Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Сееетскик

Социалистических

Республик

<>817034 (61) Дополнительное к авт. саид-ву—

<5Цм. кл. (22) Заявлено 25. 06. 79 (21) 2785000/23-05 . с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 30.0381. Бюллетень N9 12

Дата опубликования описания 30.03:81

С 08 L 23/12

С 08 К 5/34

ГосударственнмЯ номнтет

СССР по делам нзобретеннЯ н отвритнЯ (5З) УДЫ 678 742 3 ..«0Щ(.

< ъ

l !

« » ;.

В.M.Ëåâèí, A.Ñ.×åãîëÿ, Н.Н.Петухова, Г.Н.Антип

В.П.Коломыцын, Л.П.Славгородский, П.Ф.Иваненко

Н.Н.Городецкая, Ю.Н.Колесников и Э.Г.Розан (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических волокон (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к полимерным( композициям, включающим, например, полипропилен и ингибиторы свето- и термоокислительной деструкции, и может быть использовано в производстве изделий различного назначения на основе указанного полимера (пленки, нити для канатов, сетей, ковров, одежды, изделия из пластмасс и т.п.).

Известны стабилизированные полимерные композиции на основе полипропилена, включающие в качестве стабилизаторов различные производные бензофенона, так называемые бензоны (бензон ON, бензон 00, бензон OA .) 15

Недостатками производных бензофенона являются отсутствие термостабилизирующего действия на полимер, слабая эффективность как светостабили-. заторов, особенно на нитях и пленках, 29 выпотевание из него, окрашивающее действие на полимер, дефицитность сырья.

В частности, в отечественной промышленности выпускается бензон ОА с недостаточной степенью чистоты, вслед-25 ствие чего имеет вязкожидкую консистенцию, которая препятствует его равномерному распределению в порошкообразном полипропилене. Введение бензона OA в полипропилен возможно 3Q праКтически только в растворе, что усложняет технологию получения стабилизированного полимера. Кроме того, бензон OA имеет темно-коричневый цвет и соответственно окрашивает полимер в желто-коричневые тона.

Известна стабилизированная полимерная композиция (1) на основе полипропилена, содержащая в качестве стабилизирующей смеси тинувин-326, 1,1,3;

-трис-(2-метил-4-окси-5-трет-бутил-фенил/бутан (топанол KA), дилаурилтиодипропионат .(ДЛТДП) при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Полипропилен 98,7

Тинувин 326-0, 5

Топанол KA 0,3

ДЛТДП 0,5

Стеарат кальция 0,2 (2).

Стеарат кальция не влияет на эффективность стабилизаторов, но улучшает перерабатываемость полипропилена.

Указанная композиция обладает нецостаточно высоким термостабилизирующим эффектом и слабой светостабилиэирующей эффективностью, и кроме того, оказывает окрашивающее действие на полимер.

817034

Известна стабилизированная полимерная композиция f2j на основе полипропилеиа, содержащая в качестве стабилизатора й-циклогексилоксамоил«2,2,б,б-тетраметил-4-аминопиперидин

Формулы

5 сн3 СН3 Г

С СН нм() мк —.с — анан)

;,С Сп 0 О

Н И 4 Снз !О

Стабилизатор используют в сочетании с фенольными антиоксидантами, не содержащими серу, например антиокси дант 22-46, топанол КА, Ирганокс-1010 (в отечественной промышленности вы- 15 пускаются фенольные антиоксиданты, аналогичные Играноксу-1010, под названием феноэан-23, фенозан-28).

Недостаток указанной композиции заключается в незначительности зффек- 20 та свето- и термостабилизации полипропиленового волокна.

Наиболее близкой к предлагаемой является полимерная композиция (31 на основе полипропилена, содержащая фенольный антиоксидант, не содержащий серу, и стеарат кальция, в которой в качестве стабилизатора используют соединение общей формулы

СН СН

С вЂ” Щ, ясоон мн ) с=о

С 4 С- 4 где R — алкил с числом атомов С 35 и = 3-17 и = 3 — 2,2,6,б-тетраметил-4-оксопиперидин-бутан (Ластар NaK);

n = 5 — 2,2,б,б-тетраметил-4-оксопиперидин-бутанаб-капронат (Ластар КапК)

n = 17 - 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидин-стеарат (Ластар СтК);

R = C Н - 2,2,6,6-тетраметил-4- 45

-оксопиперидин-бенэоат (Ластар БК);

R = C H4OH — 2,2,6,б-тетраметил-4-оксопиперидин-салицилат (Ластар СК);

° R С H4СООН вЂ” 2,2,б,б-тетраметйл-4-оксопиперидин-фталат (Ластар ФК);

Я = (СН )и СООН при и = 0-8, n = 0 †. 2,2,6,6-тетраметилоксопи- 55 церидин-оксалат (Ластар ЩК); и = 1 — 2,2,6,6-тетраметилоксопиперидин-малонат (Ластар MK);

n = 2 — 2,2,б,б-тетраметилоксопиперидин-бутандиоват (Ластар

ЯК); 60 и 3 — 2,2,6,б,-тетраметилоксопиперидин-пентандиоват (Ластар ГК);

n = 4 — 2,2,б,б-тетраметилоксопиперидин-адипинат (Ластар AK); 65

n = 5 — 2,2,6,6-тетраметилоксопиперидин-пимелинат (Ластар

ПК);

n = б — 2,2,6,6-тетраметилоксопипи периди н- су кци н ат Ла ст ар С у К

n = 7 — 2,2,6,6-тетраметнлоксопиперидин-азелаинат (Ластар

Аз К.);

n = 8 — 2,2,6,6-тетраметилоксопиперидин-.себацинат (Ластар

СебК), при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Полипропилен, 98-99,7

Стабилизирующая добавка 0,1-1,0

Фенольный антиоксидант 0,1-0,8

Стеарат кальция 0,1-0,2

Недостатком .указанной композиции является незначительная светостабилиэирующая эффективность.

Цель изобретения — повышение светостойкости композиции.

Лля достижения поставленной цели полимерная композиция на основе полипропилена, включающая фенольный антиоксидант, не содержащий серу, стеарат кальция и стабилизирующую добавку, в качестве последней содержит соединение общей формулы

СНэ СН

С вЂ” СН

Tt COOM МЙ СИОН, 2

С CH 4 4 где R = алкил, С Н, с количеством

ДЯ 2)l+< атомов С n = 3-17, n = 3 — 2,2,6,б-тетраметил-4-оксипиперидин-бутанат (Ластар Н-MaK);

n = 5 — 2,2,6,б-тетраметил-4-оксипиперидин-капронат (Ластар Н-КапК);

n = .17 — 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидин-стеарат (Ластар Н-.СтК);

R = С Н - 2,2,6,б-тетраметил-4-оксипиперидин-бензоат (Ластар Н-БК);

R = C Н4ОН вЂ” 2,2,6, б-тетраметил-4-оксипиперидин-салицилат (Ластар Н-СК);

R = С Н СООН вЂ” 2,2,б,б-тетраметил-4-оксипиперидин-фталат (Ластар Н-ФК);

R = (СН )„СООН, при n = 0-8, n = 0 — 2,2,6,6-4-тетраметил-4-оксипиперидин-оксалат (Ластар Н-ЩК); и = 1 — 2,2,6,6-4-тетраметйл-4-оксипиперидин-малонат (Ластар Н-NK); и = 2 — 2.,2,6,6-4-тетраметил-4- оксипиперидин-бутандиоват (Ластар Н-ЯК); и = 3 — 2,2,6,6-4-тетраметил-4-оксипиперидин-пентадиоват (Ластар Н-ГК);

817034

98,0-99,7

0,1 Бесцвет- 19 ная

0,2

1 Ластар Н-БК

Фенозан-23

n = 4 — 2, 2, 6,6-4-тетраметил-4—

-оксипиперидин-.адипинат (Ластар Н-АК);

n = 5 — 2,2,6,6-4-тетраметил-4-оксипиперидин-пимелинат (Ластар Н-ПК); и = 6 — 2,2,6,6-4-тетраметил-4-оксипиперидин-сукцианат (Ластар Н-СК), n = 7 — 2,2,6,6 -4-тетраметил-4-оксипиперидин-азелаинат (Ластар. Н-АзК), t0

n = 8 — 2,2,6,6-4-тетраметил-4-оксипиперидин-себацинат (Ластар Н-СебК), при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Полипропилен

Стабилизирующая добавка 0,1- 1,0

Фенольный антиоксидант 0,1-0,8

Стеарат кальция, О, 1-0, 2

Указанные соединения под названием Ластары представляют собой кристаллические порошки и являются наиболее простыми производными триацетонамина. Получают их на основе доступного отечественного сырья (ацетона, аммиака, органических кислот). Соединения вводят или путем смешения с порошкообразным полипропиленом, или путем напыления на гра- 3() нулированный полипропилен (первый способ более .предпочтителен) в количестве 0,1 — 1,0% от веса полимера (преимущественно 0,2-0,5%).

Предлагаемые соединения применя- 35 ют в сочетании с фенольными антиоксидантами, не содержащими серу, например Топанол КА, пентаэритритовый эфир 3,5-дитретбутил-4-оксифенил пропионовой кислоты — фенозан-23 и бис-3(3,5-дитретбутил-4-оксифенилпропионат)диэтиленгликоля — фенозан

28. Фенозаны наиболее предпочтительны, так как они хорошо совместимы с оли и имеют близкие температуры плавления (140 C).

Пример 1. К 2 кг порошкообраэного полипропилена добавляют стабилизатор, стеарат кальция и фенольный антиоксидант в количествах,указанных в таблице. Смесь тщательно перемешивают, после чего экструдируют при температурах по зонам 21023!>" С. Полученную "жилку" измельчают на рубильном станке до гранул диаметром 5 мм. Из гранул на прядильной установке формуют комплексную нитЬ при температурах по зонам от 290 до

295 С. Полученную нить подвергают вытяжке до придания ей линейной плотности 15,5 текс и испытывают на свето-и термостойкость.

Светостойкость нити определяют путем облучения .ее УФ-светом на приборе ИС (ГОСТ 10761-64). Для облучения нить наматывают на специальные приспособления таким образом, чтобы она располагалась вдоль машины ЛДЦ-30 (FOCT 6825-61) на длину 670 мм и находилась на расстоянии 7 мм от поверх. ности при наложении приспособлений на лампы. Нити выдерживают в приборе при 90%-ной влажности до начала разрушения (обрывности). Светостойкость нити выражают временем ее облучения до разрушения в сутках.

Термостойкость определяют по времени (в часах) прогревания моточков нити в воздушном термостате при

150 С до начала разрушения (хрупкости). Для этого нити в виде моточков диаметром 45-50 мм подвешивают на капроновых петлях на стеклянную палочку таким образом, чтобы нити не соприкасались друг с другом и со стенками термостата. Температуру в термостате устанавливают предварительно.

Пример 2. К 2 кг порошкообраэного полипропилена добавляют

Топанол KA и ДЛТДТ в количествах укаэанных в пп.34,35 таблицы. Смесь тщательно перемешивают, после чего при перемешивании вводят предварительно приготовленный 1%-ный раствор бензона OA в этиловом спирте и перемешивают до получения равномерно окрашенной массы. Полученную о смесь сушат в вакуум-сушилке при 60 С и остаточном давлении 360 мм рт.ст. до содержания летучих не более 0,08%.

Затем смесь перерабатывают в нити и испытывают их как в примере 1.

В таблице приведены результатй. испытаний на свето- и термостойкость полипропиленовых комплексных нитей линейной плотности 15,5 текс, стабилизирОванных композициями на основе

Ластаров и известных стабилизаторов.

817034

0,3

То же

42.8

27

-28

0,5

0,3

35

0,8

0,3

0,2

0,3

0,2

0,3 бI

10

0,2

0,3

0,2

0,3

0,2

0,3.

0,2

0,3

0,2.

0,3

0,2

0,3

0,2.

0,.3

0,2

0,3

18

19

0,2

0,3

23

0,2

0,3

0,2

0,3

29

0,2

2 Ластар -Н-БК

Фенозан-23

3 Ластар Н-БК

Фенозан-23

4 Ластар Н-БК

Фенозан

5 Ластар Н-БК

Феноэан-23

Ластар Н-БК

Фенозан-23

7 Ластар Н-БК

Фенозан

8 Ластар Н-СК

Фенозан-23 9 Ластар Н-ФК

Феноэан-23

10 Ластар Н-МаК

Фенозан-23

11 Ластар Н-КаПК

Фенозан-23

12 Ластар Н-СтК фенозан-23

13 Ластар Н-ЩК феноэан

14 Ластар Н-МК Фенозан-23

15 Ластар Н-2К фенозан-23 16 Ластар Н-ГК

Фенозан-23

17 Ластар Н-AK

Фенозан-23

Ластар Н-ПК

Феноэан-23

Ластар Н-СуК

Феноэан-23

Ластар Н-АэК

Фенозан-23

Ластар Н-СебК

Фенозан-23

Ластар Н-БК.

Фенозан-28

0,2

1,0

0 2

0,1

0,1

0,1

0,5

0,5

0,2

0,3

Продолжение таблицы

5 б

34 13

817034

Продолжение таблицы

3

5 6

23 Ластар Н-БК

0,3

27 25

Фенозан-28

0,8

24 Ластар Н-БК

0,3

Топанол KA

0,2

25 Ластар Н-БК

0,3

Топанол КА

0,8

2 6 Ластар (Т.A.A.) O, 3

Фенозан-23

27 Ластар БК

0,2

0,1

0,1

0,1

Фенозан-23

28 Ластар БК

Фенозан-23

29 Ластар БК

0,2

0,3

23, 12

0,2

0,5

Фенозан-23 .30 Ластар.БК

29

Фенозан-23

0 5

1,0

31 Ластар БК

Фенозан-23

0,2

32 Ластар КК

0,2

Фенозан-23

0,2

0 3

«и»

33 Ластар СК

0,2

Фенозан-23

0,3 Слабожелтый

0,3 34 Тинувин-327

Топанол KA

0,5

О, 3 Желтый

35 Бензон OA

0,3

Топанол KA

0,5

ДИДП

II р и м е ч а н и е. Полимерные композиции в примерах 1-21 и 26-33 содержат 0,2 вес.%, а в примерах 22-25 и

34-35 - 0,1 вес.В стеарата кальция.

Из приведенных в таблице данных,уровне термостойкости светостойкость следует, что при почти одинаковом 65 нитей, стабилизированных композици12

817034

Составитель A. Кулакова

Редактор В.Петраш Техред .И.Рейвес Корректор О. Билак

Заказ 1228/31 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4 ями на основе солей органических кислот и. 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперина, в 1,2-2,1 раза выше светостойкости нитей, стабилизированных нрмпозициями на основе органических кислот и 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидина, и в 1,8-2,0 раза выше светостойкости нитей, стабилизированных .известили композициями, широко используемыми в промышленности.

Формула изобретения

Полимерная композиция, включающая полипропилен, стабилизирующую добавку, фенольный антиоксидант, не содержащий серу, и стеарат кальция, отличающаяся тем, что, с целью повышения светостойкости,. получения неокрашенной композиции и изделий нэ нее, в качестве стабилизирующей добавки она содержит соединение общей формулы

СН СН

3

С СН

3C90H NH СИОНУ

Щ ™з где R = -С,Н, при " 3-17, R = -С6Н,, -С,НОН,,-С,Н СООН, — (СН )„СООН, при и =0-8, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Полипропилен 98,0-99,7

Стабилизирующая добавка 0,1-1,0

Фенольный антиоксидант 0,1-0,8

Стеарат кальция 0,1-0,2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вспомогательные вещества для полимерных материалов. Справочник.

M. "Химия", 1966, с ° 54-57,59.

2. Синтез и исследование эффектив- ности химикатов для полимерных мате20 риалов. Материалы Всесоюзной конференции. Тамбов, 1970, вып.4.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2723043/05, кл. С 08 L 23/12, 03.01.79.