Стабилизированная композиция полиэтилена

Стабилизированная композиция полиэтилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с-с

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

406851

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 24.11.71 (№ 1718219/23-5) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 21.11.73. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 02.08.74

М.Кл. С 081 45,58

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 678,742,2.048.4 (088,8) Авторы изобретения

С. Ф. Наумова, М. В. Балыкина, E. Н. Матвеева, Е. Н. Арцименя, Д. М. Лукин и М. Ф. Утюгова

Институт физико-органической химии АН Белорусской ССР и

Полоцкий химический комбинат им. 50-летия Белорусской ССР

Заявители

СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ

ПОЛИЭТИЛЕНА

ОН

ОН

1О

СН СК

5 — Ч

ОИ

15 сН

СН

ОН

Предлагаемое изобретение относится к области защиты полиолефинов от теплового старения. Известны стабилизированные композиции на основе полиолефинов и сульфидов или дисульфидов замещенных алкилфенолов: бис-13- (1,1,3,3-тетраметилбутил-4-оксифенил) сульфидов н бис- (тетраоктилфенолсульфидов).

С целью повышения эффекта стабилизации в настоящем изобретении в качестве стабилизаторов для защиты от теплового старения композиций полиолефинов, например полиэтилена высокого и низкого давления, предложено в них вводить новые бнфункциональные стабилизаторы бисдиарнлфенолдисульфиды: бис-12- (1,2,3,4-тетрагидронафтил) фснол) дисульфид: 11 бис-16-метил-2(1,2,3,4-тетрагидронафтил) фенол)дисульфид: 111 бис-j5-метил-2 (1,2,3,4-тетрагидронафтил) фенол)дисульфид; IV бис-,(4-метил-2 (1,2,3,4-тетрагидронафтил) фенол) дисульфид следующих структур:

Соединения 1, II, III, IV обладают всеми положительными свойствами антиоксидантов: хорошо совмещаются, не выпотевают при хра25 пении и не улетучиваются в процессе переработки или при действии высоких температур, а при длительном вальцевании полиэтилен не меняет своего цвета. Новые антиоксиданты— бнсдиарилфенолдисульфиды 1, II, III, IV предзо ставляют собой твердые порошкообразные ве40685!

Таблица !

Изменение физико-механических свойств полиэтилена низкой плотности под действием кислорода воздуха в процессе вальцеванич при 160 С стабилизированного антиоксидантами 1, ll, lll, IV сантоноксом и нест абилизированного о

« а сО

ca

< х

Г о

o с.

Ю

Ф (0 о. о о а< д о о

"-

v о Время валь цевания до отбора пробы

Индекс расплава

7(10 л<ин

Относительное удлинение, о/о

Предел прочности, кгс/сз<

tg6 х 10 — ! хо l< Il03HU,пя

Нестабилизнрованный полиэтилен низ- кой плотности марки 10802-020 (!

10,чин

4 час

8 час

2,0 не выт, H< BbtT, 140

102

110

220

1,6

19,6

42,0

Полиэтилен марки !08-2-020+стабилиза- тор 1 бпс-(2- (1,2,3,4-тетра гпдронафтпл) фснол)дисульфпд

10 таин

4 час

8 час

12 час

16 час

547

552

565

2,0

2,0

2,3

1,8

1,8

123

127

126

128

125! 5

1,5

1,7

2,1

1,9

Полиэтилен марки 10802-020+ стабилиза-: тор I I бис-(6-метил-2 (1,2,3,4-тетрагндро- нафтил) фенол)дпсуль<)гид

Полиэтилен марки 10802-020+ стабилиза-, тор 111 бис-(5-метил-2-(1,2,3,4-тетрагид-, ронафтил) фенол)дисульфид

10 агин

4 час

8 час

12 час

55!

550

2,0

2,3

2,3

1,9

127 !

126

128

2,0

2,4 ! 2,3

2,5

2,5

2,4

0,1

10 глин

4 час

8 час

12 час

16 час

554

560

2,3

2,3

2,3

2,2

2,0

126

127

126

127

О,!

10 глин

4 час

8 час

12 час

546

Полиэтилен марки 10802-020+стабнлнза-, гор I V бис-(4-метал-2- (1,2,3,4-тетрагпд- ронафтил) фенол)дпсульфид

129

129

139

2,0

1,9

2,0

1,9

1,9

2,0

2,0

1,8

0,1

10 агин

4 час

8 час

12 час

526

524

530

2,1

2,2

2,4

2,3

129

127

134

5,3

4,5

4,5

4,6

Полиэтилен марки 10802-020+ импортный стабилизатор сантанокс бис-(2-ме-, тил-5-трет,бутилу — сксифенил) сульфид

0,1

3 щества светло-желтого цвета с молекулярным весом 508 — . 536, т. пл. 70 — 80 С, хорошо растворимы в ароматических и хлорированных углеводородах. Бисарплфенолдисульфиды I, II, Ш, IV обладают эффективным стабилизирующим действием и пригодны для стабилизации полиолефинов л:обого строения, например, полипропилена, згиленпропиленовых сополимеров.

Способ введения предлагаемых стабилизаторов — бисарилфенслдисульфидов I, II, III, IV не вызывает технологических затруднений и может быть осущес-.влен на вальцах или других смесителях.

Пример. Бисари,-.фенолдисульфиды I, II, III, IV получают при взаимодействии однохлористой серы ЬзС1. с моноарилзамещенпыми продуктами фенола и изомерных крезолов, диалином (1,2-дигидронафталином) в растворах эфира, арсматических и хлорированных углеводородов при температурах

40 — 80 С и времени проведения реакции

20 — 30 час. Выход практически количественный от взятых в реа uHI эквимолекулярных отношений ЬаС)в и монозамещенных продуктов фенола и изомерных крезолов диалином.

Бисарилфенолдисульфиды I, II, I II, IV вво4 дят в полиэтилен высокого и низкого давления в количестве 0,1 /О от веса полиэтилена.

Смешение проводят в 1800-граммовом смесителе Бенбери при температуре 130 — 135.С в

5 течение 4 — 5 мин. Полученные образцы стабилизированных композиций полиэтилена проверяют на термостарение вальцеванием при температуре 160 С на вальцах с фрикцией

l,2 мл и зазоре между валками 0,2 лл. Мас10 су вальцуют в течение 8 — 16 час. Из вальцованных различное время смесей готовят прессованием образцы для определения физикомеханических свойств и тангенса угла диэлектрических потерь; одновременно отбирают

15 пробы для определения индекса текучести расплава, Для сравнения таким же путем вальцуют нестабилизированный полиэтилен, а также полиэтилен с введенным антиоксиданта-сантонокса. Результаты изменения свойств

20 в процессе вальцевания при температуре

160 С и времени 12 — 16 час стабилизированного и нестабилизированного полиэтилена приведены в табл. 1 и 2, Как видно из табл. 1 и 2, в нестабилизированном полиэтилене вы25 сокого давления тангенс угла диэлектрических потерь возрастает после 8 час вальцевания в 25 раз, относительное удлинение снижа406851

Таблица 2

Изменение физико-механических свойств полиэтилена высокой плотности под действием кислорода воздуха в процессе вальцевания при 160 С, стабилизированного антиоксидаитами I, И, 111, IV

Концентрация стабилизатора от веса полимера, %

Индекс расплава г/10 ми

3,0

Время вальцевания

tg6 х ° 10 — 4

Наименование композиции

7

8

Стабилизированный полиэтилен высокой плотности стабилизатор 1-бис(2-(1,2,3,4-тетрагидронафтилфенол)дисульфид

3,0

2,7

1,4

1,7

5,3

10 мин

4 час

8 час

12 час

16 час

0,1

8

8,5

9,9

Стабилизированный полиэтилен высокой плотности+ стабилизатор !1 бис-(6-метил-2-(1,2,3,4-тетрагидронафтил) -фенол)-дисульфид

2,0

2,2

2,0

2,7

10 лаан

4 час

8 час

12 час

0,1

Стабилизированный полиэтилен высокой плотности+стабилизатор 1П бис-(5-метил-2- (1,2,3,4-тетрагидронафтил)-фенол)дпсульфид

7,1

6,8

7,2

7,0

1,2

1,8

2,9

3,0

10 мин

4 час

8 час

12 час

0,1

7

7,5

Стабилизированный полиэтилен высокой плотности+стабилизатор IV бис-(4-метил-2- (1,2,3,4-тетрагидронафтил) -фенол)дисульфид

1,0

1,0

2,4

1,3

10 лгин

4 «ас

8 час

12 час

0,3

7,0

21,4

67,3

2,2

6,6

16,3

28,0

Нестабилизированный полиэтилен высокой плотности

10 мин

2 час

4 час

6 час

Предмет изобретения

Стабилизированная композиция на основе полиэтилена и стабилизирующей добавки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффекта стабилизации, в качестве стабилизирующей добавки в нее введены бисдиарилфенолдисульфиды, например, бис-(2- (1,2,3,4-тетрагидронафтил) фенол)дисульфид; бис-(6-ме20 тил-2- (1,2,3,4-тетрагидронафтил) фенол)дисульфид; бис-(5-метил-2- (1,2,3,4-тетрагидронафтил) фенол)дисульфид или бис-(4-метил-2- (1,2, 3,4-тетрагидронафтил) фенол) — дисульфид в количестве 0,1 — 1% от веса полимера.

Составитель А. Кулакова

Техред Т. Ускова

Корректор Н. Аук

Г едактор Л. Емельянова

Зэка ) № 1289 Изд. № 1062 Тираж 551 Г1одписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография ется в два раза от первоначального. После

4 час вальцевания полиэтилен полностью теряет текучесть в результате сшивки. Образцы композиций полиэтилена высокой и низкой плотности, стабилизированные добавкой 0,1% новых бифункциональных стабилизаторов I, II, III, IV, в тех же условиях старения сохраняют свои первоначальные физико-механические свойства после вальцевания в течение

12 — 16 час при 160 С, в том числе относительное удлинение, индекс расплава, тангенс угла диэлектрических потерь. Следует отметить, что стабилизированные композиции полиэтилена а1изкого и высокого давления стабилизаторами 1, II, III, IV практически мало изменяют окраску полиэтилена при длительном вальцевании при 160 С и могут найти применение для приготовления светлоокрашенных рецептур.

По стабилизирующей эффективности предлагаемые антиоксиданты 1, 11, III, IV сравнимы с известным промышленным стабилизатором сантаноксом. Преимуществом предлагаемых стабилизаторов по сравнению с сантаноксом является то, что введение сантанокса в композиции полиэтилена повышает тангенс угла диэлектрических потерь до 5 ° 10 4, тогда как при введении новых предлагаемых стабилизаторов 1, II, III, IV тангенс угла диэлектрических потерь полиэтилена сохраняется на уровне до 3 ° 10 4, что имеет значение при производстве полиэтилена электротехнического назначения.