Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii 732330

+ + (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 260776 (21) 2391036/23-05 (51)М. Кл.2

С 08 Ь 67/02

С 08 К 5/03 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050580. Бюллетень NP17

Дата опубликования описания 050580 (5Ç) УДК F78.674 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.Е. Чучин, Г.М. Озеров, Ю.В. Зимин, Л.Л. Проскурин, Т.Г. Левина, О.Т. Шлаен, A.A. Андреев и В.В. Рожков (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Ем„ сн,1 > м, Е -, -,",> где к — 1 или 2; (m+n ) = 2 — 30;

СН— а также ., при

Изобретение относится к композициям на основе полиэтилентерефталата, обладаюшим повышенной устойчивостью к термоокислительной деструкции.

Известны термостабильные композиции на основе полиэтилентерефталата, содержащие в качестве стабилизирующей добавки антиоксиданты фенольного, аминного типов, а также фосфорсодержащие вещества (1j. 1О

Однако такие композиции не получили широкого промышленного внедрения из-за низкой нагревостойкости, связанной с низким молекулярным весом и повышенной летучестью стабилизи- 15 рующих добавок, а также появления глубокой окраски в условиях термоокислительной деструкции у стабилизируемой композиции (в случае ароматических аминов). 20

Известна также полимерная композиция, состояшая из полизтилентерефталата и стабилизирующей добанки

N,N -ди(бензоил- р --нафтил)-п-фенилендиамина в количестве 0,2-1Ъ от неса 25 полимера (2j.

Однако использование укаэанной стабилизирующей добавки не позволяет в достаточной степени термостабилизиоовать композицию, кроме того, QQ стабилизатор окрашинает композицию на основе полиэтилентерефталата.

Цель изобретения — повышение термостабильности композиции на основе полиэтилентерефталата.

Постанленная цель достигается тем, что в качестве стабилизирующей добавки композиция содержит полиариленалкилен общей формулы

) y ф

Ахи Аг2 7 при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Полиэтилентерефталат 98,0-99,9

Полиариленалкилен 0,1-2,0

732330

0,2 0,3 0,5

Индукционный период, мин 120 135 135 150

Пример 2. Полимерные композиции готовят и испытывают аналогичПолиариленалкилены (ПАА) представляют собоЙ смоло-, носко- или порошкообраэные вещества, обладающие значительно более высокой термической устойчивостью, чем известные стабилизаторы, применяющиеся в композициях на основе полиэтилентереФталата (ПЭТФ). По данным термогравиметрического анализа (ТГА) термостойкость таких веществ лежит выше 400 С, тогда как для наибрлее широко применяемых в СССР и за рубежом сильных антиоксидантон аминного (неозон Д фенил- Pi -нафтиламин) и фенольного (бисалкофен БП) типов термостойкость составляет 280 и 250 С соответственно, Указанные известные стабилизаторы 15 при 280 С в вакууме полностью улетуо чиваются эа 5 мин, тогда как летучесть полиариленалкиленоных стабилизаторов, предлагаемых для использования н полиэтилентерефталатных 2Q композициях, составляет эа это нремя не более 1-5 вес.%.

Содержание полиариленалкиленовых стабилизаторов в композиции 0,1

2;О вес.% обусловлено тем, что при содержании ПАА менее 0,1Ъ индукционные периоды будут небольшими (примеры

1-4), т.е. композиция будет по своим свойствам близка к исходному, нестабилиэиронанному ПЭТФ. Содержание ПАА более 2,0t приводит к ухудшению технологических характеристик ПЭТФ в условиях переработки и снижению механических характеристик композиции.

Устойчивость полиэтилентерефталатной композиции к термоокислительной деструкции оценивают по величине индукционного периода поглощения кислорода на манометрической (статической) установке.

Пример 1. О 05 г пром паленного полизтилентерефталата с температурой плавления (т.пл.) 259 С и удельной вязкостью н трикрезоле при 20 С, равной 0,3 (содержание влаги 0,04%, эолы 0,05%, Т102 0„.1Ъ) помещают н пробирку с бензольным раствором соответствующей нанески полиариленалкилена указанной выше формулы, где к=l, Агя — Ar2= >, (m+n) = 30. Бенэол удаляют йспарением при 80 С в течение 1 ч. Пробирку с образцом соединяют с манометрической установкой и определяют величину индукционного периода поглощения кислорода при

260 С и давлении кислорода 180 мм рт. ст. 55

Концентрация полиариленалкилена, вес,Ъ 0,1 но примеру 1, но в качестве стабилизирующей добавки используют полиариленалкилен указанной общей формулы, где к 1, Ar.„ = Г X СН 1

2 О 1 (m+n) =4

Концентрация полиариленалк илена, нес.В

0,1 0,2 0,3 0,5

Индукционный период, мий 190 250 250 255

Пример 3. Полимерные композиции готовят и испытывают аналогично примеру 1„ но н качестве стабилизирующей добавки используют по- лиариленалкилен указанной общей ф ормулы, где к=2, Ar =. Ar2

/ p, (m+n) = 3 °

Концентрация полиариленалкилена, вес.%

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Индукционный период, мин 160 205 220 290 350

Пример 4. Полимерные композиции готовят и испытывают аналогично примеру 1, но в качестве стабилизирующей добанки используют полиариленалкилен укаэанной общей формулы, где к = 1, АгЛ= Аг» =

p / 3, (m+n) = 2.

Конце нтраци я полиариленалкилена, нес, Ъ 0,1

0,2 0,3 0,4 0,5

Индукционный период, мин 170 230 275 300 325

Пример 5. Полимерные композиции готовят и испытывают аналогично .примеру 1, но в качестве стабилизирующей добавки используют извест-, ные стабилизаторы ПФ-23 (пирокатехинфосфитфенол) и СаΠ— б (тиобисфенол), взятые в количестве 0,5 вес.%. Индукционный период составляет 0 м 45 мин. соответственно, т. е. имеет значительно меньшие значения, чем при использовании предлагаемых стабилизирующих добавок (примеры 1-4).

732330

Т а б л и ц а 1

При

9 нный мин

83

8 / О

105

Контрольный образец

Пример ы 6-8. Готовят полимерные композиции на основе полиэтилентерефталата с удельной вязкостью в тетрахлорэтане при 20 С 0,40, так как описано в примере 1, но используют различные полиариленалкилены, отвечающие общей формуле, где значения Ar< Аг2, к и (m+n) представлены в табл. 1, в количестве 0,5% от

Пример 9 ° Полимерную композицию готовят и испытывают аналогично примерам 6-8, но полиариленалкилен общей формулы, где Ar< Ar<

О .к = 1, (m+n) = 9, берут в количестве 2Ъ от веса полиэтилентерефталата. Индукционный период составляет при этом 210 мин, т. е, в три раза больше, чем у контрольного образца (примеры 6-9).

Пример 10. Механическим смешением тонкодисперсных порошков полиэтилентерефталата, описанного в примерах 6-8, и полиариленалкилена, в котором К = 1, 1Л = О (m+n) = 9, получают полиэтилентерефталатную композицию содержащую

0,5 вес.Ъ указанного полиариленалкилена. Испытания термоокислительной стабильности проводят на манометрической установке в условиях, аналогичных в примерах 6-8. Индукционный период полученной композиции 107 мин, веса полиэтилентерефталата. Оценку индукционного периода проводят при

280 С и.давлении кислорода 400 мм рт. ст ° Параллельно ставят контрольный опыт. т. е. оценивают величину индукционного периода поглощения кислоРода образцом полиэтилентерефталата, не содержащим полиариленалкиленовой добавки. тогда как индукционный период контрольного образца 60 мин.

Пример ы 11-16. Полимерные композиции готовят и испытывают, по примерам 6-8, при использовании

0,5 вес.Ъ известных стабилизирующих добавок и полиариленалкилена общей

35 формулы, где Аг„= Аг = О

1, (m+n) = 2. Оценку индук- ционного периода проводят на статической манометрической установке при температуре 280 С и давлении кислорода 400 мм рт. ст.

Сравнительную активность стабилизаторов оценивают по величине прироста индукционного периода (Ь С инд.), 45 обусловленной действием добавки испытываемого стабилизатора.Для получения композиций используют промышленный полизтилентерефтапат, полученный в присутствии катащ пиэаторов — ацетата кобальта и трехокиси сурьмы и имеющий удельную вязкость 0,5%-ного раствора в смеси тетрахлорэтанфенола (1:1), равную

0,40 при 20 С.

Данные об активности предлагаемых стабилизаторов по сравнению с известными приведены в табл. 2.

732330

Таблица

Приме

М инд., мин

3 % М

22-46

Неоэон A

0,5

0 5

0,5

Диафен НН

ЮИЯ

ДБНФДА

0,5

0,5

Полиариленалкилен

М

N,N -ди (бензоил-Р- нафтил) -п-фенилендиамин. () Антиоксидант 22-46-2,2 -метилен-бис (4-метил-б-трет.бутилфенол).

Диафен НН-N,N -ди- Р-нафтил-п-фенилендиамин.

Иэ приведенных данных видно, что применение НАА в качестве стабилизатора ПЭТФ приводит к большей термоокислительной стабильности композиции, чем в случае применения известных стабилизаторов (22-46„- неоэо-. на Д, диафена НН, а также ДБНФДА).

Композиция, состоящая из 0,05/ПЭТФ и.

О, 5/ПАА имеет большее значение инд, чем аналогичная композиция с другими стабилизаторами.

Кроме того, аэотсодержащие стабилизаторы (неоэон А, неоэон Д, диафен НН, ДБНФДА) окрашивают поли- 40 мерные материалы, в том числе и ПЭТФ, тогда как предлагаемая композиция не обладает этим недостатком-.

Т а б л и ц а 3

Стабилизатор нд., мин

Пример, 9

142

0,5

115

0,5

18 тивны, чем известные стабилизаторы для ПЭТФ композиций.

Из приведенных данных видно, что использование ПАА в качестве стабилизатора ПЭТФ приводит к значительно большей термоокислительной стабильности композиции, чем в случае ис- 60 пользования ДБНФДА. Кроме того, ПАА доступны и просты в получении и не окрашивают композиции на основе ПЭТФ.

Как.следует иэ примеров предлагаемые стабилизаторы более эффекСледует также указать на доступность и простоту получения стабилизаторов типа ПАА в сравнении с ДБНФДА.

Пример ы 17-18. Полимерные ,композиции готовят и испытывают аналогично примерам 11-16. В качестве стабилизирующей добавки используют

0,5 вес.Ъ полиариленалкилена общей формулы, где АГ) = Ar = / 3 0 к = 1, (m+n) = 2 и N,N -ди(бенэоилР --нафтил)-и- фенилендиамина (ДБНФДА) . В табл . 3 приведены данные об активности примененных стабилизаторов.

Полиариленалкилены получают достаточно простыми известными способами (31 и (4).Поскольку стоимость полиариленалкиленов невелика, их присутствие не вызывает заметного подорожания композиции по сравнению с обычным полиэтилентерефталатом.

732330

Предлагаемое изобретение может найти применение при получении нагревостойких полиэтилентерефталатных волокон, позволит получить пленки с более высокими исходными характеристиками за счет устойчивости к декструктивным процессам при перерабо - ке, а также получить качественные пленки после вторичной переработки ки отходов, что даст значительную экономию сырья. с/ а также прн к=1

Формула изобретения

-(Аг pcs 1 Аг аренд ИДИ, где к = 1 или 2;

m+n = 2 — 30; Составитель Е. Макарова

Редактор М. Недолуженко Техред М.Кузьма Корректор N. Пожс

Заказ 1538/6 Тираж 549 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Полимерная композиция, состоящая из полиэтилентерефталата и стабилизирующей добавки, о т л и л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения термостабильности композиции, в качестве стабилизирующей добавки она содержит,полиариленалкилен общей формулы при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Полиэтилентерефталат 98,0- 99,9

Полиариленалкилен 0,1-2,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коварская Б.М. ЛевантовскаяИ.И.

Стабилизация гетероцепных полимеров, Сб. Синтез и исследование эффективности химикатов-добавок для полимерных материалов. Тамбовская прав20 да, 1969, Вып. 2. с. 107-115.

2. Авторское свидетельство СССР

9598913,кл. С 08 К 5/18,1974(протоуир).

3. Авторское свидетельство CCCF

9 444418, кл. С 08 Q 61/12, 1972.

25 4. G. Montaudo etc.. J.. PoIym.

Нс1. А1,8,2475,1970,А1,9,3327,1971.