Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Р2) Заявлено 180681 (21)3302719/23-05 с присоединением заявки ¹â€” ($g) М Кд 3

С 08 L 23/06

С 08 К 5/34

Государствен ны и комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

3Щ УДК 678. 742. .2.04(088.8) Опубликовано 0712я2 Бюллетень ¹45

Дата опубликования описания 071282

И.Б. Кулевская, Л.З. Мороз, Т.М. Прокопович, И.Ф. Осипенко и A.È. Зеленский (72) Авторы изобретения

Институт физико-органической химии AH БелорусСкой.,CCP и Белорусский технологический институт им. С.М. Кировй (71) Заявители (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

СН2

Изобретение касается получения полиэтилена, обладающего повышенной термостабильностью.

Полиэтилен является одним из наиболее распространенных полимеров, он широко используется в различных областях народного хозяйства, однако задача продления срока его службы, несмотря на большое число используемых для этой цели модификаторов и стабилизаторов, продолжает оставаться актуальной. Области применения полимеров и материалов на их.основе постоянно расширяются, повышаются требования к условиям их переработки и эксплуатации.

Известна полимерная композиция, содержащая полиэтилен, стабилизированный бисалкофенолами, например

Ноноксом MSP (1).

Однако этот стабилизатор не обеспечивает достаточно высокую стойкость полиэтилена к термоокислительной деструкции.

Наиболее близкой к предлагаемому является полимерная композиция на основе полиэтилена, соцержащая в качестве стабилизатора имид бицикло (2,2,2 )окт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты (ИБОК) 2 ).

Однако этот стабилизатор не обеспечивает достаточно высокую термостабильность и устойчивость к действию кислорода. Физико-механические свойства полиэтилена, содержащего указанный стабилизатор, после воздействия на него в течение продолжительного времени повышенной температуры и кислорода воздуха ухудшаются, например разрушающее напряжение прк разрыве (G )и относительное удлинение при растяжении (с.).

Цель изобретения — повышение устойчивости композиции к термоокислительной деструкции.

Эта цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая полиэтилен и стабилизирующую добавку, в качестве последней содержит оксиэтилимид бициклической дикарбоновой кислоты общей формулы

СО

СΠ— NC H2CH2OH где n = 1 или 2, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

979426

Полиэтилен

99,25-99,90

Оксиэтилимид бициклической, дикарбоновой кислоты 0,1-0,75

Оксиэтилимиды бицикло. 2,2,1)гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой .кислоты (1) и бицикло(2,2,2)окт-5-ен-2,3-дикарбоновой (II) кислот являются более эффектив !ыми стабилизаторами, чем 10 у!вмазанные. В частности, после ускоренного старения при повышенной температуре разрушающее напряжение и относительное удлинение при разрыве для композиций, содержащих оксиэти- 15 лимиды t и II, оказалось выше, чем для композиций, содержащих имид, а также для композиций, содержащих

Нонокс WSP.

Синтез оксиэтилимидов и выделение конечного продукта происходит по более простой методике, чем синтез имида. Оксиэтилимиды получают непосредственным взаимодействием ангидридов бициклических кислот с моноэтаноламином и выделяют путем перекристаллизации из, воды. (сн2) и

СО

+ БН2CH2CH20Н вЂ”

СО-0

30 (СН2)Л

-ФСΠ— МСН2СН2ОН где и 1 или 2. 40

Оксиэтилимид1имеет т.пл. 88-89 С, П - 121-122ОС, это белые кристаллические порошки.

Стабилизированные композиции готовят путем смешивания полиэтилена 45 высокого давления (ПЭВД 10802-020) в ходе вальцевания на лабораторных микровальцах при 130 в течение

10 мин. Определение разрушающего напряжения при разрыве и относительного удлинения при растяжении осуществляют по ГОСТ 11262-68 на стандартных

- образцах - лопаточках, изготовленных путем литья под давлением из полученных композиций, до и после ускорен ного старения на разрывной машине

РМИ-60 при скорости раздвижения захватов 500 мм/мин.

Для оценки эффективности предлагаеьих стабилизаторов по сравнению 60 с эффективностью используемого в про-!

ыаленности Нонокса MSP проводят ис следование ускоренного термостарения: композиций на основе ПЭВД и оксиэти;лимидов и II. При этом ускоренное 65 термостарение изучаемых образцов стабилизированных композиций осущеО ствляют в термошкафу при 100 в те» чение 100 ч.

Пример 1 . В зазор между валками лабораторных микровальцов помещают 99,9 г ПЭВД 10802-020, име-. ющего плотность l 0,9185 г/см

6 = 11,6 МРа, Е 583%, нагревают до 130, в полученный расплав полимера вводят 0,1 r оксиэтилимида и . вальцуют 10 мин. Из отвальцованного полотна прессуют пластины толщиной

2 мм при давлейии 8,82 NPa и 160 с последующим охлаждением до 30ОС. ,Из пластины вырубают образцы согласно ГОСТ 11262-.76. Образцы полученной композиции нанизывают на проволоку и помещают в термошкаф, где выдержива- . ют 100 ч при 100, затем испытывают на разрывной машине РМИ-60. Результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е. р 2 . Аналогично примеру 1 готовят композицию, содержащую 99,25 r ПЭВД и 0,75 r Оксиэтилимида 1, из которой готовят!образцы и подвергают их испытаниям. Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 3 . Аналогично примеру.1 готовят композицию, содержащую 99 9 г ПЭВД и 0,1 r оксиэтилимида II, из которой готовят образцы и подвергают их испытаниям. Резуль.таты испытаний приведены в таблице.

Пример 4 . Аналогично примеру I готовят композицию, содержащую 99,25 г ПЭВД и 0,75 г оксиэтилимида !1, из которой готовят образцы и подвергают их испытаниям. Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из данных, приведенных в таблице, композиции на основе полиэтилена, содержащие 0,1 - 0,75% оксиэтилимидов I и II, обладают лучшими физико-механическими свойствами по сравнению с композициями, -стабилизированными с помощью.тех же количеств Нонокса или имида ИБОК Э (прототипа).

Преимущество композиций, содержащих и II, особенно заметно при рассмотрении результатов испытаний их физико-механических свойств (e и E ) после ускоренного старения, что свидетельствует о высокой эффективности использованных стабилизаторов.

Таким образом, предлагаемые полимерные композиции имеют по сравнению с прототипом"и применяемым в промышленности Ноноксом повышенную стойкость к термоокислительной деструкции, при этом предлагаемые стабилиза« торы не вызывают окрашивания композиций, что позволяет использовать их во всех областях, где необходимо иметь неокрашенный стабилизированный полиэтилен. ъ

979426

436

10,75

10,75

583

- 11,60

12,90

570

590

0,1

620

0,2,13,50

13,90

12,00

11, 8О

610

680

590. 0,3

680

12,20

12, 30

12,50

13,80

625

14,20

14,40

14,80

15,60

0,4

670

620

0 5

0,6

650

620

660

0,75 й610

11,60

436

583

12,95.

595

575

0,1

710

645

0,2

700

620

0,3

0,4

700

600

690

695

0,5

0,6

680

605

680

650 .

0,75. 436

0,1

12,90

480

555

460, 600

13,20

13,10

13,70

0,2

0,3

460

565.520

565

0,4

Стабилизатор

Оксиэтил имид I

Оксиэтил- имид Г1

Нонокс WSP.Концентрация стабилизатора, . мас.В

14,50

14,90

14,00

14,.20

14,90

14,60

11у60 583

10,75

11,10

11,75

13,20

12,00

11,90

12,10

12,45

10, 75

10,65

10, 80

11, 20

11,55

979426

Продолжение таблицы г

Показатели до ускорен ного старения

Концентрация стабилизатора, мас.%

Показатели после ускоренного старения в те.чение 100 ч при 100 C

Стабилизатор

МРа ф

МРа

f,%

11,80 560

575

14,10

14,20

0,5

12,00

590

620

0,6

0,75

11,60

10,75

10,65

11,00

13,35

583

436

0,1

560

515

0,2

600

530

ИБОК

0,3

580

545

11у60 1 550

0,4

580

11, 85

12,05

12,20

0 5

610

575

605

0,6

590

585

0,75

625

Формула изобретения

СΠ— УСН2СН20Н

Составитель Л. Ягодкина

Редактор И. Митровка Техред E. Харитончик Корректор Г.Решетник

«1акаэ 9274/5 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ 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

12,85

13,30

13,85

13,90

14,00

14,35

14,50

Полимерная композиция, содержащая полиэтилен и стабилизирующую добавки, отличающаяся тем, что, с целью повышения стой-. кости композиции к термоокислительной деструкции, она содержит в качестве стабилизирующей добавки оксиэтилимид бициклической дикарбоновой кислоты общей формулы

I где и 1 или 2, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиэтилен 99,25-99,90

Оксиэтилимид бицикличеекой дикарбоновой кислоты указанной общей фор45

0,1-0,75

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фойгт И. Стабилизация .синтетических полимеров против действия света и тепла, Л., "Химия", 1972.

2. Авторское свидетельство СССР Р 678055, кл. С 08 L 23/06, С 08 К 5/16, 1979 (прототип).