Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая гомоили сополимер высшего oL .-олефина и стабилизирующую добавку, отличающаяся тем, что, с целью'повьпшения термостабильности, в качестве стабилизирующейдобавки она содержит'этиленгликолевый, диэтиленгликолевый или тиогликолевый эфир 4-окси-З,5-ди-трет-бутилфенилпропионовой кислоты при следующем соотношении компонентов, вес.%гГомоили сополимервысшего с6 -олефина 99-99,8Этиленгликолевый, диэтиленгликолевый или тиогликолевый эфир 4-окси-З,5-дитpeт-бyтилфeнилпpo- пионовой кислоты 0,2-1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Гомо- или сополимер высшего е6 -олефина

99-99,8

0,2-1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2162344/23-05 (22) 25.07.75 (46) 30.06.83. Вюл. М 3 (72) B. М. Демидова, М. Ф. Утюгова, Е. Н. Матвеева, Н. Й. Городецкая и В. Ф . Петрова (53) 678.742.048 088.8) (54)(57) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая гомо- или сополимер высше. го aC -олефина и стабилизирующую добанку, о т л и ч а.ю щ а я с я тем, что, с целью повышения термостабильности, в качестве стабилизирующей

„„SU„„525311 А д(5D 08 L 23 181/ С 08 К 5/10 С 09 К 15 00 добавки она содержит:этиленгликолевый, дизтиленгликолевый или тиогликолевый эфир 4-окси-3,5-ди-трет-бутнлфенилпропионовой кислоты при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Этиленгликолевый, диэтиленгликолевый или тиогликолевый эфир 4-оксн-3,5-ди« трет-бутилфенилпропионовой кислоты

525317

Изобретение относится к компози- циям на основе теплостойких полимеров высших . -олефинов, например поли-3-метилпентака-1, поливинилциклогексана, поли-4-метилпентена-1 и сополимеров на их основе, и может быть использовано при промышленном производстве стабилизированных композиций указанных полимеров различного назначения, Новые теплостойкие полимеры выс- 1G ших g -олефинов являЮтся перспективными высокотемпературными высокочастотными диэлектриками. Их высокие температуры плавления (200/350 С) обусловливают высокие температуры переработки, которые близки к температурам разложения этчх полимероь.

Отсюда переработка и применение этих полимеров невозможны без предварительной их стабилизации. Использование обычных антиоксидантов полиоле2О финов для стабллизации указанных теплостойких полимероз неприемлемо в силу высоких температур переработки этих полимеров, когда возникает опасность улетучивания или разложения самих стабилизаторов и инициирования термоокислит ель ной деструкции полимера.

И=.âåñòíà стабилизированная композиция на основе высшего полимера, -олефина-поли-4-метилпентена-1, ЗО включающая в качестве стабилизатора нелетучнй пентаэритритовый эфир

3„5-ди-трет-бутил-фенилпропановой кисло "ы (Ирганокс 1010).

Рекомендации по стабилизации поли- 35

"-метилпентена-1 и поливинилциклогек. сана отсутствуют.

С целью повышения стойкостл к окислению теплостойких полимеров высших а -олефинов в качестве ста- 40 билизатора предлагаемая композиция содержит 0,2-1 вес.Ъ этиленгликоле. вого,диэтиленгликолевого или тиогликолевого -„-фира 4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенилпропионовой кислоты общей формулы

Цскз)з

45 4 гСОО Нг нг), С(СИЗ) 5О где х = ч или О, или равен нулю.

Предлагаемые в качестве стабилизаторов эфиры 4-окси-3,5-ди-третбут 4лфенилпропионовой кислоты имеют следующие условные .названия: и тем- 55 .пературу плавления: этиленгликолевый эФир — Феноэан 27, т.пл. 139140@С, диэтиленгликолевый эфир—

Фенозан 28, т, цл. 87@С, тиогликолевый эфир — Фенозан 30, т. пл. 67-68 С.Щ указанные антиоксиданты представляют собой нелетучие белые порошки.

Синтез их несложен. Взаимодействием метилового эфира акриловой кислоты с 2,6-ди-трет-бутилфеномом получают 65 метиловый эфир 3, 5-ди-трет-бутилфенилпропионовой кислоты ° Последующей переэтерификацией получают желаемые продукты.

Синтез рекомендуемых соединений выгодно отличается от синтеза Ирганокса 1010 большей технологичностью в стадии переэтерификации, так как при использовании гликолей в качестве этерлфицирующего агента существует.меньшая возможность образования недоэтерифицирования продуктов, что в азою очередь обеспечивает больший выход конечных продуктов и большую чистоту их.

Пример ы 1-12. Готовят композиции поли-3-метилпентена-1, в которые в качестве стабилизирующих добавок вводят рекомендуемые стабилиза=оры в концентрации 0,2-1Ъ, Смешенйе полимера со стабилизаторами осуществляется в ступке в растворе ацетона по объему, превышающему в

2 раза объем полимера. После удаления растворителя в вакууме определяется индукционный период поглощения кислорода порошком полимера при 200 С и давлении кислорода 760 мм рт.ст. по изменению давления в системе.

Значения индукционных периодов поглощения () кислорода композицией на основе поли-3-метилпентена-1 приведены в табл. 1.

С добавками стабилизаторов индукционный период составляет 130-520 мин в, зависимости от концентрации стабилизатора (табл. ).)

Индукционный период окисления стабилизированного полипропилена при

200 С и давлении кислорода 200 мм рт. ст. приведен в табл. 2.

Как видно из представленных данных, наиболее эффективные стабилизаторы полиолефинов намного уступают по эффективности рекомендованным в заявке стабилизаторам для высших полиолефинов.

Пример 13 (контрольный), В тех же условиях определяют индукционный период поглощения кислорода нестабилиэированным порошком полимера. Он составляет 5 мин.

Пример ы 14-25. Композиции поливинилциклогексана с рекомендуемыми стабилизаторами готовят так же, как в примере 1-12. Определяют индукционный период поглощения кислорода.

Значения индукционных периодов поглощения (с ) кислорода композицией на основе поливинилциклогексана представлены в табл. 3. В зависимости от концентрации стабилизатора индукционный йериод составляет 2001200 мин, П р и и е р 26 (контрольный).

В тех же условиях, как в примерах

14-25, определяют индукционный пе525317 а б л и ц а 1ин

Фенозан 27

260

0,3

То же

400

520

1,0

Фенозан 28

130

0,2 риод поглощения кислорода нес=. вЂ, илизированным IlopoUKoM поливинилциклогексана. Он составляет 7 мин.

Пример 27. Композицию сополимера винилциклогексана с 8% н.гексана и Фенозана. 30 в концентрации

1% готовят так же, как в примерах

1-1?. Из порошка прессуют диски диаметром 25 мм и толщиной 2 мм при

240 С и давлении 100 кг/см2. Определяют индукционный период поглощения кислорода с композицией до и после переработки в тех же условиях, как в примерах 1-26. До переработки составляют 300 мин, после переработки — 600 мин.

Пример 28 (контрольный.).

Определяют индукционный период поглощения кислорода нестабилизированным порошком сополимера винилциклогексана с 8% н.гексана. Он составляет 7 мин, Пример ы 29-31. Готовят композиции поли-4-метилпентена-1 с Фенозаном 30, смешение полимера и стабилизатора осуществляют в скоростном смесителе при комнатной температуре в течение 10 мин. Далее полимер зкструдируют на одношнековом червячном экструдере с соотношением длины червяка к диаметру 20:1.

Из гранул отливают диски диаметром

45 мм и толщиной 1 мм.при 260-270 С и давлении 1000 кг/см . Оценку ста2 билизирующего действия антиоксидантов проводят по изменению показателя текучести расплава (ПТР),стабилизированного полимера в процессе переработки и по времени разрушения полимера в процессе ускоренного старения литьевых образцов при 180 С на воздухе.

Стабилизирующее действие Фенозана 30 в композиции на основе поли4-метилпентена-1 представлено в табл. 4.

П р и и е р 32 (контрольный).

Готовят композицию поли-4-метил-пентеиа-1 с Ирганоксом 1010 в концентрации 0,3%„ Приготовление композиции и образцов осуществляется так же„ как в примерах 29-31. Определяют показатель текучести расплава в процессе переработки и время разруtr.ения полимера при 180"С. Коэффициент изменения ПТР для композиции с Ирганоксом 1010 после литья под ( давлением составляет 20 по сравнению с 7,5 для композиции с Фенозаном 30 в той же концентрации. Время разрушения полимера для этой компо)0 =-.èöHè 200 ч, что меньше, чем для композиции с Фенозаном 30. Кроме того, композиция с. Ирганоксом 1010 сильнее желтеет в процессе ускоренного старения по сравнению с композицией с Фенозаном 30.

Пример 33 (контрольный).

Приготовление литьевых образцов нестабилизированного поли-4-метилпентена-1 осуществляют так же, как в примерах 29-31. Коэффициент изменения ПТР для нестабилизированного полимера после литья под давлением

30, а время разрушения полимера всего 5 .ч.

II р и м е р ы 34, 35 . Готовят композиции сополимера 4-метилпентена-1 с 8% н.гексена.

Приготовление образцов и оценка стабилизирующего действия антиоксидантов осуществляют так же, как в

ЗО примерах 29-31.

Стабилизирующее действие антноксидантов в композициях на основе сополимера 4-метилпентена-1 с 8% н.гексена представлено в табл. 5.

35 Пример 36 (контрольный).

Приготовление литьевых образцов не стабилизированного сополимера 4-.метилпентена-1 с н.гексеном осуществляют так же, как в примерах 29-31.

Коэффициент изменения ПТР coIIDлимера после литья под давлением 25, а время разрушения полимера только

15 ч.

Применение предлагаемых антиоксидантов для стабилизации поли-4-метилпентена-1 и сополимера 4-метилпенте— на-1 с н.гексеном только в кабельной промышленности даст экономический эффект 1200000 руб. при годовом выпуске 28 км кабеля.

525317

Продолжение табЛ. 1.

245

0,3

6 То же

340

0 5

1,0

425 в

9 Фенозан 30

135

0,2

10 То же

140

0,3

450

490

1,0

105

0,2

1 Ирганокс

2 . Бисалкофен

3 То же

320

0,2

100

5 . Диафен Н

165

0,5

Таблица 2

Стабилизатор Концентрация, :, Индукционный певес.%, риод, мин

0,2

Ирганокс

110

0 5

То же

140.

0,2

Бисалкофен

То же

Фенозан:

300

0,5

120

0 5

120

0,5

120

0,5

Таблица 3

14 Фенозан 27

0,2

480

То же

0,3

770

16 и

0 5

1000

1,0

1200

530

Фенозан 28

То же

0,2

0,3

740

0,5

750

525317 продолжение табл. 3

1,0

870

0,2

22 Фенозан 30

23 То же

200

0,3

5л0

5 2 0

0, 5

1, 0

7 5 0

0,2

6 Ирганокс 1010

7 То же

180

520

0,2

8 - Бисалкодин МЦП

9 То же

180

Таблица 4

Коэффициент изменения ПТР после после литья экструзии под давлением

Пример Антиоксидант

0,2

9,3

200

0,3

4,6

9,5

230

0 5

4,5

7,4

250

Таблица 5

Коэффициент изменения ПТР Время разрушения сополимера после литья при 165 С, ч под давлением

Пример Антиоксидант после экструзии

1,6

2,7

0,3

320

1,3

2,4

0,3

500

Составитель

Редактор Л. Письман Техред М.Костик Корректор О. Билак

Заказ 6699/4 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, _#_-35, Рауиская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фенозан 30

То же

34 Фенозан 27

35 Фенозан 30

Концентр ация, вес.Ъ

Концентрация, вес.Ъ

Время разрумения полимера при 180ОС, ч