ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1999 года по МПК C08L27/06 C08K13/00 C08K13/00 C08K5/10 C08K5/13 D06N3/06 

Изобретение относится к области полимерной химии, в частности к получению покрытий из пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ), например покрытий для обивочных искусственных кож, характеризующихся пониженной горючестью.

Известны композиции покрытий огнестойких искусственных кож, содержащих в качестве антипиренов трихлорэтилфосфат и триоксид сурьмы. (Справочник по искусственным кожам и пленочным материалам. М, Легкая и пищевая пром-ть, 1982, с. 249. ) Недостатком этих композиций является наличие трихлориэтилфосфата, обладающего повышенной летучестью, плохой совместимостью с ПВХ, кроме того, он отрицательно влияет на эксплуатационные свойства ПВХ материалов.

Одним из важнейших показателей обивочных ИК является изменение жесткости после теплового и светотеплового старения. Для материалов данного назначения важен соответствующий декор, поэтому требуется высокая цветостойкость.

Известно, что используемые в рецептах огнестойких искусственных кож антипирены, в частности трихлорэтилфосфат и триоксид сурьмы, отрицательно влияют на указанные эксплуатационные характеристики. (Никонова Н.Н., Лифинцев М. М. , Иванов Л.С., Минскер К.С. Совершенствование рецептуры и технологии изготовления огнестойкого обивочного материала. Сб. Новое в химии и технологии искусственных кож и пленочных материалов технического назначения. Ив НИИ ПИК, 1989. Кодолов В.И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов М., Химия, 1976).

Известна композиция на основе ПВХ, обладающая повышенной устойчивостью к светотепловому старению, которая наиболее близка по составу к заявляемой (а. с. СССР N 1341843, кл. C 08 L 27/06, 15.04.91).

Известная композиция содержит 100 мае.ч. ПВХ, 26-90 мас.ч. ди-2-этилгексилфталата и целевые добавки.

Однако ПВХ материалы данного состава не содержат антипирирующих добавок, т. е. не являются огнестойкими. Кроме того, их рецепты характеризуются многокомпонентностью и, следовательно, повышенной материалоемкостью.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств материала при сохранении необходимой огнестойкости.

Поставленная цель достигается использованием в композиции пирокатехина (ПКХ) и дополнительным введением в ПВХ композицию оксида цинка.

При этом улучшаются следующие свойства ПВХ материала:
- повышается цветостойкость;
- уменьшается изменение жесткости после термического и светотеплового старения;
- возрастает термостойкость;
- увеличивается окислительная стабильность;
- повышается морозостойкость.

Для получения ПВХ покрытий использовали ПВХ ЕП-6602, пластификатор ди-2-этилгексил фталат (ДОФ), пирокатехин (ПКХ), оксид цинка, пигмент железооксидный.

Термостойкость характеризовали температурой начала интенсивного разложения (T_н.р), которую определяли термогравиметрическим методом на дериватографе Q 1500 D фирмы МОМ, скорость нагрева 10 град./мин. Окислительную стабильность характеризовали длительностью индукционного периода до начала окисления (прибор DS C 910 фирмы Du Pont, T=130^oC).

Температуру стеклования определяли на том же приборе при скорости нагрева 10 град./мин.

Для оценки термостабильности образцы выдерживали при температуре 175^oC в течение 30 мин и определяли изменение окраски (изменение координат цвета X, Y, Z) на компараторе КЦ-З.

Цветостойкость оценивали также по изменению координат цвета образцов после экспозиции в течение 60 мин под УФ-облучателем ОКН (мощность 14 кДж, Т = 80^oC, расстояние 10 см).

Жесткость определяли на приборе ПЖУ-12М (ГОСТ 8977-74). Горючесть характеризовали величиной кислородного индекса (КИ) - ГОСТ 12.1.044-84 П.4.22.

Пленки получали смешением ПВХ с ДОФ и другими добавками, созреванием пасты в течение 6 ч тщательным ее перетиранием, формованием слоя пасты и желированием при температуре 170^oC в течение 15 мин. Пленку охлаждали и испытывали по соответствующим методикам.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Композиция содержит 100 мас.ч. ПВХ, 50 мас.ч..ДОФ. Полученная пленка имеет показатели свойств, указанные в таблице.

Примеры 2-3. Композиция по примеру 1 содержит дополнительно 1 и 2 мас.ч. пирокатехина.

Примеры 4-5. Композиция по примеру 1 содержит дополнительно 1 мас.ч. пирокатехина, 1 мас.ч. оксида цинка, 2 и 2,5 мас.ч. железооксидного пигмента (стандартная концентрация для пигмента).

Пример 6. Композиция по примеру 5 содержит 1,5 мас.ч. пирокатехина.

Использование пирокатехина в количестве 1-2 м.ч. является оптимальным, т. к. при меньшей и большей концентрациях эффект снижается. При оптимальной концентрации пирокатехина:
- уменьшается T_ст на 38%, т.е. повышается морозостойкость материала;
- повышается T_н.р. на 11% и практически не меняется цвет пленок после термообработки;
- время индукции до начала окисления ПВХ возрастает в 3-4 раза;
- меньше изменяется цвет пленок после светотеплового воздействия (возрастает цветостойкость).

Поскольку ПВХ пленки и покрытия чаще используются в окрашенном виде, были оценены свойства пленок, содержащих пигмент.

В таблице показано влияние оксида цинка на свойства пленок, содержащих оптимальное количество пирокатехина (1 и 1,5 мас.ч.).

Использование оксида цинка значительно увеличивает термостойкость ПВХ (возрастает T_н.р. и цветостойкость образцов, снижается изменение жесткости после старения. Оптимальная концентрация - 2-2,5 м.ч.

При этом огнестойкость материала не ухудшается.

Полимерная композиция, содержащая, мас.ч.: ПВХ 100, ди-2-этилгекилфталат 50, пирокатехин 1-2, обладает улучшенными эксплуатационными свойствами при сохранении необходимой огнестойкости. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Полимерная композиция, содержащая ПВХ, ди-2-этилгексилфталат и целевую добавку, отличающаяся тем, что в качестве целевой добавки она содержит пирокатехин при следующем соотношении компонентов, мас.ч:
ПВХ - 100
Ди-2-этилгексилфталат - 50
Пирокатехин - 1 - 2
2. Полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксид цинка в количестве 2 - 2,5 мас.ч. и пигмент в количестве 2,5 мас.ч.