона содержит соедине Н ънснг)сщн(54) (57) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯдержащая сополимер стирола и бна или сополимер стирола, акрилрила и бутадиена и стабилизато с онентов, мас Сопол Стабил ер стирола 99,0-99, затор 0 1-1 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ(Диацетам), при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Сополимер стирола 99,0-99,9Стабилизатор 0,1-1,0 Изобретение относится к стабилизированным композициям на основе сти" рольных пластиков, например, ударопрочного полистирола и АБС-пластикаУ и может найти применение для получения изделий, обладающих повышенной стойкостью к действию тепла и света.Известна полимерная композиция, содержащая сополимер стирола и стабилизатор 2(2 -окси-метилфенил) бензтриазол-Тинувин П. Однако, Тинувин П обладает низкой стабилизирующей активностью и придает полимеру желтоватый оттенок.Известна полимерная композиция, содержащая сополимер стирола и бутадиена или сополимер стирола, акрилонитрила и бутадиена и стабилизатор М,И -бис-(2,2,6,6-тетраметилпиперидил)-этилендиамин (С) при следующем соотношении компонентов,мас.Е:Сополимер стирола . 99,0-99,8Стабилизатор 0,2-1,0Однако, данная композиция обладаФет недостаточной свето- и термостаби лизирующей активностью.Целью изобретения является повышение свето- и термостабильности.Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая сополимер стирола и бутадиена или сополимер стирола, акрилонитрила и бутадиена и стабилизатор из класса производных 2,2,6,6-тетраметилпиперидина, в качестве последнего содержит соединение общей формулы.и определяют степень деструкции полимера методом ИК-спектроскопии по накоплению карбонильных групп в области 1600-1900 см и сохранению. колиЗ чества двойных связей в области 8001000 см .Из результатов, приведенных втабл.1, 2 видно, что соединенияСи Диацетам 5 во всех концентад рациях превосходят Си применяемый в промышленности Тинувин П.Пленки полимера в присутствии исследованных соединений в процессесветостарения не желтеют и сохраняют 4 первоначальную эластичность.П р и м е р 2. Образцы пленокударопрочного полистирола марки УПИ 503 в присутствии 0,1; 0,3; 0,5 мас.ч.соединений С, Диацетам 5 готовят б 0 по методу, указанному в примере 1.Для сравнения готовят аналогичныекомпозиции с Си Полигардомипленки из нестабилизированного полимера, Пленки толщиной 70 мкм подверогают термостарению при Т=120 С в среде воздуха с последующим отборомпроб и снятием ИК-спектров поглощенияв области 1600-1900 см и в области800-1000 см 5 10 15 20 25 30 Применяемые в композиции стабилизирующие соединения получают на доступном отечественном сырье - аммиак,ацетон, акриловая кислота, монохлоруксусная кислота способами, обеспечивающими 803 выход целевых продуктов.Соединения представляют собой белыекристаллические вещества с темперао отурой плавления 150 С и 136 С, соответственно,П р и м е р 1. Готовят композицию,состоящую из ударопрочного полистирола марки УПМ(902 звеньев стирола и 103 звеньев бутадиена) с добавкой О,1; 0,3; 0,5 мас.частей стабилизаторов. Из полученных композиций готовят 57. бензольный раствор,После полного растворения полимераи стабилизатора в бензоле методомполива на целлофановую подложку, ограниченную стеклянным кругом, отливаютпленки. Для сравнения готовят аналогичные композиции с Си Тинувином П, а также пленки полимера безстабилизатора. Полученные пленки толщиной 70 мкм облучают нефильтрованным светом лампы ПРКв среде воздуха.В процессе старения отбирают пробыИз полученных данных, приведенных в табл.3, 4 видно, что соединения Си Диацетам 5 по термостабилизирующей эффективности превосходят Си применяемый в промышленности стабилизатор Полигард.Пленки полимера в присутствии исследованных соединений в процессе термостарения не желтеют и сохраняют первоначальную эластичность. В то же время первоначальный цвет пленок в присутствии Полигарда при старении значительно углубляется и пленки при, обретают хрупкость.П р и м е р 3. Готовят композицию на основе сополимера стирола, бутадиена (ударопрочного полистирола) и стабилизирующих добавок в шаровой мельнице с последующей гомогенизацией. Из композиций отливают стандартные бруски. Образцы подвергают свето - старению в везерометре Экватор под угольно-дуговыми лампами. В процессе старения контролируют изменение ударной вязкости в соответствии с ГОСТ-47-69.В табл.5 приведены результаты.Данные табл.5 показывают, что соединения по изобретению по светоста билизирующей эффективности превосходят Тинувин П в концентрации 0,5 мас.ч.П р и м е р 4, Готовят композицию в виде стандартных. брусков из ударопрочного полистирола и стабилизатора. Образцы подвергают термостарениюопри температуре 80 С в воздушном термостате. В процессе старения отбирают пробы и контролируют изменения ударной вязкости в соответствии с ГОСТ 4646-69. Результаты приведены в табл.6,П р и м е р 5. Готовят композицию из порошкообразного сополимера стирола, акрилонитрила и бутадиена (марки СТАН-М) и стабилизирующих добавок путем смещения компонентов в ступке. Термоокислительную стабильность полимера определяют по скорости поглощения кислорода на окислительной установке при температурах 5150-160 С. За время стабильностиусловно принято время ( о, ), в течение которого образец поглощаеткислород в количестве, соответствующем изменению давления масляного 1 О столба на 30 мм.В табл;7 представлены результаты.Из данных, приведенных в табл.7видно, что соединения Си Диацетам 5 по термостабильности превосхо дят эталонные образцЫ.П р и м е р 6. Готовят композициюсополимера стирола, акрилонитрила ибутадиена в виде 137 раствора сополимера и стабилизирующей добавки в 20 хлороформе, из которого отливаютпленки толщиной 30-40 мкм. Полученныепленки облучают в приборе АИПСТ подртутно-кварцевой лампой. Стабильностькомпозиции оценивают по скорости на копления карбонильных групп (в отно 1720сительных единицах ---- ) и гидроД 67ксильных групп (в относительных еди 305450ницах ---- ),1675 Результаты приведены в табл.8.Из данных, приведенных в таблицах 8, 9, видно, что соединения Си Диацетам 5 по светостабилизирующей эффективности превосходят Тинувин П,40Из приведенных в табл.1-9 данныхследует, что полимерные композициина основе сополимеров стирола, содержащие в качестве стабилизатора сое. - 45 динения Си Диацетамобладаютболее высокой свето- и термостабильностью по сравнению с известнымикомпозициями.839241 ТаблицаНакопление карбонильных групп (относительные единицы)в пленках ударопрочного полистирола в присутствии .стабилизаторов под лампой ПРКУ Введенный в поли 1 и/и мер стабилизаторВремя старения, ч 25 50 75Конц.,мас,о о100 350 ч. 7,4 7,4 6,87,1 0,1 1,0 1,7 0,1 1,О 1,2 1,0 1,4 7,0 6,6 0,1 7,2 7,0 О,1,0 1,7 6,5 6,2 2,6 5,3 5,3 . 0,3 1,0 1,5 5. Тинувин П 0,3 , 1,0 1,4 2,6 3,7 5,4 4,7 4,0 4,6 2,3 3, 3,5 0,3 0,3 6,9 6,6 2,9 5,0 6,1 6,9 6,0 2,4 5,7 6,0 0,5 4,1 гф 5 4 о 9 Зо 8 0,5 0,5 4,2 3,7 2,4 4,5 4,0 6,9 6,5 2,7 4,1 6,0 1,5 0,5 1,0 1,О 1,0 8,0 7,8 4,9 7,6 7,8 13. Нестабилизирован. Т а б л и ц а 2Сохранение количества двойных связей (7. от исходнога)в пленках ударопрочного полистирола в присутствиистабилизаторов при светостарении под лампой ПРКВремя старения, ч1 о Введенный в полип/и мер стабилизатор Конц.,мас. 1 00 1500 О 25 50 75 мюи 00 81 100 90 го 43 26 19 0,1839241 Продолкение табл,2 Конц.,мас.ч Введенный в полимер стабилизаторп/п Время старения, ч 100 150 0 10 25 50 75 ОО 98 86 47 гв 100 100 86 60 51 100 99 87 63 51 00 80 65 45 30 100 69 44-; 27 19 20 39 42 0,5 26 0,5 45 29 0,5 20 0,5 17 17 Таблица 3 Накопление карбонильных групп (относительные единицы)в пленках ударопрочного полистирола в присутствиио. стабилизаторов при термостарении (Т=1.20 С, средавоздушная) Время старения, ч 0 1 ОО 200 300 400 500 600 Пленка порвалась Нестабилизирован,5,1 5.1 4,8 0,1 2. ПолигардЭ. С0,1 2,2 4,1 3,5 4,0 2,2 1,0 0,1 4. Диацетам4,9 4,5 2,9 1,0 1,7 0,1 0,3 3.0 5,0 5.3 5.2 1,О 1 0 1,2 3,5 3,4 2,9 3,4 2,3 0,3 3,6 3,4 2,5 2,9Э 1 3 9 2,2 1,2 8. Диацетам1,0 0,3 0,3 1,0 4,8 4,3 2,8 1,7 9, СО. Полигард 5,1 4,7 Пленка порвалась 0,5 1,0 3,1 2,2 2,9 05 10 1,1 17 3,1 2,9 11. С2,2 2,6 1,0 3,0 2,9 1,6 12. Диацетам1,5 2,5 1,0 4,2 4,0 2,9 Эе 5 13. С0,5 9, Тинувин П1 О, С 1 Диацетам 12, С Э. Нестабилизирован. 9 Введенный в поли- Конц.,п/и мер стабилизатор мас.ч 5. С6. Полигард 7. С1,0 6,0 1,0 3,3 1,0 1,2 4,5 5,0 30 33 2 в 6 2 ь 9 3,2 4,1 4,9 5.11 О 839241 Таблица 4Сохранение количества двойных связей Е от исходного)в пленках ударопрочного полистирола в присутствиистабилизаторов пои термостарении (Т=120 С,среда воэдушная) Время стаоения, ч0 200 300 400 Ф Введенный в поли- Конц.,и/и мер стабилизатор мас.ч. о о500 600. Нестабилизирован. 100 30 Пленка порвалась 2. Полигард 0,1 29 100 39 28 3, С4. Диацетам5. СО, . 100 80 72 40 33 37 0,1 34 О,28 6. ПолигаодС-.537Диацетам С0,3 31 31 7,40 0,3 34 8. 37 38 0,3 9. 0,3 36 33 10. Полигард11. С0,5 24 Пленка порвалась 43 0,5 72 54 66 52 54 49 35 12, Диацетам0,5 363. С0,5 39 34 Таблица 5Рецептуры композиций и их светостабильность,определенная по измененио ударной вязкости Стабилизатор 11п/п СоставсополиКонУдарная вязкость, 7от исходного центр.мас.ч. мерамас.ч. Время облучения, чГ Г 0 50 100 200 Стирол 91,5Бутадинен 8,5 16 12 13,5 100 49 26 00 57 100 59 С0,3 2. То же 20 5 Диаце,3там 5 3. 100 81 80 100 65 60 100 49 40 100 90 80 100 9 80 100 7 62 100 40 30 100 90 88 100 93 76 100 79 67 25 30 63 59 65 61 54 43 36 3 69 52 71 56 48 .41.от исходного Стабилизатор КонСостав сополи 11и/и центр.мас.ч. мерамас ч. Время облучения, ч 4.,79 100 32 Тинувин П 0,5 С0,5. 79 100 100 98 5. То же 100 93,5 86 Диаце- д,5там 5 6. ТаблицаРецептуры композиций и их термостабильность,определенная по изменению ударной вязкости Ударная вязкость, Еот исходного Вп/п Состав КонСтабилизатор центр.мас.ч. сополимера,,3 С7 б ли Рецептуры композицийопределенная по скоро табильность,ния кислорода их терм и погло ность (30) Термоста мин13 14 839241 Продолжение табл.7 Состав сопоРИфи/и Конлимера,мас.ч. центрмас.ч. Т=150 С Т=160 С 4. 112 Диацетам 5 5, Стирол 54 , Акрилонитрил 28 Ьутадиен 18 0,4 6, То же Ионол 7. 50 8. 1 Таблица 8Рецептуры композиций и их светостабильность,определенная по изменению ИК-спектров поглощения Фи/и Стабилитав онлимера а центр,мас.ч. О 15 2 б 5 1 Тинувин П 1,О 79 504 5137 9 ф 8 4, 1.3 514 бэ 3815 839241 Таблица 9Рецептуры композиций и их светостабильность,определенная по изменению ИК-спектров поглощения КонКоличество Стабилзатор оставополим п ентр ас.ч 5 О 15 2 2,35 4,04 4,6 1,О О Тинувин 3,1 4,1 1,0 2,3 2. 3,2 37 е 1,6 О Диацетам Корректор Л,Пат актор Н.Сильнягина Техред А.Кравч Тираж 438 ПИ Государственного к о делам изобретений и 35, Москва, Ж, Рауш О Зак Подписномитета СССРоткрытийская наб., д. 4/5 В роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,Стирол+- метилстирол 65 Акрилонитрил 24 Бутадиен 1