Поливинилхлоридная композиция
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Использование: для получения изделий из ПВХ методом экструзии с последующим раздувом. Сущность изобретения: композиция включает, мас.ч.: 100 ПВХ, 10,0-20,0 сополимера 35% метилметакрилата, 28% бутадиена и 37% стирола, 0,5-4,0 сложного эфира, выбранного из группы, включающей диэфир диглицерина и синтетических жирных кислот фракции Cs-Ce, ионоэфир диглицерина и дистиллированной кислоты соапстока, 1,0-5,0 октилэпоксистеарата, 1,0-3,0 оловоорганического термостабилизатора . 2 табл. Ё
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4774221/05 (22) 26,12.89 (46) 15.11.92. Бюл. N. 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт химической промышленности (72) В.И, Залесский, Л.В, Матушко, M.Ã. Сопоменко, В.А. Кручинин, Н.А. Бунина, Г.П.
Нечеснюк, Ю,И. Давиденко и Е.К. Кибальник (56) Минскер К,С,. Федосеева Г.T. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида. М.:
Химия, 1979, с.272.
Винипласт гранулированный для производства потребительской тары. ТУ 6 — 15—
1504 †, Изобретение относится к области переработки пластмасс и касается состава композиций на основе поливинилхлорида 3 (ПВХ), применяемых, например для получения изделий методом экструзии с последующим раздувом, Известна полимерная композиция 1, содержащая ПВХ, термостабилизатор и смазку. Однако, указанная композиция характеризуется недостаточной динамической термостабильностью. что не обеспечивает стабильный процесс переработки экструзией с раздувом при высоких температурах (170 — 190 С), необходимых для получения высококачественных изделий.
Наиболее близкой к предлагаемой bio составе и достигаемому эффекту к заявляемой является ПВХ-композиция 2, "Винипласт гранулированный для производства потребительскойтары"марки "Тараптон-1", „„5Q 1775430 А1
Поливинилхлорид суспензионный 100
Оповоорганический стабилизатор (ОТ-17) 2,0
Алкилэпоксистеарат (Драпе кс-3,2) 3,0
Сополимер 35% метилметакрилата, 28% бутадиена и 37% стирола 15,0
Внутренняя смаэка— монорицинопят глицерина (Локсиол ь-Ж вЂ” 11) 2,0
Диоктифтапат 3,0
Наружные смазки:
Воск П — 200 0,4
Стеариновая кислота 0,3
Хотя известная композиция и характеризуется достаточно высоким значением термостабильности (статической), однако
1775430
ЗР1СООН-HOCHgCHCH)OCH CHCHgOH
i i
OH OH
Р СООСН СН- СН ОСН СН- СН200СР1 ЗН О
OH
Р2СООСН2СНСН20СН2СНСН20Н+Н 20
I l
35 ОН ОН 12 (С 2
НОСН2СНСН2ОСН2СНСН2ОН Н О
1 2i 2 2
OH OH
55 Композиции составов 1-12, содержащих поливинилхлорид марки С 5868 ПЖ, ГОСТ 14332-78 — продукт суспензионный полимериэации винилхлорида, белый поро2 стадия — получение эфира диглицери- шок, константа Фикенчеоа (Кф. = 58-60), на при соответствующем соотношении ис- насыпная плотность, г/см — 0,5 — 0,6; динамическая термостабильность такой композиции недостаточна для ведения длительной стабильной переработки ее на экструэионно — выдувных агрегатах.
Недостаточная динамическая термостабильность композиции является причиной периодического появления локальных "подгаров", главным образом, в экструзионной головке, что приводит к необходимости остановки, разборки и чистки оборудования, Кроме того, получаемые изделия из указанной композиции недостаточно прозрачны.
Целью данного изобретения является повышение динамической термостабильности и прозрачности композиции.
Поставленная цель достигается тем, что композиция, содержащая октилэпоксистеарат, сополимер 35% метилметакрилата, 28 бутадиена и 37 стирола, внутреннюю смазку и оловоорганический термостабилизатор, в качестве внутренней смазки содержит сложный эфир, выбранный из группы, включающей диэфир диглицерина и синтетических жирных кислот фр. С5 — Cs, триэфир диглицерина и синтетических жирных кислот фр. Cs — Cs, моноэфир диглицерина и дистиллированной кислоты соапстока, при следующем соотношении компонентов, ма с.ч.:
У
Поливинилхлорид 100
Оловоорганический стабилизатор 1,0 — 3,0
Октилэпоксистеарат 1,0 — 5,0
Сополимер 35 метилметакрилата, 28 бутадиена и 37 стирола 10-20
Внутренняя смазка 0,5 — 4,0
Используемый неполный зфирдиглицерина получают в две стадии;
1 стадия — получение диглицерина путем каталитической поликонденсации глицерина при 230 †2 С, атмосферном давлении. Катализатор 1,0-1,5 КОН или
Na0H. В токе азота. ходных реагентов. 200-230 С, При атмосферном давлении в токе азота, Катализатор
КОН или NaOH с первой стадии." получение диэфира диглицерина и СЖК фр.
5 Cs-С6:
2Р1СООН-НОСН2СНСН20СН2СНСН20Н
ОН ОН
"0 Р1СООСН2СНСН20СН2СНСН200СР1+2Н20
I I
ОН ОН
15 получение триэфира диглицерина и СЖК фр.
Cs-Co:
С
25 где Р— С=О получение моноэфира диглицерина и дистиллированных кислот соапстока
30 Р2СООН-НОСИ CHCH20СН2СНСН20Н
2 2 2
OH QH где Р— С4-Cs
Р— С17 (насыщенных и ненасыщенных
40 кислот)
Сведения об исходных сырьевых ресурсах:
СЖК фр. Cs-Св ГОСТ 23239 — 78; жирные кислоты хлопкового соапстока — ОСТ 1845 289-76; глицерин синтетический ГОСТ
6824-76.
Композиция может содержать и целевые добавки: модификаторы перерабатываемости, смазки специального назначения, 50 отбеливатели, пигменты.
Сущность изобретения подтверждается примерами конкретного выполнения (см. табл.1).
1775430
Стабилизатор OT — 17 (меркаптид олова), слегка желтоватая, сравнительно низковязкая, маслообразная жидкость со специфическим запахом, плотность при 25 С, 1.09+
+0,01 г/смз, показатель преломления при
250С 1,501 + 0,003;
Октилэпоксистеарат (Драпекс-3,2) — импорт, жидкость бежевого цвета, плотность
899 кг/м, температура затвердевания
13,50С;
Сополимер метилметакрилата, бутадиена и стирола — модификатор ударостойкости марки БТА ШН ф. "Куреха" (Япония) — тройной сополимер бутадиена — 28, стирола—
37ф,, метилметакрилата — 35;,, белый, мелкодисперсный порошок, кажущаяся плотность 200 — 400 кг/м, насыпной вес— з
250-350 кг/м;
Диэфир диглицерина и СЖК фр. Cs-C6 формулы
Р1СООНСН2СНСН20СН2СНСН200СР1
1 1
ОН OH где Р1 — С4-С5 вязкая жидкость коричневого цвета, средняя молекулярная масса 342, эфирное число
327 мг КОН/r, кислотное число 5 мг КОН/г, плотность при 20 С 1,095 г/см;
Триэфир диглицерина и СЖК фр. Сь — Св формулы
Р1СООСН2СНСН ОСН СНСН ООСР
1 1 он он где P> — С=О вязкая жидкость коричневого цвета, средняя молекулярная масса 448, эфирное число
375 мг КОН/r, кислотное число 3 мг КОН/г, плотность при 20 С 1,047 г/см;
Моноэфир диглицерина и дистиллированных кислот соапстоков формулы
Р2СООСН2СНСИ OCH2ÑHÑH20H
1 l
OH OH где P2 — C17 (смесь насыщенных и ненасыщенных кислот) паста желтого цвета, средняя молекулярная масса 448, эфирное число 215 мг КОН/г, кислотное число 4 мг КОН/r, плотность при
40 С 1,097 г/смз.
55 приготавливают перемешиванием в скоростном смесителе при 80-100 С в течение 30 мин.
Полученную порошкообразную смесь гранугируют на микроэкструдере при температуре по зонам. С:
1 II lll
165 170 180
Скорость оборотов червяка 30 об/мин.
Полученные гранулы перерабатываются на микроэкструдере с плоскощелевой головкой в ленту шириной 50 км и толщиной
0,5 мм. Отрезки ленты подпрессоаывают на прессе при 175 С и давлении 5 кгс/см в течение 5 мин., получая таким образом пластины для определения физико-механических показателей и прозрачности.
Образцы гранул и пластин оценивают по показателям: термостабильность по ГОСТ 14041 — 75 при температуре 190 С; физико-механические показатели — предел текучести при растяжении и относительное удлинение при разрыве по ГОСТ 11262-80; динамическая термостабильность — время в минутах от начала загрузки до повышения момента вращения ротора на платографе
Р— 51 ф. "Брабендер" с использованием камеры У = 30 см, температуре 190 С, скорости вращения ротора 60 об/мин; прозрачность (коэффициент интегрального светопропускания) по ГОСТ 15875 — 80.
Рецептуры 1 и 2, 4 и 5, 7 и 8 приготовлены по предельным соотношениям компонентов, рецептуры 3,6,9 по оптимальному варианту, рецептура 10 — прототип, Рецептуры 11 и 12 — примеры, подтверждающие заявляемые пределы содержания компонентов. Рецептуры 13-22 подтверждают возможность использования в композиции целевых добавок, таких как пластификатордиоктилфталат, внешней смазки — воск ПВ200 и стеариновой кислоты, а также аналога оловсорганического стабилизатора ОТ вЂ” 17—
Ланкромарка ЛГ 261.
Результаты испытаний приготовленных композиций приведены в табл.2.
Как видно из табл.2, предлагаемая композиция характеризуется более высокой динамической термостабильностью и прозрачностью в сравнении с известной.
Показатель динамической термостабил ьности в 1,7 раза, а прозрачность на 10 выше. чем у прототипа, Более высокая динамическая термостабильность композиции позволяет стабильно перерабатывать ее на экструзионно-выдувных агрегатах с получением высокопрозрачных изделий.
1775430
Композиция 11 с содержанием добавок ниже заявляемого предела характеризуется резким снижением термических и технологических свойств и, как показали результаты испытаний на промышленном оборудова- 5 нии, не может перерабатываться в изделия (появляются подгары в виде темных вкраплений).
Композиция 12 с содержанием добавок, выше указанного в примере 2 предела, ха- 10 рактеризуется высокими значениями термических свойств, однако она не отвечает предьявляемым требованиям к жестким
ПВХ-материалам (становится пластифицированной) и не может использоваться по 15 прямому назначению.
Введение в заявленную рецептуру целевых добавок стеариновой кислоты (пример 13), воска ПФ-200 (примеры 14-16), диоктилфтала {примеры 17 — 19), а также за- 20 мена оловоорганического стабилизатора
OT-17 на его аналог Ланкромара AT-261 (примеры 20-22) не оказывают существенного влияния на основные свойства и достижение поставленной цели — повышение 25 динамической термостабильности композиции.
Применение предлагаемой композиции позволяет повысить стабильность переработки, поднять производительность, сокра- 30 тить время простоев агрегатов, уменьшить потери сырьевых материалов и повысить— качестве выпускаемых изделий.
Использование в рецептуре предлагае- 35 мой композиции в качестве внутренней смазки диэфира диглицерина и синтетическОЙ жирноЙ кислОты фр. С5 Сб или триэфи ра диглицерина и синтетической жирной кислоты фр. С5 — C5 или моноэфира диглицерина и дистиллированой кислоты соапстока позволит заменить дорогостоящее импортное сырье Локсиоль 11.
Формула изобретения
10,0Поливинилхлоридная композиция, включающая сополимер, 35 метилметакрилата, 28 бутадиена и 37% стирала, внутреннюю смазку, октилэпоксистеарат, оловоорганический термостабилизатор, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения динамической термостабильности и прозрачности, она в качестве внутренней смазки содержит сложный эфир, выбранный из группы, включающей диэфир диглицерина и синтетических жирных кислот фракции С5 — Се, триэфир диглицерина и синтетических жирных кислот фракции С5-С5, моноэфир диглицерина и дистиллированной кислоты соапстока при следующем соотношении компонентов композиции. мас.ч.:
Поливинилхлорид 100,0
Сополимер 35% метилметакрилата, 28 бутадиена и 37 стирола
20,0
Внутренняя смазка 0,5-4,0
Октилэпоксистеарат 1,0 — 5,0
Оловоорганический термостабилизатор 1,0-3,0
1775430
1
1
I 3
3 l
I (Ч 1
3 СЧ 1
I s
1 3
I (Ч! —
1 1
ФО(I nI I
1 . 1
1 1
l ОЪ( = — Р
1 I
I I
I CO I
1 1 б- — !
I 1
I 1
Р Ф(1 а 1
I! 1 — — 1
I 1
Z I 1 аб Об
С 1 1
Об <
С 1
СЪ 1
I ««1
° 3 — — 3
У 1 1
I 1
Об-Эб
4 1 1
Z 1-- — -1
1 1
° I ф(М(l (I и 3 Д
Ф 1 б
Z 1
ОбсЧ(х (1 1
Ф 1 1
Z à — 3
IO 1 1
3(1 1 а!co
Ф 1 1
cf II
О 1 1
О 1 1
1 I
1 ОЪ 1
1 1
Ф 1
1 1
1 1
1 CO 1 б 1
Ф вЂ” -Ф
1 1
1 1
1 С 1
I I
I Ъ
1 I
I 1
I Ю I
1 1
s In (! †I
1 1
1 1
1 -С 1
1 1
1 Ъ
1 1
1 1 б М б
1 1
I — — 1
1 1 б 1
1 (4 1
1 1
1 — — 1
1 I
1 1
1 1
1 1
Cl сч сР м
Cl
«Ф
СР м
СР
Cl
СР о б(Ъ о
СР сэ
СР
С 4
Cl
Сб с4
С! м
СР ((Ъ
Cl о о м сэ сч о
Cl
СР
Cl (Ъ
СР
СФ
ФСЪ о м сэ
СЧ
-Р о
Cl сч м
Сб (Ч сэ м
СР о
-ф о
Cl сч о с Ъ м\
СР
СЭ (Ч
Cl сч м
СР
Cl
Cl м
СЭ о
СР сч сч сЧ
Ф Ъ с Ъ (ФЪ
СР
СФ сО
СР.
ОЪ со о
СР
-Р
СР с Ъ о (Ч м
СР. о с" Ъ
Cl (Ч
СЭ
СР
СФ сч о с ъ
Сб (Ч о
С! о
С!
ln о м о
СР о сч
ФФЪ
СР о
СЭ сЭ
СР о сч
СР м о сч
СР
Cl о сэ ((Ъ
Cl м о
Сб
Cl сч (ФЪ о о о
СР
СЭ
СР сЧ
СФ м
СР сч о
СР о
СР о
Ф(Ъ
С! с Ъ о (Ч
ФСФ
СЭ о
СЭ
СР
1 I
Q j с
z ох с ю Q
С Р
1- а
Y ct о= (Ч C
Z м х в с
Iо
Cl
IO
I. о
Ф
C б
4 ОЪ а 1фо ео
l I л
I- Л о р а е о c(Ф- 1 ф и
Ю cz
X IP с а
X l
ID =
4 (- c о х
z а е сх о х Фю
cZo
o ° а бс
3- о
ЪО = сч о а
1с z л
3л ол
О сч О
co In с
Х Ф(Ъ
Y P
3 х у
М
4l о
Q Y х z
8х ф б- 1 х со
О сч
zc с(со
r
Ф а
Оо О
1
I
t
1 (1 ! б
1
1
1 б
1 !
I
1
1
I !
I
1 б
I
1 б
I
t !
t !
1
1
43 1
Z I с ( о s с ( ъ б
Ю I
Об
\. 1
О 1
z t
1- I
Ф а!
Х I
Z l о х s
>X I
I
Z I с4 1 о
C I
О 1
Х 1 !
Ф I
Ю б
I- I
I о
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 ъ
1 I»
1 Z
1 Ф
z о
1 C
1 О
1 РС
1
1 34
1 С
1
1 МЪ (o
1
1 X CO ал о с ч км
С сп
z -( х х ю Фzo со
О(1
Q (Y ф
Ф а=
C 4 4I ффс а(-ф
X !
Об
Q44РС б- ъс
Ф Ф
x:zz ° э с чв
X IO °
3-ФР|
IO Z YS X аале се ф о ((ъм g ха «х
X 4S-tК с хм
С!
I ссъ
О 1 а
Ф 14 о
И,„
X (.3 (С аа х в
4 Й о
Cl сЧ 1
С!
1 о
1 ° Ъ
СЭ
1 м
I м о
Ф 1 и а ъ
Ф z 4 хтх
X ф 0
ЯъФ
1
1
1
1
1
1
I
I
1
I
Ф
1
I
I
1
1 !
1
I
1
I
1
1
I
I (1
I
1
1
Ф
1 (1
1
1
1
1
1 !
1
1
1
1
1
1
1
Ф
1
1
1
I
1
1
Ф
1
-1
I
1
1
Ф
1 ! ! (1
1
1
1
1
1
1775430 о м
СЧ
О Ъ
4О
Ф аА аА л
СЧ CO а
-Ф
СЧ о
CO
ЪО сЧ а
СО м
С Ъ о
СЧ о сЧ
4О
CO аА о аА м
44Ъ аА
4А (Ъ
I
I
I
1
1
1
1
1 е
1
1
I
I
l
\ и и х
Cl
X к с а
Ъв
ЧФ и о
Ф
Ct и а о
X X (- а о с
Ф
l и о
X а
t3
3- 1 и
4C X
Ф
3с
a3 о
Cl (У g
Е
Ф ф
z z сХ 4О
X а с
3*и х
ФЭ ф л
X o
3-
Ф
Ф 4О
Яи
ЭС 5
О 4(f с а
СЧ с
Ю ф
I и
X о
3 (.э
Э
1
I
1
1
1
1
1
1
1
1
I
I
В
1
Ф
1
1 !
1
1
t е е
В е
I !
I
I
1
1
1
1
1 (1
1
I б
1 (!
Ф
В
В
3 б б е
В
I
I б
1
1
1
1 е
1
1! 1
1 (! сЧ 3 О
СЧ б Л
1 — Ъ
3 Е (I CO
I СЧ 3 СО
 —
t б (О I CA (СЧ I О
t е
1 ОЪ В 4О (О е- — -!
I f
1 1
1 CO I ln
l I CO
3 — 3
Е 3
I I
1 Л I
1 I
I 3
I В (4O S б I CO .Л
I Ф
Е I
1 an В
«ВЛ
1 3
Е 1
1 I е .о
1 I 3
31 — Ф
I ì(cO
В 14О
XI СЧ 1 (Ч
XI " I ОЪ
ОЭФ
СФ
1 l
O(! CO
4 I I 4A
3 t
ЛФ В
ЦЕ 1
Ф(°
I I О 1 О
«Е 4О
4433 б
Фб I !
С! 1
Ое Е СО
Cl Ch ° ЪО
Э Э
Ф-Ф ! I
t aA
S CO 3 CO
В I
à — В
1 I
1 В 4Ч
3 Л 1 ЪО
1 I ! е
1 I
1 Е ОЪ
14О I ЪО .е.
1 Е
I Е
1 1
1 а tcO
I Е
3 — -В
t I
В I
t I.4O
° е (33 ! I
° I CO
I М14О
I 1
Ф Ч
I б
1 Ф Ф
1 СЧ I СО
I 1
1. — В
1 В
Е I ! I C4S
1 б 4О !
Ф
1 X
1 X
В.X
1 O
1 I" ! 3 м (Ф
Ф- е с
aS ° X
X Е (О
a t c3
4f4 3 I
3 °
Ф Э а е а
Ф 3 Ф
Х 3(3 ф ф аА м СО -Е
Л Л О (Ч СО -М о м о
СО д сч о
4О СО --4 ф СО М
М CO ° .
ЪО CO СЧ м со а Оъ сч м со
СО 4Ъ а Оъ -е.
М СО -Е. аЪО а
\Ч ф аА со м (Ъ CO о м о
ЧЭ CO C м о
СО -б
О О а
СЧ сО
3- Ф и ис
Ф K
43 Х
3- >
as 3c z о Ф х
X f X
У Ф
3 Фи а аф а!
3 ( (I (1 (S !
Ч
° 3
1
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
t
I
1 ! (Э
1 е
Ф
t б
3
t
Ф
В б б
В
1
t
S
1
Ф !
1
1
Ф
I
I