Полимерная композиция
Патент 531825
Авторы
Полимерная композиция
Иллюстрации
Реферат
0 П И С А Н И Е ш1 53!825
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сома Советских
Социалистических раапублик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.05.73 (21) 1925195/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 1".10.76. Бюллетень № 38
Дата опубликования описания 16.12.76 (5!) М. Кл 2 С 08 L 23/06
С 08К 5/56
Государственный комитет
Совета Министров СССР ле лолам изобретений и открытий (53) УДК 678.742.2.048 (088.8) (72) Авторы изобретения
Е. А. Каленников, А. Н. Соколов, Я. М. Паушкин, В. С. Юран и В. К. Князев (71) Заявитель
Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
Изобретение относится к области стабилизации полимеров от действия УФ-облучения, Известны полимерные композиции, содержащие в своем составе производные ферроцена, например ферроценсодержащие Р-оксинитрилы, в качестве антиоксидантов и стабилизаторов полиолефинов к действию ультрафиолетового излучения, которые являются более эффективными по сравнению с применяемыми в промышленности стабилизаторами (сажей, неозоном Д, бензоном «ОА»), однако они имеют и недостатки. Например, они сами окрашены в коричневый цвет и обладают недостаточной эффективностью ингибирования старения полиэтилена (1).
Продукты конденсации ферроцена с карбонильными соединениями метилэтилкетоном или циклогексанолом в качестве светостабилизаторов полиолефинов имеют коричневую окраску, полимера и невысокое ингибирующее действие (2). и-Ферроцениланилин в качестве светостабилизаторов полиэтилена имеет коричневую окраску, недостаточную эффективность ингибирования, а также обладает невысокой стойкостью к УФ-облучению (3). У замещенных ооксибензоилферроценов в качестве добавок, замедляющих фотостарение полиэтиленовых пленок, недостатком является низкая ингибирующая эффективность (4).
В настоящее время в практике применяются композиции полиэтилена, содержащие в своем составе бензофеноны, например композиции, стабилизированные 2-окси-4-алкоксифенплал5 килкетонами. Однако бензофеноны имеют Bblсокий тангенс угла диэлектрических потерь
15 — 17Х 104, который проявляется при введении их в полимер.
Наиболее близкой к предлагаемой является
10 полимерная композиция, стабилизированная и-ферроцениланилином (3), поскольку и-ферроцениланилин эффективнее других указанных производных ферроцена стабилизирует полиэтилен и является наиболее близким по хпми15 ческому строению к предлагаемому стабилизатору — оксиму ацетилферроцена.
В предлагаемой композиции в качестве стабилизирующей добавки используют оксим ацстилферроцена формулы
С;Н; — Fe — C H, С (МОН вЂ” СНз) .
Оксим ацетилферроцена не растворяется в воде, не подвергается гидролизу, поэтому пз композиции с полиэтиленом он не вымывает25 ся. Он не токсичен, и поэтому производные ферроцена можно применять в качестве лекарственных веществ.
Оксим ацетилферроцена при введении в полимер придает ему светло-оранжевый оттенок, 30 тогда как все указанные производные ферро531825
1О
Таблица 1
Стойкость пленок ПЭВД к УФ-старению
После УФ-старения, в течение -1- 50 ч. в АИПСТ
Содержание стабилизатора в полиэтилене, вес.
До старения
О, О
С4
1ф Х10
tqo Х10 я,% кгс/см кгс/см
98
97
97
91
107
103
121
117
137
I25
121
128
133
120
4
7
4.
2
4
6
8
10
24
21
23
31
26
28
23
400
Бензон „ОА" 0,5
0,75
1,0
П-ферроцениланилин 0,5
0,75
1,0
Без стабилизатора цена окрашивают пленочные материалы в коричневый цвет.
По сравнению с промышленным бензоном
«ОА» оксим ацетилферроцена обладает рядом преимуществ, например, он представляет собой порошкообразный продукт, тангенс угла диэлектрических потерь в несостаренных пленках значительно ниже, чем у полиэтиленовых пленок, стабилизированных бензоном «ОА».
Пример 1. В зазор вращающихся валков при 150 С помещают 30 г полиэтилена 10802—
020, вальцуют до получения полотна 1 мин, добавляют 0,15 г оксима ацетилферроцена и вальцуют до получения однородной смеси.
Затем на гидравлическом прессе при 160 С и давлении 70 кгс/смз прессуют пленки толщиной 0,2 — 0,25 мм и диаметром 120 мм. Цвет пленок светло-оранжевый.
Полученные образцы облучают источником
ПРК-2 в АИПСТ 150 ч. Расстояние до источника облучения 25 см.
Оксим ацетилферроцена 0,5
0,75
1,0
Пример ы 7 — 9. Для сравнения в условиях примера 1 готовят и испытывают композиции, содержащие 0,5, 0,75 и 1 вес. % n-ферроцениланилина. Пленки окрашены в коричневый цвет. При концентрации 1 вес. % наблюдается миграция на поверхность стабилизатора.
Пример 10. В условиях примера 1 готовят и испытывают образцы нестабилизированного полиэтилена. Данные приведены в табл. 1.
Пример 11. 6 г полиэтилена 20406 — 007 помещают в чашку Петри, добавляют 30 мг оксима ацетилферроцена, растворенного в эфире, перемешивают и высушивают. В условиях примера 1 из полученной смеси прессуют и испытывают образцы. Цвет пленок светло-оранжевый. Данные приведены в табл. 2.
Пример ы 12 и 13. В условиях примера 11 готовят и испытывают полимерные композиции, стабилизированные 0,75 и 1 вес. % оксима ацетилферрона. Цвет пленок светло-оранжевый, при концентрации 1 стабилизатор мигрирует на поверхность. Данные приведены в табл. 2.
Предел прочности при разрыве и относительное удлинение при растяжении определяют согласно ГОСТ 11262 — 68. Данные приведены в табл. 1.
П р и м ер ы 2 и 3. B условиях примера 1 готовят и испытывают композиции, содержащие О,; 5 и 1 вес. % оксима ацетилферроцена.
Пленки, содержащие 0,75 вес. % оксима ацетилферроцена, окрашены в светло-оранжевый цвет, а содержащие 1% окрашены в оранжевый цвет и наблюдается миграция стабилизатора на поверхность. Данные приведены в табл. 1.
Пример ы 4 — 6. Для сравнения в условиях примера 1 готовят и испытывают композиции, содержащие 0,5, 0,75 и 1 вес. % бензона
«ОА». Полученные пленки окрашены в светложелтый цвет. При концентрации 1 вес. % бензона «ОА» наблюдается миграция его на поверхность. Данные приведены в табл. 1.
П р и м ер ы 14 — 16. Для сравнения в условиях примера 11 готовят и испытывают полимерные композиции, стабилизированные 0,5;
0,75; 1 вес. % бензона «ОА». Цвет пленок светло-желтый. При концентрации 1% бензон
«ОА» мигрирует на .поверхность. Данные приведен ы в та бл. 2.
Пример ы 17 — 19. Для сравнения в условиях примера 11 вводят и-ферроцениланилин в концентрациях 0,5, 0,75 и 1,0 вес. %. Цвет пленок коричневый. При концентрации и-ферроцениланилин более 1 вес. он мигрирует на поверхность пленок. Данные приведены в табл. 2.
Пример 20. В условиях примера 1 готовят и испытывают пленки исходного полиэтилена.
Как следует из табл. 1 и 2, предлагаемый стабилизатор совмещается с полиэтиленом так же, как промышленный стабилизатор бензон «ОА» и выбранный прототип и-ферроцениленанилин до 0,75%. Эта концентрация и является оптимальной. По сравнению с прототипом он окрашивает полиэтилен в более свет631825
Т аб лица 2
Стойкость пленок ПЭНД к УФ-старению
После УФ-старения в течение 150 ч в АИПС
Содержание стабилизатора
Пример, До старения в полиэтилене, вес. а;
p
11
12
1;
1-1
Оксим ацетилферроцена 0,5
0,75
1,0
145
Бензон „ОА" 0,5
0,75
1,0
П-ферроцениланилин 0,5
0,75
1,0
18 !
20
Без стабилизатора света, в качестве стабилизирующей добавки она содержит оксим ацетилферроцена при следующем соотношении компонентов, вес. %.
Полиэтилен 99,0 — 99,5
Оксим ацетилферроцена 0,5 — 1,0.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;
1, Авт. свид. № 255551, МКл. С 08f 45/62, 1967.
10 2. Авт. свид. 248200, МКл. С 08f 45/62, 1966.
3. Авт, свид. 341810, МКл. С 08f 45/62, 1970 (прототип).
4. Кайкаране 3. А. «Полимерные материалы и их исследование», вып. 12, Каунас, 1971, 15 стр. 57 — 60.
Формула изобретения
Составитель А. Кулакова
Текред 3. Тараненко
Корректор А, Степанова
Редактор Л. Емельянова
Заказ 2253/11 Изд. № 1698 Тираж 630 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 лые тона. По сравнению с бензоном «ОА» он имеет меньший тангенс угла диэлектрических потерь, что дает возможность применять его в радиотехнике, обладает высокой стойкостью к радиации, что дает возможность применять
его в условиях космоса. Оксим ацетилферроцена эффективнее стабилизирует полиэтилен против светостарения.
Полимерная композиция, содержащая полиэтилен и стабилизирующую добавку, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости ее к действию ультрафиолетового
271
263
252
259
258
246
252
260
700
241
244
224
243
237
236
Хрупкий