Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1))) 819129

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Саев Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.05.79 (21) 2790661/23-05 с присоединением заявки № (51) M. Кл з

С 081. 23/06 (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (53) УДК 678.742.2. .048 (088.8) по делам изобретеиий и открытий (45) Дата опубликования описания 07.04.81 (72) Авторы изобретения

С. Ф. Наумова, М. В. Балыкина, Н. К. Дуоб

P. И. Кавалюнас и T. Н. Болботунова (7i) Заявители

Институт физико-органической химии АН Белорусс и Каунасский политехнический институт им. А. Сиечкуса (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

f C U g - C li - < /zan

Си<

Ф н, Q)

ГосудеРствеииый комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к созданию новой стабилизированной полимерной композиции на основе полиэтилена, которая может быть использована для приготовления стабилизированных светлоокрашенных рецептур по- 5 лиэтилена и для стабилизированных композиций полиэтилена электротехнического назначения, в том числе в кабельной промышленности.

Известны стабилизированные компози- 1о ции полиолефинов, в том числе полиэтилена, с использованием низкомолекулярных стабилизаторов, например производных фенолов, серусодержащих соединений, вторичных аминов и др. (1) .

Недостатком стабилизации полиэтилена низкомолекулярными антиоксидантами является их вымываемость водой, миграция на поверхность изделий, относительно малая совместимость в процессе переработки и эксплуатации изделий из полиэтилена.

Кроме того, аминные стабилизаторы окрашивают полимер в темный цвет.

Перспективным является применение олигомерных стабилизаторов с различными функциональными группами для получения стабилизированных композиций полиолефинов, в том числе полиэтилена. Олигомерные

Стабилизаторы нелетучи, хорошо совмещаются с полимерными и оказывают ингибирующее действие благодаря содержащимся в них функциональным группам и содействуют физической защите полиэтилена путем образования наиболее выгодных надмолекулярных структур, препятствующих его окислению.

Известна также композиция на основе полипропилена, содержащая олигомерный стабилизатор, полученный взаимодействием атактического полипропилена с серой )(2).

Наиболее близкой к изобретению является полимерная композиция, содержащая полиэтилен и в качестве олигомерного стабилизатора ароматический эпоксипропиламин — полидифениламинометилоксиэтилен:.(3).

Целью изобретения является повышение ингибирующей эффективности против термоокислительного старения.

Для достижения поставленной цели полимерная композиция, содержащая полиэтилен и олигомерный стабилизатор, в качестве последнего содержит полиэтилфениламинометилоксиэтилен следующей структуры

819129

<11>- (Н- (Н, Ог

g3 f115 при следующем соотношении компонентов, мас. /o .

Полиэтилен 99,3 — 99,5

Полиэтилфениламиноме. тилоксиэтилен 0,5 — 0,7

Полиэтилфениламинометилоксиэтилен (ПЭФЭ) получают путем полимеризации

1-этилфениламино-2,3-эпоксипропана в массе под действием КОН по следующей схе-: ме:

Пример. Получение ПЭФЭ.

В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, хлор кальциевой трубкой и трубкой для подачи азота, в атмосфере азота загружают 20 r свежеперегнанного 1-этилфениламино-2,3-эпоксипропана. Колбу с мономером помещают в термостатирующую баню и выдерживают при

120 С в течение 5 мин. Затем загружают

0,4 г таблетированного 85 /р-ного КОН и проводят полимеризацию в течение 40 мин.

По окончании полимеризации реакционную массу растворяют в 40 мл толуола, перемешивают 30 мин, затем добавляют 2 мл

СНЗСООН для нейтрализации катализатора. Выпавший осадок отфильтровывают, а полученный олигомер осаждают из раствора в петролейный эфир. Синтезированный олигомер ПЭФЭ высушивают в вакууме до постоянного веса. Выход ПЭФЭ вЂ” 17 г (86 /р на исходный мономер). ПЭФЭ вЂ” твердая смола светлого цвета, хорошо растворимая в ароматических и хлорированных углеводородах, ацетоне, диметилформамиде. Молекулярная масса ПЭФЭ, определенная методом гельпроникающей хроматографии, имеет значение М„= 1450.

Олигомер ПЭФЭ обладает эффективным стабилизирующим действием против термоокислительного старения полиэтилена.

Он хорошо совмещается с полиэтиленом, не выпотевает (не выцветает) при хранении и не улетучивается в процессе переработки или под действием высоких температур, а при длительном вальцевании полиэтилен не меняет цвета. Способ введения ПЭФЭ не вызывает технологических затруднений и может быть осуществлен на вальцах или других смесителях.

Пример. Олигомерный стабилизатор

ПЭФЭ вводят в полиэтилен в количестве

0,5 — 0,7Р/р от массы композиции (0,0034—

З0

4

0,0042 моль/кг полиэтилена) . Смешение проводят в смесителе Бенбери емкостью

1800 мл при температуре 130 — 135 С в течение 4 — 5 мин. Полученные образцы стабилизированных композиций проверяют на термоокислительное старение вальцеванием при 160 C на вальцах с фрикцией 1,2 мм и зазоре между валками 0,2 мм. Массу вальцуют в течение 16 — 18 ч при температуре 160 С. Из вальцованных в различное время смесей готовят прессованием образцы для физико-механических испытаний, определения тангенса угла диэлектрических потерь, индекса текучести расплава. Для сравнения в таких же условиях испытана композиция полиэтилена, стабилизированная мономерным стабилизатором N,N-ди+ нафтил-и-фенилендиамином (диафеном) и композиция полиэтилена, стабилизированная ПДФЭ (прототип). Результаты изменения свойств композиций полиэтилена, стабилизированных ПЭФЭ в процессе вальцевания при 160 С, представлены в таблице.

В таблице приведены также данные по изменению свойств композиции полиэтилена, стабилизированной ПДФЭ (по прототипу) и композиции полиэтилена, стабилизированной диафеном в процессе вальцевания при 160 С.

Как видно из таблицы, образцы композиций полиэтилена, стабилизированных

ПЭФЭ, обладают высокой ингибирующей эффективностью. Так, при введении в полиэтилен 0,5 — 0,7 /р (0,0034 — 0,0048 моль/кг полиэтилена) предлагаемого олигомерного стабилизатора ПЭФЭ композиции полиэтилена сохраняют свои первоначальные свойства, в частности относительное удлинение, индекс расплава, тангенс угла диэлектрических потерь даже после вальцевания при

160 С в течение 16 — 18 ч. Композиции полиэтилена, стабилизированные 0,5Р/р (0,0034 моль/кг полиэтилена) полндифениламинометилоксиэтиленом (по прототипу) обеспечивает стабилизирующее действие в этих условиях только в течение 12 ч. Композиции полиэтилена, стабилизированные диафеном НН 0,1 /, от массы полиэтилена (0,003 моль/кг полиэтилена) также сохраняет стабилизирующее действие в этих условиях только в течение 12 ч.

Кроме того, композиция полиэтилена, стабилизированная диафеном НН, является темной, в то время как композиция полиэтилена, стабилизированная ПЭФЭ, являстся светлой.

Предлагаемая стабилизированная композиция полиэтилена ПЭФЭ имеет низкий тангенс угла диэлектрических потерь.

819129

Количество стабилизатора

Предел Относитекучес- тельное

Продолжительность вальцевания, ч

Индекс текучести

Тангенс угла диэлектрических потерь, 1(8

Предел

Композиция прочности, кгс/см у от массы поливтилена ти, удлинение, у, расплава, r/10 мин моль/кг кгс/сма

1,6

110

2

Не течет

ПЭ 10802 †0

1/6

220

1,05

1,06

0,96

1,21

1,56

2,13

2,0

2,2

2,2

2,18

108

108

101

106

107

Г37

Г37

127

127

1/6

8

12

ПЭ 10802 — 020+

+ПЭФЭ

ПЭФЭ

0,5

0,0034

568

568

570

ПЭФЭ

0,7

1,05

1,06

1,21

1,40

2,14

2,0

2,2

2,18

137

128

108

108

105

1/6

16

0,0048

568

565

3,0

2,8

2,6

2,7

4,7

131

139

134

121

1,97

2,0

2,0

1,73

0,52

102

118

117

121

1/6

12

ПЭ 10802 — 020+

+ПДФЭ

142

0,0035

ПДФ Э

0,5

1,5

1,7

1,6

2,9

51,0

122

119

121

105

2,3

2,4

2,9

2,6

Не течет

I/6

8

12

104

106

I03

I05

105

126

ПЭ 10802 — 020+

-1-диафен НН

Диафен

HH 0,1

О, 003

Формула изобретения

Составитель А. Кулакова

Техред И, Заболотнова Корректоры: В. Петрова и О. Тюрина

Редактор Н. Потапова

Заказ 1349/12 Изд. Ко 332 Тираж 530 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Полимерная композиция, содержащая полиэтилен и олигомерный стабилизатор, о тличающаяся тем, что, с целью повышения ингибирующей эффективности против термоокислительного старения, в качестве олигомерного стабилизатора она содержит полиэтилфениламинометилоксиэтилен при следующем соотношении компонентов, мас. %.

Полиэтилен 99,3 — 99,5

Полиэтилфениламинометилоксиэтилен 0,5 — 0,7

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Старение и стабилизация полимеров.

Сб. под редакцией Неймана М. Г,, М., «Наука», 1964, с. 106.

2. Авторское свидетельство № 172033, кл. С 08L 23/12, 1965. 3. Наумова С.,Ф., Балыкина М. В. и др.

Стабилизация полиэтилена низкой плотно10 сти полидифениламинометилоксиэтиленом.

Доклады АН БССР, т. ХХШ, 1979, № 3, с, 255 (прототип)