1565856 - Способ получения термостабильной композиции

Способ получения термостабильной композиции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к получению термостабилизированных полимерных композиций. Изобретение позволяет повысить термостабильность полиолефинов (температура начала окисления полиэтилена высокой плотности 271°С, полипропилена 270°С, сополимера этилена с винилацетатом 279°С), что достигается одновременным смешением порошкообразного полиолефина, фенольного антиоксиданта и неорганического оксида, выбранного из группы, включающей оксид магния, диоксид титана, оксид ниобия, оксид молибдена, и последующим нагреванием полученной смеси до расплавления полиолефина при следующем соотношении компонентов, мас.%: фенольный антиоксидант- 0,005 - 10,0, оксид или смесь оксидов 0,01 - 60,0, полиолефиностальное. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

5 56 А1 (191 (!1) 1, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4327392/23-05 (22) 16.11 ° 87 (46) 23.05.90. Бюл. М- 19 (71) Киевский государственный университет им. Т.Г.Шевченко (72) В.H.Áèëè÷åíêo, И.В.Лысова, С.П.Пасько, И.А.Усков, Л.И.Ильина, Ю.Д.Семечко, Н.И.Свинцицкий и Т,Н.Пономарева (53) 678.742 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 606866,,кл. С 08 L 23/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 992538, кл. С 08 L 23/02, 1983. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОСТАБИЛЬНОЙ КОМПОЗИЦИИ (57) Изобретение относится к получению термостабилизированных полимерИзобретение относится к области получения полимерных материалов, а именно термостабилизированных полимерных композиций на основе полиолефинов, и может быть использовано в производстве пластин, изоляционных покрытий, пленок, волокон и других формованных иэделий.

Цель изобретения вЂ” повышение термостойкости композиции.

Композиционные образцы формуют в лабораторных условиях методом горячего прессования порошкообраэных смесей компонентов °

Пример 1. 2,0 г промышленного порошкообразного ПЭВП (мол.м. M =

= 7 10, показатель текучести распла+ ва 0,20 г/10 мин) с размером частиц

50-150 мкм загружают в пресс-форму, (5C)5 С 08 J 3/22 С 08 Ь 23 00

HbIx композиций. Изобретение позволяет повысить термостабильность полиолевЂ” финов (температура начала окисления о полиэтилена высокой плотности 271 С, полипропилена 270 С, сополимера этно о лена с винилацетатом 279 С), что достигается одновременным смешением порошкообраэного полиолефина, фенольного антиоксиданта и неорганического оксида, выбранного из группы, включающей оксид магния, диоксид титана, оксид ниобия, оксид молибдена, и последующим нагреванием полученной смеси до расплавления полиолефина при следующем соотношении компонентов, мас.%: фенольный антиоксидант 0,00510,0; оксид или смесь оксидов 0.0160,0; полиолефин остальное. 2 табл. предназначенную для получения образцов с размерами 60 х 30 х 1 мм. В ваай течение 15 мин пресс-форму нагревают до 170 С, выдерживают при 170-175 С и атмосферном давлении в течение

5 мин, затем полимер подвергают возй действию давления 150+3 кгс/см в

1 течение 5 мин и далее полученный образец охлаждают под давлением до комнатной температуры. При формовании пластинчатого образца используют в качестве подложки полиимидную пленку толщиной 50 мкм.

Пример ы 2-4. В условчях примера 1 получают композиционные образцы из порошкообразных смесей ПЭВП и 1,0 мас.% оксида цинка, 1,0 мас.% оксида цинка + 0,05 мас.% 1А022-46 и 0,05 мас.% A022-46. Исходные смеси

1565856 для формования получают тщательным перемешивапием смесей соответствующих порошкообразных компонентов в течение 20 мин, Размер частиц промышленного антиоксиданта 22-46 (Агидол5

2, т.пл. 128 С) менее 50 мкм, а оксида цинка (ч.д.а.) вЂ” менее 100 мкм.

Пример ы 5-7. Известная полимерная композиция. В условиях приме-10 ров 2-4 получают композиционные образцы на основе ПЭВП, содержащие соответственно 1,0 мас.% титано-кальциевого продукта TiO< CaSO, 1,0 мас %

TiO Са80 + 0,05 мас.% пентаэритритил-тетра-бис--(3 5-ди-трет-бутил-4-оксифепилпропионат) (Ирганокс- 1010, 1)енозан-23; т.пл. 140 С)," 1,0 мас,7

Г О СаБО + 0,,05 мас.. % диэrиленгликоль-бис-(3 5-ди-трет-бутил-42О оксифенилпропионат) (фенозан-28, т.пл. 87 С)., Размер частиц титанокальциевого продукта (полупродукта производства пигменчного диоксида титана сульфатпым споссбом) менее I00 мкм; размер частиц указанных гЪенольных антиоксидантов мепее 50 мкм.

Пример ы 8-17. Б условиях примеров 2-4 получаот композиционные образцы на основе ЛЭБГ, содержащие в качестве добавок соответственно".

1,0 мас.% оксида магния (образец 8); 1, 6 MQc 7o оксида ма гн г!.H + О, 001

0„005, ;О, 05; 10, О; 12, .0 мас, % АО

22-46 (образцы 9-13, табл. 1);

0,05 мас.7 AO 22-46 + 0,005; 0,01,;

60,0; 70,0 мас.% оксида. магния (образцы l4-17, табл„!) . Размер частиц оксида магния (ч) вЂ” менее 100 мкм, Пример ы 18-27. Состав этих композиционных образцов, полученных в условиях примеров 2-.4, аналогичен составу образцов 8-17 с тем отличием, что в качестве минерального наполнителя использован,циоксид титана

15 (анатаз, ч) с размером частиц менее

100 мкм.

Пример ы 28-37. Состав и условия получения данных композиционных образцов аналогичны составу и условиям пойучения- образцов 8-17, но в качестве минерального наполнителя использован оксид ниобия (ч.д.а.) с размером частиц менее

100 мкм.

Примеры 38-47. Тоже, что указано для обоазцов 28-37,, но в кагестве минерального наполнителя используют оксид молибдена (ч) с размером частиц менее 100 мкм.

Пример ы 48-78. Состав этих композиционных образцов, полученных на основе порошкообразного полипропилена (М = б 410, размер ча1 стиц 50-150 мкм), аналсгичеп составу образцов 1, 8-27, 38-47 на основе

ПЭВП. Условия получения данных образцов отличаются от условий примера 1 тем, что температура формования "оставляет 185+3 С.

П р и м е о ы 79-109. Состав этих композиционньгк образ,ов полученных на основе порошкообразного сополимера этилена (93 мол.7) и винилацетата (7 мол.7) (размер частиц 50-150 мкм), аналогичен составу образцов 1, 8-37 на основе ПЭВП. Температура формования данных композиционньгх образцов

175-180 С.

Пример ы 110 и 111. Состав и условия получения этих композиционных образцов аналогичны составу и условиям получения образца 83 (табл.1), за исключением того, что в качестве минерального наполнителя используют смеси оксидов: оксид магния + оксид молибдена при соотношении 1:1 (образец 110) и оксид ма-ния + диоксид титана + оксид ниобия при соотношении

1:i 1 (образен 111).

Пример ы 112 и 113„ Эти композиционные образнъ, полученные на основе ПЗВП в условиях примеров 2-4, содержат соответственно 0,5 мас.%

АО 22-46 и 1,0 мас,% диоксида титана+

+ 0,5 мас.7 АО 22-46.

Термостойкость определяют методом. дифференциального термического ана" лиза (ДТА) . Термостойкость указанных модельных образцов оценивают по температуре термоокисления полиолефина (Т „, ), за которую принимают точку, соответствующую началу резкого подъема термограммы в области появлеHHÿ экзотермического пика окиспения полимера. Исследуемые образцы предварительно измельчают до размера 1 х х х 1 мм. Эксперименталы ое исследование проводят на дериватографе фирмы "КОМ". Навеска измельченного образца 0,5000 г, скорость нагревао,. ния в атмосфере воздуха 5 /мин, Сос-.àí изученных образцов полученных композиций и результаты о:råíêè значений Т приведены в табл. 1.

56 б соответствующего фенольного антиоксиданта, f мас.7 диоксида титана, остальное вЂ” порошкообразный нестабилизированный промьппленный полипропилен), с последующим нагреванием и формованием полученной смеси в тех же условиях.

Формула изобретения

Способ получения термостабильной, композиции фармованием иэ расплава (со)полимеров олефинов, стабилизированньтх синергической смесью, состоящей из фенольного антиоксиданта и неорганического оксида, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения термостойкости композиции, фенольный антиоксидант и неорганический оксид предварительно смешивают с порошкообразным (со)полимером олефинов или смесью порошкообразных (со)полимеров олефинов с последующим нагреванием полученной смеси до расплавления указанных со(полимеров) олефинов и процесс осуществляют в присутствии н качестве неорганического оксида соединения, выбранного из группы. включающей оксид магния, диоксид титана, оксид ниобия, оксид молибдена, при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Фенольный антиоксидант 0 005-10 0

Окснд или смесь оксидов, выбранных иэ указанной группы 0,01-60,0 (Со)полимер олефина Остальное

Таблица 1

T H,o, Ос

Минеральный на- Содержаполнитель ние наОбразец

Полиолефин полнитеданта, мас.7. ля р мас.%

196

193

208

193.

211

ПЭВП

1,0

Zn0

То же

I! !! !! !!

22-46

0,05

Т О Са$0

То же

1,0

0,05

Ир ганокс-1010

Феноэан-28

196

201

230

0,05

0,001

0,005

0,05

1,0

М80

То же

22-46

5 15658

Различные способы получения термо-! стабильного полиолефина, содержащего

0 1 мас.% фенольного антиоксиданта ! и 1 мас.7 TiO,ñ использованием метода дифференциальной сканирующей микро- калориметрии приведены в табл. 2.

Способ раздельного (последовательного) введения в полимер модифицирующих добавок: сначала фенольного антиоксиданта (О, 1 мас.%), а затемвЂ” диоксида титана (1 мас.%). В качестве промышленного антиоксиданта применяют НГ-2246 или Ирганокс-1010.

Смешанный способ. Он включает следующие последовательные операции: смешение порошкообраэного нестабилизированного промышленного полипропиле,, на (M = 6 10 ) с 0,05 мас.7. соответствующего фенольного антиоксиданта; 20 нагревание полученной смеси до 205 С; прессование расплавленной композиции при давлении 150+3 кгс/см в течение

5 мин; измельчение полученной пластинки, охлажденной до комнатной темпе- 25 ратуры, до частиц размером 1 х 1 х х 1 мм; смешение измельченного стабилизированного полипропилена с порошками того же фенольного антиоксиданта (0,05 мас.%) и диоксида титана ЗО (1 мас.%); повторное нагревание полученной смеси и формование в тех же условиях с последующим охлаждением прессованной композиции до комнатной температуры.

Способ одновременного смешения порошкообразных компонентов (0,1 мас.7

Антиоксидант Содержание антиокси

1565856 табл. 1

2 3 и

«и

Il и и

Tt и» и и

tt и и

tT и и

lt и и

22-46

22«46

22-46

271

206

208

207 гоо

194

199

221

262

207

207 го1

199

Ti0<

То же

22-46

22-46 и и и и„ и„

fll

II и адьо,, То же

22-46

t1 и», и

1l и и

220

264

208

207

ll и» и и

tt и и и

Moog

То же

193

194

198

22-46

III

lt и и

258

204

206

202

191

193

194

ПП

MgO

То же

То же и l1

22-46

0,001

0,005

0,05

10,0

12,0

О,О5

0,05

О,ОО1

0,005

0,05

1О,О

12,0

0,05

t1 и

200

229

271

270

MgO

То же.

213

218

215

То же

tt и и

192

196

liO

То же

22-46

tt и

268

267

213

1,0

0,005

0,01

60,0

70,0

1,0

О, 005

0,01

60,0

70,0

1,0

1 9

1,0

0,005

О,О1

60 0

65 0

1,0

О,OO5

О,О1

60,О

65,0

1,О

1,0

1,О 1,0

1,О

0,0О5

О,О1

60,0

65,0

1,0

1,О

0,005

Продолжение

1 1

10,0

12,0

0,05

G,05

0,05

О, 001

О,OO5

0 05

10,0 12 0

0,05

O,ОО1

О,ОО5

0,05

1O,О

12,О

0 05

0,05

О,О5

О,O5

О, ОО1 о,оо

0,05

1О,О

12,0

0,05

О,О5

0,05

О, О5)О

1565856

Продолжение т, .С.!!. 1

Il и

22-46

0,05

О,ОО1

0,005

0,05

10,0

12,0

0,05

216

214 г11

191

222

266

214

69. моо>

То же

II и

22-46

22-46! I

II и

217

0,05

211

210

СЭВА

206

0,001 206

То же !

MgO

То же

22-46

tl !

О, 005

213

246

0 05

278

277

234

1О,О

12,0

0,05

232

229

204

205 г11

243

277

229

233

231

227

279

0,05

0 05

О,ОО1

0,005

0 05

1О,O

12,0

0,05

0,,05

0,05

О,ОО1

0,005

0,05

1О,О

TiO

То же

22-46

«11

tf иь,о, То же

22-46

?2-46

278

233

228

12,0

0,05

0 05

NgO + МоО (1:1) gO + TiO +

+ Nb,O) (1:1:1) 244

248

0,05

0,05 и м е ч а н и е. Полиолефины: ПЭВП вЂ” полиэтилен высокой плотности;

ПП вЂ” полипропилен; СЭВА вЂ” сополимер этилена и винилацетата (7 мол.X). Антиоксиданты: 22-46 вЂ” 2,2 -метилен-бис-.(4-метил-б-трет-бутилфенол); Ирганокс-1010пентаэритрил-тетра-бис-(3,5-ди-трет-бутил-4-окси-фенилпропионат); Фенозан-28 вЂ” 2,2 -диэтиленгликоль-бисI (3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил-пропионат).

П р

89 90

1ОО

1О1

1ог

1ОЗ

104

106

1О7

108

109

11О

111

II и

It !

11 и

1! и и

1I !!

«и

0,01

60,0

65,0

1,0

1,О

1,0

О, 005

0,01

60,0

65,0

1,О

1,0

0,005

О,О1

60,0

65,0

1,0

1,О

1,0

1,О

0 005

0,01

60,0

65,0

1,О

0,005

0,О1

60,0

65,0

1,0

1,О

1565856

Таблица 2

Температура начала окисления (C) термоЮ стабильного полипропилена, содержащего

0,1 мас. фенольного антиоксиданта +

+ 1 Mac. Т О,и полученного различными способами

Температура начала окисления, С

Способ получения

Фенольный антиоксидант

НГ-2246

217

257

212

233

251

Последовательный

Смешанный

Предлагаемый

Л р и м е ч а н и е. Значения температуры начала о окисления, С: исходный ПП

193; (ПП + 1 мас.% Т Ое) 190) (ПП + 0,1 мас. НГ-2246) 204; (ПП + 0,1 мас. . Ирганокс-1010)

200.

Составитель М.Царькова

Редактор Н,Яцола Техред N.Õoäàíè÷ Корректор 0.Кравцова

Тираж 440

Заказ 1197

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина„101

Способ получения термостабильной композиции

Патент 1565856