ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1997 года по МПК C08L27/06 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/16 C08K3/20 C08K3/26 C08K3/30 C08K3/34 

Изобретение относится к составу полимерной композиции на основе непластифицированного суспензионного поливинилхлорида (ПВХ), применяемой, например, для изготовления листов, оконных, дверных блоков с улучшенным внешним видом (блеском) и высокой цветостойкостью, антистатических материалов, используемых в электронной промышленности, в частности, для упаковки изделий электронной техники, для получения обувного пластиката с улучшенными физико-механическими свойствами и т. д.

Одним из основных требований, предъявляемым к оконным профилям и изделиям на их основе (рамы, дверные блоки и т.д.), является, например, гладкость, ровность поверхности, которая снижает прилипание пыли, влаги, газов. Ровная, гладкая поверхность изделия обеспечивает в свою очередь повышенную прочность изделия при длительной эксплуатации в атмосферных условиях. Гладкость (блеск) образца определяют по величине отраженного от его поверхности света.

Изменение цвета (цветостойкость) является одним из факторов, обусловливающих во многих случаях ухудшение внешнего вида изделий и снижение срока эксплуатации материалов из ПВХ. Известно, что характерным признаком декструкции ПВХ при нагревании является прогрессирующее изменение его окраски: от бесцветного до темнокоричневого. Эффект по показателю цветостойкости связан с длительностью сохранения полимером начальной окраски.

Известна композиция на основе хлорсодержащего полимера для получения материалов различного назначения, в частности, листов. Полимерная композиция содержит на 100 мас. час. ПВХ (в мас. час.): 1-3 пластификатора, 1,5-4,5 свинецсодержащего термостабилизатора и дополнительно 1,5-4,5 ацетата металла II и IY группы.

Для получения листов применяется полимерная композиция, содержащая в мас. час. 100 ПВХ, 1-3 термостабилизатора и 0,5-3 смазки неполного эфира диэтиленгликоля и синтетической кислоты C₁₇-C₂₀, модифицированного 0,8-1,5 цинковой соли синтетической жирной кислоты C₁₇-C₂₀ (НЭ).

Для получения профилей, литьевых изделий используется полимерная композиция, содержащая в мас. час. 20-80 суспензионного ПВХ, 20-80 микросуспензионного ПВХ, 1-4,5 термостабилизатора и 0,1-2 смазки.

Полимерная композиция, включающая в мас. час. 100 ПВХ, 2-4 термостабилизатора, 0,3-1 смазки и 30-100 модифицированного наполнителя, применяется для получения профильно-погонажных изделий, конструкционных материалов, используемых в строительстве.

Известна также полимерная композиция, применяемая для получения профильных конструкционных и каркасных изделий для строительства. Полимерная композиция содержит в мас. час. 100 ПВХ, 2,5-5 стабилизатора, 0,1-0,3 смазки и 1-7 модифицирующей добавки метакрилата 2-оксиметилбицикло(2,2,1)-гепт-5-ена.

Для получения материалов, предназначенных к эксплуатации в атмосферных условиях, применяется полимерная композиция, включающая в мас. час. 100 ПВХ, 0,8-5 эпоксидного соединения, 0,1-2 многоатомного спирта, 0,5-1,5 органического фосфита и 0,2-4 соли или смеси солей металлов 2-ой группы периодической системы 6-бензолсульфамидогексановой кислоты.

Блеск полимерных композиций составляет 52-58 цветостойкость (время сохранения светлой окраски) 55-235 мин.

Создание антистатического материала, т.е. снижение удельного поверхностного электрического сопротивления достигается введением в состав композиций специальных добавок антистатиков.

Так, известна антистатическая полимерная композиция для получения пленок и листов, используемых, например, в электроизмерительных приборах. Полимерная композиция содержит в мас. час. 100 ПВХ, 3-5 термостабилизатора и 2-5 антистатической добавки N-ацил-N-N-бис ( β -оксиэтил)-этилендиамина. Удельное поверхностное электрическое сопротивление образцов 4,4•10⁹-6,7•10¹⁰ Ом.

Известна антистатическая полимерная композиция, используемая для получения пленок, листов и т.д. Полимерная композиция содержит в мас. час. 100 ПВХ, 1,5-5,5 стабилизатора, 0,2-1,5 вторичного стабилизатора и 1-5 антистатической добавки натриевой соли 2-этилгексилфенилфосфорной кислоты. Удельное поверхностное электрическое сопротивление композиции 3,5-9,5•10¹⁰ Ом.

Известна также антистатическая полимерная композиция, применяемая для получения пленок, листов, труб и т.д. Полимерная композиция содержит в мас. час. 100 ПВХ, термостабилизатор, включающий 2-3 соосажденного стеарата бария-кадмия, 1,5-2 эпоксидированного соевого масла и 0,5-1 три(нонилфенил)фосфита, и антистатическую добавку 2-4 натриевой соли 2-этилгексилфенилфосфорной кислоты или алкилмоносульфоната натрия и 1-2 ацетата свинца. Удельное поверхностное электрическое сопротивление образцов 1,3-9,3•10¹⁰ Ом.

При хранении в течение 6 месяцев образцов, полученных из полимерных композиций, наблюдается ухудшение их антистатических свойств: удельное поверхностное электрическое сопротивление образцов составило 9,5•10¹²-1,2•10¹³ Ом. После более длительного хранения образцов (спустя 18 мес) антистатические свойства резко ухудшились.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является полимерная композиция прототип. Полимерная композиция может быть использована для получения пленки и листов различного назначения, винипласта и др. Полимерная композиция включает в мас. час. 100 суспензионного ПВХ, 1-3 металлсодержащего термостабилизатора и 0,35-3 смазки. Блеск полимерной композиции 56-59 цветостойкостью 65-115 мин (см. табл. 1, пример 16), удельное поверхностное электрическое сопротивление образцов до хранения 1,1-1,5•10¹² Ом, после хранения в течение 18 мес 2,1-4,3•10¹³ Ом (см. табл. 2, пример 29).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение блеска и сохранение цветостойкости полимерной композиции для оконных и дверных блоков, а также улучшение антистатических свойств полимерной композиции, предназначенной для использования в электронной промышленности.

Для этого полимерная композиция, содержащая суспензионный ПВХ, смазку и стабилизатор, в качестве стабилизатора содержит состав, включающий, мас. 70-78 оксида свинца, 18-20 основного карбоната свинца, 0,5-3,5 хлорида свинца, 1-2 двухосновного сульфата свинца, 1,0-1,5 силиката свинца и 0,5-4,0 хлорида натрия, с размером частиц 60-120 mк при следующем соотношении компонентов композиции в мас. час.

Суспензионный ПВХ 100
Смазка 0,1-1,5
Стабилизатор указанного состава 1-6
В качестве суспензионного ПВХ полимерная композиция содержит ПВХ марок С-7059М, С-7058М, С-6358М, С-5868 ПЖ (ГОСТ 14332-78). Смазка полиэтиленовый воск ПВ-200 по ТУ 6-05-1516-77, стеариновая кислота по ГОСТ 6484-64, НЭ-ТУ 88 УССР-192-041-84.

Стабилизатор, включающий в своем составе перечисленные выше компоненты и являющийся продуктом регенерации свинца, измельчают на дезинтеграторе СМ 225 при скорости вращения 1400 об/мин при 20-25 ^oC. Затем добавляют 1,5-1,6-ный водный раствор Na₂CO₃, промывают 3 раза водой при 20 ^oC, промывные воды сливают и осадок сушат при 100 ^oC. Полученный продукт порошок белого цвета с размером частиц 60-120 μк ТУ на этот стабилизатор в стадии оформления. В полимерных композициях стабилизатор указанного состава ранее не использовался.

Авторам не известны технические решения, имеющие признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа, а именно: неизвестны ПВХ-композиции, содержащие в качестве стабилизатора состав, включающий оксид свинца, основной карбонат свинца, хлорид свинца, двухосновной сульфат свинца, силикат свинца и хлорид натрия, взятые в определенном весовом соотношении. Это позволяет сделать вывод о новизне заявляемой полимерной композиции.

Улучшения блеска и сохранения высокой цветостойкости, а также улучшения антистатических свойств предлагаемых полимерных композиций за счет использования в их составах определенного стабилизатора невозможно было предусмотреть, исходя из анализа известных технических решений аналогичного назначения. Это позволяет, по мнению авторов, сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Пример 1. 100 мас. час. ПВХС 7059М, 0,5 мас. час. ПВ-200, 1 мас. час. стабилизатора (размер частиц 60-120 μк ), включающего, мас. 70 оксида свинца, 20 основного карбоната свинца, 3,5 хлорида свинца, 1,0 двухосновного сульфата свинца, 4,0 хлорида натрия, 1,5 силиката свинца (Сl) перемешивают в лабораторном смесителе при температуре 90 ^oC в течение 30 мин. Затем смесь вальцуют при 175 ^oC в течение 6 мин и прессуют при 180 ^oC 6 мин в пластины размером 140•140•1 мм. По ГОСТ 896-69 определяют блеск полученных образцов. Для определения цветостойкости из композиции вальцуют при 160 ^oC в течение 5 мин образцы пленок 15•20•0,5 мм, помещают их в термокамеру с циклирующим воздухом (180 ^oC) и через определенные промежутки времени извлекают образцы, визуально определяя изменение окраски пленки.

Примеры 2-15. По предлагаемому изобретению пример 16 для сравнения. Составы и свойства полимерных композиций приведены в табл. 1. Способ приготовления композиций и методы их испытаний аналогичны приведенным в примере 1.

Из приведенных в табл. 1 данных видно, что использование в предлагаемой полимерной композиции в качестве стабилизатора состава, включающего определенное массовое соотношение входящих в него компонентов, увеличивает блеск образцов до 75-79 при этом цветостойкость составляет 80-215 мин.

Пример 17. 100 мас. час. ПВХ С5868ПЖ, 0,1 мас. час. ПВ-200, 1 мас. час. стабилизатора C₁ перемешивают в лабораторном смесителе при температуре 90 ^oС в течение 30 мин. Затем смесь вальцуют при 175 ^oС в течение 12 мин и прессуют при 180 ^oС 6 мин в пластины размером 140•140•1 мм. По ГОСТ 6433.2-71 определяют удельное поверхностное электрическое сопротивление полученных образцов. Хранение образцов осуществляют в сухом складском помещении (влажность не более 85) в течение 18 мес.

Примеры 18-28 по предлагаемому изобретению, пример 29 для сравнения. Составы и свойства полимерных композиций приведены в табл. 2. Способ приготовления композиций и методы их испытаний аналогичны приведенным в примере 17.

Из приведенных в табл. 2 данных видно, что использование в предлагаемой полимерной композиции в качестве стабилизатора состава, включающего определенное массовое соотношение входящих в него компонентов, способствует сохранению антистатических свойств материалов в течение 18 мес со дня изготовления.

Использование: для изготовления листов, оконных, дверных блоков с улучшенным блеском и высокой цветостойкостью, антистатических материалов для упаковки изделий электронной техники, для получения обувного пластиката и т. д. Сущность изобретения: композиция содержит суспензионный поливинилхлорид 100 час. , смазку 0,1-1,5 час., стабилизатор - продукт регенерации свинца, содержащий оксид свинца 70-78 %, основного карбоната свинца 18-20 %, хлорид свинца 0,5-3,5 %, двухосновной сульфат свинца 1-2 %, силикат свинца 1,0-1,5 % и хлорид натрия 0,5-4,0 % - 1-6 час. Характеристика свойств: блеск - 72-79 % , цветостойкость 80-215 мин. 2 табл.

Полимерная композиция, включающая суспензионный поливинилхлорид, смазку и стабилизатор, отличающаяся тем, что она содержит в качестве стабилизатора продукт регенерации свинца, содержащий, мас.

Оксид свинца 70 78
Основной карбонат свинца 18 20
Хлорид свинца 0,5 3,5
Двухосновной сульфат свинца 1 2
Силикат свинца 1,0 1,5
Хлорид натрия 0,5 4,0
при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Суспензионный поливинилхлорид 100
Смазка 0,1 1,5
Стабилизатор указанного состава 1 6