2388771 - Фосфитные добавки в полиолефины

Фосфитные добавки в полиолефины

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к области полиолефинов, в частности к фосфитным добавкам в полиолефины. Описывается композиция, включающая полиолефин, высокоактивный фосфит - арилалкилдифосфит формулы:

гидролитически стабильный фосфит - триарилфосфит формулы:

и стерически затрудненный амин в качестве стабилизатора видимого света. Описывается также способ получения указанной композиции и изделие на ее основе. Предложенная композиция обеспечивает улучшение показателя белизны полиолефина и стабильности в сравнении с полиолефинами, содержащими только один из двух указанных фосфитов. 6 н. 44 з.п. ф-лы, 30 ил., 2 табл.

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к области полиолефинов. В частности, настоящее изобретение относится к области фосфитных добавок в полиолефины, способам производства таких полиолефинов, способам использования таких полиолефинов и к полиолефиновым композициям.

Уровень техники

Полимеры используются в ряде различных вариантов применения. Например, указанные варианты применения включают пищевую упаковку, электронные компоненты, автомобильные детали, волокна и ткани, а также медицинское оборудование. Полимеры не могли бы осуществлять такие разнообразные функции без содействия очень широкого спектра полимерных добавок. Без добавок полимеры могут разрушаться во время переработки и со временем могут терять ударную вязкость, менять цвет и становиться хрупкими. Добавки не только преодолевают эти и другие ограничения, но также способны придавать улучшенные эксплуатационные характеристики конечному продукту.

Один из типов добавок составляют антиоксиданты, которые обычно используются для задержки разложения полимеров за счет окисления. Разложение может быть инициировано, когда свободные радикалы, высоко реакционно-способные остатки с неподеленным электроном, появляются в полимере при нагревании, под действием ультрафиолетового излучения, механического перемешивания и/или металлических примесей. Полагают, что при образовании свободного радикала может начаться цепная реакция, которая инициирует окисление полимера. Последующая реакция радикала с молекулой кислорода может привести к пероксидному радикалу, который затем может реагировать с доступным атомом водорода с образованием нестабильного гидропероксида и другого свободного радикала. В отсутствие антиоксиданта такие реакции могут стать саморазвивающимися и способны привести к разложению полимера.

Существует два основных типа антиоксидантов, первичные и вторичные антиоксиданты. Полагают, что первичные антиоксиданты могут захватывать и стабилизировать свободные радикалы за счет предоставления активных атомов водорода. Также полагают, что вторичные антиоксиданты могут предупреждать образование дополнительных свободных радикалов за счет разложения нестабильных гидропероксидов в стабильный продукт. Когда используются первичные антиоксиданты, такие как стерически затрудненные фенолы, полимеры могут иметь более желтый цвет, чем нестабилизированные полимеры, вследствие чего снижается коммерческая ценность полимеров. Вторичные антиоксиданты, такие как фосфитные соединения, часто используют для повышения стабильности и белизны полимеров.

К сожалению, фосфитные добавки также могут создавать проблемы при производстве полимеров и их применении и оказывают отрицательное влияние на стабильность и цвет полимера. Во-первых, некоторые фосфитные добавки могут вызвать комкование полимера, и могут возникнуть затруднения при подаче на процесс производства полимера. Некоторые фосфиты являются гидролитически нестабильными и могут реагировать с водой, что приводит к более низкой концентрации активного фосфита для стабилизации полимера. Варианты применения, в которых используют фосфиты, могут привести к пониженному качеству с точки зрения физических свойств полиолефинов. Таким образом, в полимерной промышленности существует необходимость в фосфитной добавке, которая повышает полимерную стабильность и улучшает белизну полимеров.

Суть изобретения

Настоящее изобретение относится к композициям гомополимера и сополимера олефина и к способам производства и применения указанных композиций, которые содержат, по меньшей мере, два определенных фосфита. Благодаря присутствию указанных фосфитов получают полиолефины, имеющие улучшенный цвет и стабильность в сравнении с полиолефинами, содержащими только один из двух фосфитов, даже когда в композиции присутствуют абсорбер ультрафиолетового излучения или стабилизатор видимого света. Композиция настоящего изобретения содержит полиолефин; первый высокоактивный фосфит, такой как арилалкилдифосфит, имеющий формулу:

и гидролитически стабильный фосфит, содержащий триарилфосфит, имеющий формулу:

Различные заместители «R» определены ниже.

В соответствии с настоящим изобретением композиция объекта изобретения образуется путем смешения компонентов, включающих:

а) полиолефин;

b) по меньшей мере, один высокоактивный фосфит, содержащий арилалкилдифосфит, имеющий формулу:

где R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈, R₉ и R₁₀ могут быть одинаковыми или разными и могут быть выбраны из атома водорода или линейных или разветвленных, циклических или ациклических, ароматических или алифатических и смешанных алифатических, ароматических и/или циклоалифатических органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал;

с) по меньшей мере, один гидролитически стабильный фосфит, содержащий триарилфосфит, имеющий формулу:

где R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ выбраны из атома водорода или линейных или разветвленных, циклических или ациклических, ароматических или алифатических и смешанных алифатических, ароматических и/или циклоалифатических органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал;

d) необязательно первичный полимерный стабилизатор;

е) необязательно акцептор кислоты;

f) необязательно органическое основание, основание Льюиса или алифатический амин;

g) необязательно воду и

h) необязательно стерически затрудненный амин.

По меньшей мере, один высокоактивный фосфит и, по меньшей мере, один гидролитически стабильный фосфит присутствуют в композиции в относительно достаточных количествах, чтобы повысить цветовой номер Филипса (PE#) при переработке до значения больше чем PE # композиции, полученной путем смешения аналогичных количеств полиолефина, высокоактивного фосфита, стерически затрудненного фенола, воды и акцептора кислоты.

В другом аспекте настоящего изобретения композиция получена путем смешения следующих компонентов:

а) полиолефина, выбранного из гомополимеров одного моно-1-олефина, содержащего в молекуле приблизительно от 2 до 10 атомов углерода, или сополимеров, по меньшей мере, 2 различных моно-1-олефинов, содержащих в молекуле приблизительно от 2 до 10 атомов углерода;

b) по меньшей мере, одного высокоактивного фосфита, содержащего арилалкилдифосфит, имеющий формулу:

где R₂, R₄, R₅, R₇, R₉ и R₁₀ представляют собой атом водорода и R₁, R₃, R₆ и R₈ представляют собой смешанные алифатические и ароматические органические радикалы, содержащие приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал;

с) гидролитически стабильного фосфита, содержащего триарилфосфит, имеющий формулу:

где R₂, R₄ и R₅ в триарилфосфите представляют собой атом водорода и R₁ и R₃ выбраны из линейных или разветвленных органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал, причем высокоактивный фосфит и гидролитически стабильный фосфит присутствуют в суммарном количестве в пределах интервала приблизительно от 50 до 20000 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина;

d) необязательно другого арилалкилдифосфита формулы (I), где R₂, R₄, R₅, R₇, R₉ и R₁₀ в другом арилалкилдифосфите представляют собой атом водорода и R₁, R₃, R₆ и R₈ выбраны из линейных или разветвленных органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал;

е) необязательно стерически затрудненного фенола в количестве в интервале приблизительно от 50 до 5000 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина;

f) необязательно воды в количестве в интервале от 1 до 5000 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина;

g) необязательно стерически затрудненного амина в количестве в интервале приблизительно от 50 до 5000 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина;

h) необязательно триизопропаноламина в количестве в интервале приблизительно от 0,25 до 100 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина;

i) необязательно акцептора кислоты в количестве в интервале приблизительно от 1,25 до 500 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина.

В еще одном аспекте настоящего изобретения описан способ, включающий смешение:

а) полиолефина;

b) высокоактивного фосфита, содержащего арилалкилдифосфит, имеющий формулу:

с) гидролитически стабильного фосфита, содержащего триарилфосфит, имеющий формулу:

где R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ выбраны из атома водорода или линейных или разветвленных, циклических или ациклических, ароматических или алифатических и смешанных алифатических, ароматических или циклоалифатических органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал;

d) необязательно другого арилалкилдифосфита формулы (I), где R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈, R₉ и R₁₀ могут быть одинаковыми или разными и могут быть выбраны из атома водорода или линейных или разветвленных, циклических или ациклических, ароматических или алифатических и смешанных алифатических, ароматических или циклоалифатических органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал, который отличается от высокоактивного фосфита;

е) необязательно стерически затрудненного фенола;

f) необязательно воды;

g) необязательно акцептора кислоты;

h) необязательно стерически затрудненного амина и

i) необязательно триизопропаноламина.

В еще одном аспекте настоящего изобретения описан способ улучшения стабильности расплава при рецикле полиолефина, который включает смешение:

а) полиолефина;

b) высокоактивного фосфита, содержащего арилалкилдифосфит, имеющий формулу:

где R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈, R₉ и R₁₀ могут быть одинаковыми или разными и могут быть выбраны из атома водорода и линейных или разветвленных, циклических или ациклических, ароматических или алифатических и смешанных алифатических, ароматических и/или циклоалифатических органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал;

с) гидролитически стабильного фосфита, содержащего триарилфосфит, имеющий формулу:

где R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ выбраны из атома водорода или линейных или разветвленных, циклических или ациклических, ароматических или алифатических и смешанных алифатических, ароматических или циклоалифатических органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал;

е) необязательно стерически затрудненного амина в количестве в пределах интервала приблизительно от 50 до 5000 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина;

f) необязательно триизопропаноламина в количестве в пределах интервала приблизительно от 0,25 до 100 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина;

g) необязательно стерически затрудненного фенола;

h) необязательно воды и

i) необязательно акцептора кислоты.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением способ улучшения цветового номера Филипса или показателя белизны полиолефина включает смешение:

а) полиолефина;

b) высокоактивного фосфита, содержащего арилалкилдифосфит, имеющий формулу:

где R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈, R₉ и R₁₀ могут быть одинаковыми или разными и могут быть выбраны из атома водорода или линейных или разветвленных, циклических или ациклических, ароматических или алифатических и смешанных алифатических, ароматических или циклоалифатических органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал;

с) гидролитически стабильного фосфита, содержащего триарилфосфит, имеющий формулу:

где R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ выбраны из атома водорода или линейных или разветвленных, циклических или ациклических, ароматических или алифатических и смешанных алифатических, ароматических или циклоалифатических органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал;

f) необязательно триизопропаноламина в количестве в интервале приблизительно от 0,25 до 100 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина;

g) необязательно стерически затрудненного фенола;

h) необязательно воды и

i) необязательно акцептора кислоты.

Способы настоящего изобретения, упомянутые выше и описанные подробно ниже, используют методику смешения, которая включает перемешивание, гранулирование, экструдирование и любую их комбинацию.

Кроме того, в другом аспекте настоящего изобретения промышленное изделие получают из полимера, произведенного способом, включающим смешение:

а) полиолефина;

b) высокоактивного фосфита, содержащего арилалкилдифосфит, имеющий формулу:

где R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈, R₉ и R₁₀ могут быть одинаковыми или разными и могут быть выбраны из атома водорода или линейных или разветвленных, циклических или ациклических, ароматических или алифатических и смешанных алифатических, ароматических или циклоалифатических органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал;

с) гидролитически стабильного фосфита, содержащего триарилфосфит, имеющий формулу:

g) необязательно стерически затрудненного фенола;

h) необязательно воды и

i) необязательно акцептора кислоты.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает влияние повторного измельчения на I₅ для различных композиций.

Фиг.2 показывает влияние повторного измельчения на HLMI для различных композиций.

Фиг.3 показывает влияние повторного измельчения на HLMI/I₅ для различных композиций.

Фиг.4 показывает влияние повторного измельчения на ударное растяжение для различных композиций.

Фиг.5 показывает влияние повторного измельчения на ESCR A для различных композиций.

Фиг.6 показывает влияние повторного измельчения на ESCR B для различных композиций.

Фиг.7 показывает влияние повторного измельчения на модуль перехода для различных композиций.

Фиг.8 показывает влияние повторного измельчения на частоту перехода для различных композиций.

Фиг.9 показывает влияние повторного измельчения Tan Delta для различных композиций.

Фиг.10 показывает влияние повторного измельчения на вязкость при скорости 0,1 рад/сек для различных композиций.

Фиг.11 показывает влияние повторного измельчения на вязкость при скорости 100 рад/сек для различных композиций.

Фиг.12 показывает влияние повторного измельчения на сдвиговую чувствительность для различных композиций.

Фиг.13 показывает влияние повторного измельчения на Eta (0), вязкость при нулевом сдвиге, для различных композиций.

Фиг.14 показывает влияние повторного измельчения на Tau eta для различных композиций.

Фиг.15 показывает влияние повторного измельчения на Eta для различных композиций.

Фиг.16 показывает влияние повторного измельчения на Mw для различных композиций.

Фиг.17 показывает влияние повторного измельчения на Mn для различных композиций.

Фиг.18 показывает влияние повторного измельчения на HI для различных композиций.

Фиг.19 показывает влияние повторного измельчения на OIT для различных композиций.

Фиг.20 показывает влияние повторного измельчения на цветовой номер Филипса (PE #) для различных композиций.

Фиг.21 показывает влияние добавления УФ концентрата на цветовой номер Филипса полиэтилена для различных композиций.

Фиг.22 показывает влияние повторного измельчения на I₅ для различных композиций.

Фиг.23 показывает влияние повторного измельчения на HLMI для различных композиций.

Фиг.24 показывает влияние повторного измельчения на HLMI/I₅ для различных композиций.

Фиг.25 показывает влияние повторного измельчения на ESCR A для различных композиций.

Фиг.26 показывает влияние повторного измельчения на модуль перехода для различных композиций.

Фиг.27 показывает влияние повторного измельчения на Eta (0), вязкость при нулевом сдвиге, для различных композиций.

Фиг.28 показывает влияние повторного измельчения на OIT для различных композиций.

Фиг.29 показывает влияние повторного измельчения на цветовой номер Филипса полиэтилена для различных композиций.

Фиг.30 показывает влияние добавления УФ концентрата на цветовой номер Филипса для различных композиций.

Подробное описание изобретения

Полиолефины

Определение «полиолефин», используемое в изобретении, включает гомополимеры, а также сополимеры олефиновых соединений. Обычно такие гомополимеры содержат один моно-1-олефин, содержащий приблизительно от 2 до 10 атомов углерода на одну молекулу, и обычно приблизительно от 2 до 6 атомов углерода на одну молекулу. Примерами моно-1-олефинов, которые дают полиолефины с прекрасными свойствами, являются, но не ограничиваются ими, этилен, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен и 1-октен. В одном из аспектов настоящего изобретения моно-1-олефином является этилен вследствие простоты его использования в данном изобретении.

Находящие применение сополимеры содержат, по меньшей мере, 2 различных моно-1-олефина, мономер и один или несколько сомономеров, каждый из которых содержит приблизительно от 2 до 16 атомов углерода на молекулу. Например, такими мономерами, которые дают полиолефины с прекрасными свойствами, являются, но не ограничиваются ими, этилен, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен и 1-октен. И снова, этилен может быть использован в качестве моно-1-олефина вследствие простоты его применения в настоящем изобретении. Примерами сомономеров являются, но не ограничиваются ими, алифатические 1-олефины, такие как пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен, 1-октен и другие более высокие олефины и сопряженные или несопряженные диолефины, такие как 1,3-бутадиен, изопрен, пиперилен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, 1,4-пентадиен, 1,7-гексадиен и другие такие диолефины и их смеси. В одном из аспектов настоящего изобретения сополимеры содержат этилен и более высокие альфа-олефиновые сомономеры, содержащие в молекуле приблизительно от 3 до 16 атомов углерода. Пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 4-метил-1-пентен и 1-октен могут быть использованы в качестве сомономеров для использования с этиленом вследствие простоты сополимеризации и прекрасных свойств конечных сополимеров. Обычно такие полимеры содержат приблизительно от 1 до 20 мас.% сомономеров из расчета на общую массу полиолефина.

В общем случае полиолефин может быть получен путем полимеризации олефинового соединения или олефиновых соединений с помощью обычных методик, известных в данной области. Например, полиолефин может быть получен путем полимеризации в растворе, полимеризации в суспензии или газофазной полимеризации с использованием обычного оборудования и процессов, обеспечивающих введение в контакт. Определение «чистый» полиолефин, используемое в данном описании, означает полиолефин, полученный в способе до добавления любых добавок. В одном из аспектов настоящего изобретения полиолефин может быть получен в присутствии каталитической системы оксида хрома, нанесенного на неорганический оксид, вследствие прекрасной производительности по полиолефину. Как используется в данном описании, определение «носитель» относится к носителю для другого каталитического компонента. Любой носитель, приемлемый для нанесения каталитической системы, может быть использован. Примерами носителей для каталитической системы неорганического катализатора являются, но не ограничиваются ими, неорганические оксиды, отдельно или в комбинации, фосфатированные неорганические оксиды, их смешанные оксиды и любая их смесь. Например, носители, выбранные из диоксида кремния, алюмосиликата, оксида алюминия, фторированного оксида алюминия, силилированного оксида алюминия, оксида тория, алюмофосфата, фосфата алюминия, фосфатированного диоксида кремния, фосфатированного оксида алюминия, титаносиликата, соосажденных оксида кремния/оксида титана, фторированного/силилированного оксида алюминия, а также любой их смеси, могут быть использованы в настоящем изобретении. Одним из примеров неорганического оксида каталитической системы оксида хрома, нанесенного на неорганический оксид, является титаносиликатный носитель.

В другом аспекте настоящего изобретения могут быть использованы гомополимеры, а также сополимеры олефиновых соединений, полученные с использованием в качестве катализатора галогенида переходного металла, также известного как катализаторы Циглера или Циглера-Натта. Обычно катализатор на основе галогенида переходного металла включает галогенид металла и соединение переходного металла. Галогенид металла выбирают из числа дигалогенидов металла и гидроксигалогенидов металла. Такие соединения переходного металла содержат переходный металл из группы переходных металлов IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB или VIII в пределах соответствующей группы Периодической таблицы элементов (CRC Handbook of Chemistry and Physics, 78^th, 1997-1998). Например, группа IVB включает титан, цирконий и др., группа VIII включает палладий, платину, кобальт и др. Подходящие катализаторы на основе галогенида переходного металла описаны в патентах США № 4325837 и 4394291, которые оба включены в описание в качестве ссылки во всей их полноте.

В еще одном аспекте настоящего изобретения могут быть использованы гомополимеры, а также сополимеры олефиновых соединений, полученные с использованием каталитической композиции, содержащей металлоцен. Подходящие каталитические композиции описаны в патентах США № 6300271, 5576259, 5631202 и 5614455, которые все включены в описание во всей их полноте.

В результате полимеризации с помощью каталитической системы оксида хрома, нанесенной на титаносиликатный носитель, в выделенном полиолефине может содержаться незначительное количество оксида титана. Такие полиолефины могут содержать приблизительно от 1 до 10 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина остаточного титанового катализатора в пересчете на титан. Не привязываясь к какой-либо теории, полагают, что остаточные количества катализатора, содержащего титан, могут оказывать влияние на увеличение изменения цвета полиолефина при добавлении стерически затрудненных фенолов.

Фосфитные добавки

Химические добавки часто смешивают с полимерами для улучшения выбранных физических свойств полимеров. Например, антиоксиданты могут быть добавлены для улучшения устойчивости к нагреванию, свету и окислению. Как определено в настоящем описании, «устойчивость» полимера является показателем или мерой того, как на полимер влияют внешние силы, такие как, например, свет, нагревание и кислород, действующие на полимер или реагирующие с полимером. Другими словами, устойчивость является мерой изменения, которое происходит в полимере и/или на полимере.

Первичные полимерные стабилизаторы, такие как стерически затрудненные фенолы, часто используются в качестве первичного антиоксиданта, однако такие стабилизаторы могут менять цвет полиолефинов. Фосфитные добавки могут быть использованы для решения такой проблемы изменения цвета, придавая полиолефинам белизну, и, кроме того, фосфитные добавки также могут улучшать устойчивость полиолефинов. Однако некоторые фосфитные добавки являются гигроскопичными, и при абсорбции воды фосфиты могут образовывать комки и могут возникнуть затруднения при подаче в процессы производства полимеров. Некоторые фосфиты являются гидролитически нестабильными и могут реагировать с водой, что в результате приводит к более низкой активной концентрации для стабилизации полимеров. Более того, такие реакции гидролиза могут оставлять в полимере влагу и кислые остатки.

В настоящем изобретении установлено, что добавление двух определенных фосфитов к полиолефину может давать полиолефин, имеющий улучшенный цвет и улучшенную устойчивость по сравнению с полиолефинами, содержащими только один из двух фосфитов. Композиция настоящего изобретения содержит полиолефин; первый высокоактивный фосфит, такой как арилалкилдифосфит, имеющий формулу:

где R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ выбраны из группы, включающей атом водорода и линейные или разветвленные, циклические или ациклические, ароматические или алифатические и смешанные алифатические, ароматические и/или циклоалифатические органические радикалы, содержащие приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал.

Необязательно композиция может содержать второй высокоактивный фосфит, который отличается от первого высокоактивного фосфита. Например, второй высокоактивный фосфит может содержать арилалкилдифосфит формулы (I), где R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈, R₉ и R₁₀ могут быть одинаковыми или разными и могут быть выбраны из атома водорода и линейных или разветвленных, циклических или ациклических, ароматических или алифатических и смешанных алифатических, ароматических и/или циклоалифатических органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал, который отличается от арилалкилдифосфита, используемого в качестве первого высокоактивного фосфита.

В одном из аспектов настоящего изобретения R₂, R₄, R₅, R₇, R₉ и R₁₀ в арилалкилдифосфите, используемом в качестве первого высокоактивного фосфита, представляют собой атом водорода, а R₁, R₃, R₆ и R₈ представляют собой смешанные алифатические и ароматические органические радикалы, содержащие от 1 до 20 атомов углерода на радикал. Как используется в данном описании, «смешанные алифатические и ароматические органические радикалы» представляют собой радикалы как с алифатическим компонентом, так и с ароматическим компонентом. В другом аспекте настоящего изобретения первый высокоактивный фосфит представляет собой дифосфит бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритрита, так как он обеспечивает прекрасный цвет и устойчивость конечного полимера. Дифосфит бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритрита может быть приобретен у фирмы Dover Chemical Corporation под торговым названием Doverphos^® S-9228. В зависимости от способов синтеза и используемых условий дифосфит бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритрита может составлять приблизительно до 15% от образующегося состава, как описано в патенте США № 5428086, который включен в качестве ссылки. Вместо или помимо дифосфита бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритрита в качестве высокоактивного фосфита может быть использован дифосфит бис(2,4-ди-трет-бутилфенил)пентаэритрита, коммерчески доступный как Ultranox^® 626, который является зарегистрированной торговой маркой General Electric Co.

В другом аспекте настоящего изобретения R₂, R₄, R₇ и R₉ в арилалкилдифосфите, используемом в качестве первого высокоактивного фосфита, представляют собой атом водорода, а R₁, R₃, R₅, R₆, R₈ и R₁₀ независимо друг от друга могут быть выбраны из линейных и разветвленных органических радикалов, содержащих от 1 до 20 атомов углерода на радикал, или смешанных алифатических и ароматических органических радикалов, содержащих от 1 до 20 атомов углерода на радикал. С другой стороны, такой первый высокоактивный фосфит может быть использован в качестве второго высокоактивного фосфита.

Когда необязательный второй высокоактивный фосфит представляет собой второй арилалкилдифосфит, R₂, R₄, R₅, R₇, R₉ и R₁₀ во втором арилалкилдифосфите могут представлять собой атом водорода, а R₁, R₃, R₆ и R₈ могут быть выбраны из линейных и разветвленных органических радикалов, содержащих приблизительно от 1 до 20 атомов углерода на радикал. Например, дифосфит бис(2,4-ди-трет-бутилфенил)пентаэритрита может быть использован в качестве второго арилалкилдифосфита, так как он обеспечивает прекрасную стабильность и прекрасный цвет полученного полимера. Дифосфит бис(2,4-ди-трет-бутилфенил)пентаэритрита может быть приобретен у фирмы GE Specialty Chemicals под торговыми названиями Ultranox^® 626, который имеет форму порошка, Ultranox^® 626А, который имеет свободно текучую гранулированную форму, и Ultranox^® 627А, который находится в свободно текучей форме и содержит неорганический нейтрализатор.

Кроме того, когда необязательный второй высокоактивный фосфит представляет собой второй арилалкилдифосфат, R₂, R₄, R₇ и R₉ во втором арилалкилдифосфите могут представлять собой атом водорода, а R₁, R₃, R₅, R₆, R₈ и R₁₀ могут быть выбраны из линейных и разветвленных органических радикалов, содержащих от 1 до 20 атомов углерода на радикал. Например, дифосфит бис(2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенил)пентаэритрита может быть использован в качестве второго арилалкилдифосфита, так как он обеспечивает прекрасную стабильность и цвет конечного полимера. Дифосфит бис(2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенил)пентаэритрита может быть приобретен у фирмы Amfine Chemical Corporation под торговым названием PEP-36.

В другом аспекте настоящего изобретения R₂, R₄ и R₅ в триарилфосфите представляют собой атом водорода и R₁ и R₃ выбраны из линейных и разветвленных органических радикалов, содержащих от 1 до 20 атомов углерода на радикал. Линейными и разветвленными органическими радикалами являются, но не ограничиваются ими, метил, трет-бутил и 1,1-диметилпропил. Примерами триарилфосфитов являются, но не ограничиваются ими, трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит; трис(2-трет-бутилфенил)-фосфит; трис[2-(1,1-диметилпропил)фенил]фосфит; и трис[2,4-ди-(1,1-диметилпропил)фенил]фосфит. В еще одном аспекте настоящего изобретения триарилфосфит представляет собой трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит, так как он может обеспечить улучшенную стабильность и цвет конечного полимера. Трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит может быть приобретен у фирмы Dover Chemical Corporation под торговым названием Doverphos^® S-480.

Первый высокоактивный фосфит и гидролитически стабильный фосфит могут присутствовать в суммарном количестве фосфита в пределах интервала приблизительно от 1 до 20000 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина. Концентраций ниже 1 мг/кг может быть недостаточно для улучшения цвета и повышения стабильности полиолефинов, а количества выше 20000 мг/кг могут превышать ограничения U.S. Food and Drug Administration, повышать стоимость и не давать дополнительного преимущества полиолефинам. В одном из аспектов настоящего изобретения первый высокоактивный фосфит и гидролитически стабильный фосфит присутствуют в суммарном количестве фосфита в пределах интервала приблизительно от 1 до 2000 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина. В другом аспекте настоящего изобретения первый высокоактивный фосфит и гидролитически стабильный фосфит присутствуют в суммарном количестве фосфита в пределах интервала приблизительно от 1 до 1500 мг/кг из расчета на массу чистого полиолефина. Эти интервалы являются оптимальными, так как они обеспечивают улучшенный цвет и повышенную стабильность полиолефина при минимальной стоимости.

Обычно гидролитически стабильный фосфит может присутствовать в полимере в количестве в пределах интервала приблизительно от 2 до 90 мас.% из расчета на суммарное количество высокоактивного фосфита и гидролитически стабильного фосфита, добавленных к чистому полиолефину. Концентраций ниже приблизительно 2 мас.% из расчета на суммарное количество добавленных фосфитов может быть недостаточно для улучшения цвета и повышения стабильности полиолефинов, а количества свыше приблизительно 90 мас.% из расчета на суммарную массу добавленных фосфитов не могут дать синергетические эффекты улучшенного цвета и стабильности полиолефинов, создаваемые первым высокоактивным фосфитом. В одном из аспектов настоящего изобретения гидролитически стабильный фосфит прису

Фосфитные добавки в полиолефины

Патент 2388771