Пилимерная композиция
Патент 605413
Авторы
Пилимерная композиция
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскик
Социалистических
Республик впть
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150976(21) 2401602/23, 05
ФИ,, ;:„. й,.: .:И. ; (51)М. Кл
С 08 Ь 25/06
С 08 К 5/34 с присоединением заявки М
Государственный комитет
СССР по .делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 678.746, .22 (088.8) Опубликовано 25.11.79. Бюллетень М 43
Дата опубликования описания 28.11.79
A A. Ефимов, Г. В. Кутимова, A. Ф. Тютерева, Л. A Скрипко, В. Л. Тростянецкая, 3. Г. Попова, P. Д. Филина, Э. И. Кириллова, Г. П. Фраткина, A. Т. Емельянова и Е. П. Иежевикина (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПОЛИИЕРИ Я КОМПОЗИЦИЯ
99-99,8
Снз
1ин-Сн - Сн,->щ
Изобретение относится к . стабилизированным композициям на основе стирольных пластиков, например ударопрочного полистила и АВС-пластика, и может найти применение для получения изделий, обладающих повышенной стойкостью к действию света и тепла.
Известны композиции, содержащие полистирол и стабилизирующую добавку, 1О например производное 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-она (1) или производные бензтриазола, например 2-(2 "оксиI -5 -метилфенил) бенэтриазол (тинувин П) (2), 35
Известна полимерная композиция включающая полистирал и стабилизирующую добавку 2,2,б,б-тетраметил-4-qaлицилальиминопиперидин-1-оксил (3).
Однако известные стабилизирующие добавки обладают низкой стабилизирующей активностью, Цель изобретения — повышение свето- и термостабилизирующего эффекта.
Для этого в качестве стабилизирующей добавки композиция содержит N Р I.
-бис- (2, 2, б, -т етраметилпиперидил)-этилендиамин при следующем соотноше- 30 нии компонентов, вес.Ъ:
Полистирол
N N -Бис- (2,2, 6, 6-тетраметилпиперидил) этилендиамин 0,2-1
Соединение имеет структурную формулу
CH Нз
Сн
3 СН3
Э
НЗ и условно названо С-245.
С-245 представляет собой белый кристэллический порошок с т.пл.
88-89 С. Продукт получается на базе доступного отечественного сырья (ацетон, аммиак и другие) °
Спектр поглощения соединения С-245 расположен в значительно более коротковолновой области УФ-спектра по сравнению с титувином П.
Пример 1. Готовят композицию сост оя шую и э ударопр очи о го пол ист ирола с добавкой соединения С-245 в количестве, вес.Ъ: 0,2; 0,5; 0,75 и 1,0.
Из полученных композиций готовят
5Ъ-ный бензольный раствор. После полного растворения полимера и стабилиэатора в бензоле методом полива на цел 1 Ц !
1" (гГ (т(ЕН)1 P) 1(- () < О, (Н) i 113- . p. ::i 1 (! ?1," И (- ПЬ 11 - ((Е (1 1(И 1 (11 в ,пар>
Введен,. ) ный в jо"
t лимег> Q!а — 1
К г );.; Ц Е(= т -1; а
1(И Л!
1 ),-,- . 1,,() 2,, (2<)
f:
1 !
1 () 0 !
t !
1
) 1 1 2 !
C 1!
f ;1 I l j i . т ;, 1!
4,5
» 1 (.,),1
) Г
) Г
2,Н
1
Г .:
2 4
О
Г <
2(6
7 г
c . F .1 б <1*1,!"":: . : .)., <(1 О !(j . (Зтi!3 11 :,, (J POI!< 1(i Н )111
;.3,:3 1г- r. l ?,11:1, Г) 111 ., I;3 г
*!,-1 ; г?, <.1 а-- J <.1
I () !.1 1»1П (fll) Н(1 Я, Чг. С
1 !
1!
1 !
1 0 З,<< .) а(" Р c - 0- 241 1
1 1.1 I I .:. 11 Н 11
2 (з
)1 ? Г!
77 ) Г
3 f! f! 1! (;!
ii 4
7 г
З!
? Г
° Г!! 0(3 (--2414
0, 0, (1
Г!
-. 2 с 7 (-,<)<1
1 () 11>lff II fi !
fi
F (, ГI (>c (..;14 :З 3
10п
Ла Л.=1Н(111:(таб 1 );т 2 !i -ПНС1. "fr О МЕРЕ ЭНат!И(ЕЛЬНС ЗаМЕЛНН(rc)(НС СРа
: ((и <= )г !3 с т н (!и с () < дт) .—:— н и, "-2 4 ) 11 с(1((3 ll- нес "<3.билиа и)з<зва)lli а7
К а(!()()1 .И(11 Нт ?Х 1 Р" f ji "! X J4P ff !JJ<= ом и п(зтт т(ме)зом (l* аг. Ff i Ji 1 и(() она и ((1)тм
НН.:- ". ()r-1 1ЕС т:Эа ТВО1(Н 1) . С ? Ilf ..»Рй 11 с(ОТ И" A ;Т? Н гвин(ЗМ П!
1(З(!)а((<7?.,?F .f (I:)тт !Oj!i;(", (»; pc?(I!!".1,-!II!(rg (T Pr, .1(ЯНН(Т"1 КРЗ<ГСМ F ОтЛИВагот (т((Е((КИ г й)1)-:
С р ан< (I Е и И Н П От (ЗВ Я Т i! f! c =.1 О 1"
ПОЛИМЕра бЕЗ Стабн(тт(Зат(ра. 110)1(у Ie -.:-"li1P 3 1(<» (I(I(3 OJI (И с? 0(f (0 М:1 . <-f«I) тг.та(() т не
8 СРЕДЕ f? ОЗДЗ(иа . (00, 1()i; i
3 ".) 0) i (i0 10(j .1 00 )2
В iipQI осе ((таре((ил ст бт()за((?т 3 0)3(10 ЕД(ЕЗ()Н !! (I Е) f»f1 (-, Д<-- .-P, 1(111;
1-1 З-тт(((-(За;1- т .)т;ГЗ11 )!,-, -Г.li,--.;(т 0 1(о-;т)И
- (а<1((3 и.:(ен к(<з? 1(а!з0 он Ил - Ill,"г, p?j пп в Об
<та Г" ттт ) () 0 >(1 0 Oi 1 И «.0 ((З <НЕН(тт(1 К 0Г- Х311 -, СГЗТЯ а,:(и (3?(1(Н(З." С тЗ I(? 1 Г- " а 05JI C TI!
; 00-- 10 0 Oм т? fpollc! 0 (i /с: о;)л?(=-енин
1 ез <11(ь та т(н ирин еде((ь(в т абл, 1 и
605413
Пример 2. Образцы п.ленок ударопрочного полистирола в присутствии соединения С-245 в количестве, вес.Ъ: 0,2; 0,5; 0,75; и 1,0 готовят по методу, укаэанному в пример 1.
Для сравнения готовят аналогичные 5 композиции с полигардом и планки из
Таблица3
Накопление карбонильных групп (относительные единицы) в ударопрочном полистироле в присутствии стабилизатора при термостарения (120 С) КонВведенный центв полимер рация, стабилизатор В
Время старения, ч
50 100 200 300 до старе ния
400
600
1,0
1,6 2,2 4„0
1РО 1,0 3,2
Пленка порвалась
3 7 3,6, 4,2
3,6
0,2
1,0
1,2
1 0
1,0 1,0 1,0
1,0 1,0 2,5
2,6
1,0
1 0
1,0
1,0
1,0
4г4
3,7
1,0
1,0
3,8
1,0
1,2
1,0
1i0
1,0
4,7
3,8
1,0
1,0
3,7
1,0
1,2
1,0
1,0
1,0
1,0
Таблица 4
Сохранение количества двойных связей (Ъ от начального) в уцаропрочном полистироле в присутс ..вии стабилизатора при термостарении (120 С) о! Концент— раци F
Вв ед""=-:— ный в
Время старения, ч
300 до 50 старения
100
400 500 600 полимер сòàáèëèI затор
Не етабилиПленка поравлась зируется
П олиг ард
0,2
0,2
100
0 5
35
0 5
100
0,75
0,75
100
1,0 1,0
100
Иэ табл. 3 и 4 вИдно, что соединение С-245 является высокоэффективным т ермостабили затором ударопрочного полистирола. Эффективность соеНе стабилизируется
Полигард
С-245
Полигард
С 245
Поли гарц
С-245
Полигард
С-245
С-245
Полигард
С-245
Полигард
С-245
П олигард
С вЂ 2
0,2
0 5
0,5
0,75
0,75
100 78 50
100 100 82
100 100 100
100 100 100
100 100 100
100 100 53
100 100 100
100 100 67
100 100 100 нестабилизированного полимера. Пленки толщиной 70 мкм подвергают термостарению при 120 С в среде воздуха с последующим отбором проб и снятии
HK-спектров поглощения в области 16001800 и 900-1000 см . Полученные дан-4 ные приведены в табл. 3 и 4
1,3 1,3 1,9
2,6 3 5 4,0
1,4 1,7 2,1
Пленка порваласд
1,6 1,7 2,1
Пленка порвалась
1,6 1 7 2,2
52 51 48
89 87 77
35 30 28
91 80 73
Пленка порвалась
91 83 76
Пленка порвалась
82 78 67 динения С-245 выше эффективности полигарда в три раза.
Таким образом, предлагаемое соединение отличается высоким свето- и
605413
Т а б л и ц а 5
Влияние С-245 на рост карбонильных групп при старении ударопрочного полистирола
Количеств о С-О групп (в услов ных единицах)
3 ) ) 815
Концентрация,%
Стабилизатор
Время облучения, ч
0 5 10 15 25 50 100
0,75 1,68 2,10
0,67 1,44 1,76
0,7 1,22 1 55
2,84 4,49 5,02 7,04
2,02 2,,62 2,94 4,00
1,78 2,78 2,95 4,10
Без стабизилатора
0,5
С-245
Полигард
Тинувин П
0,5
О/3
Данные табл. 5 показывают высокую светостабилизирующую эффективность щ соединения С-245, введенного в полимер в индивидуальном виде, равную эффективности смесевой композиции тинувина П с полигардом. Пленка полимера в присутствии соединения С-245 в про- 5 цессе старения не изменяет первоначальной эластичности и не окрашена.
П р и и е р 4. Готовят композицию .в виде стандартных брусков (ГОСТ 4647Т а б л и ц а 6
Влияние С-245 на стабильность ударопрочного полистирола
Ударная в язк ость, Ъ от исходного
Концентрация, Ъ
Стабилизатор
Время прогрева 60 С, ч
Время облучения, ч
50 100 200 300 500 500 1000 2000 3000
100 78
50 19 15 78 — 55 35
86 — 64 80 35
60 50 22 — 90 93 80
77 77 76 — 88 87 80
Беэ стабилизатора
Тинувин П
100 93
100 93
100 86
0,3
0,5
Поли гард
С-245
0,5 термостабилизирующим эффектом и не окрашивает полимер как до старения, так и в процессе старения. Кроме того, пленка ударопрочного полистирола в присутствии С-245 ссхраняет первоначальную эластичность в течение всего времени свето- и термостарения.
Пример 3. Готовят композицию иэ ударопрочного полистирола и стабилизаторов в количестве 0,5% от веса полимера, Из полученной композиции готовят пленки толщиной 30-50 мкм методом полива 20t-ного бензольного раствора полимера через фильеру на стеклянную поверхность. Пленки подвергают облучению в приборе АИПСТ под ртутно-кварцевыми лампами с последуюшим отбором проб и определением изменений в ИК-спектрах поглощения. ИКспектры поглощения пленок ударопрочного полистирола снимают на двухлучевом спектрометре Хильгер „ (модель
800) в области 4000-700 см
Степень окисления контролируют по скорости образования карбонильных групп (полоса поглощения 1720 см ) .
Для исключения влияния толщины пленки степень окисления оценивают по отношению оптических плотностей харак— теристической полосы поглощения, интенсивность которой изменяется в процессе старения (1720 см, к оптичес-1 кой плотности по осы поглощения полистирола (1875 см ), интенсивность которой остается неизменной.
Результаты испытаний приведены в табл. 5 .. б 9) из ударопрочного полистирола и стабилизатора. Образцы подвергают све,тостарению в везерометре Экватор под угольно-дуговыми лампами и такие же образцы термостарению при 60 С в воздушном термостате. В процессе ста.рения контролировали изменение ударной вязкости.
Результаты представлены в табл, 6, 605413
Формула изобретения д @ мяргл.em. уо
7о ио го чо уо го ао гоо гоо гоо гго
С, матч
Составитель Л. Чижова
Редактор Л. Письман Техред С. Мигай КоРРектор Ю. Макаренко
Заказ 7064/2 Тираж 585 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий й113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Данные табл. 6 показывают, что введение С-245 придает ударопрочному полистиролу повышенную термо- и светостойкость . Образцы в процессе старения не окрашиваются.
Пример 5. Готовят композицию в виде порошка из сополимера стирола, акрилонитрила, полибутадиена (марки
СТАН-+1) и стабилизатора С-245. Композицию подвергают окислению при 160 С о на окислительной установке, регистри- ) 0 рующей поглощение кислорода материалом.
На чертеже приведен график зависимости скорости окисления ABC-пластика (марки СТАН-М) от времени термостарения. Кривая 1 для пластика без ста- 15 билизатора; кривая 2 — для СТАН-М +
+ тинувин П 0,5Ъ| кривая 3 — для СТАН-М + полигард 0,5%; кривая 4 — для
СТАН-М + полигард 1%; кривая 5 — для
СТАН-М + С-245; кривая СТАН-М + С-245
1 Ъ. г0
Введение стабилизатора С-245 ингибирует процесс окисления (характер кривой 5 поглощения кислорода указывает на торможение процесса окисления) .
Полимерная композиция, включающая полистирол и стабилизирующую добавку из класса производных 2,2,6,6-тетраметилпиперидина, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения свето- и термостабилизирующего эффекта, в качестве стабилизирующей добавки композиция содержит N, N . -бис(2,2,6,6-тетраметилпиперидил) -этилендиамин при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Полистирол
99-99 8
N,N --бис в (2,2,6,6-тетраметилпиперидил) -этилендиамин 0,2-1
Источники информации g принятые во внимание при экспертизе
1 . Патент СССР 9 404268, кл. С 08 Ь 25/06, 1971.
2 . Poliplast eplast йinf or z 1972,.
20 Р 179, c . .18-23, 3. Авторское свидетельство СССР
Р 433175, кл. С 08 L 25/06, 1971.