Полимерная композиция Советский патент 1992 года по МПК C08L23/28 C08K5/13 

добавки плохо совместимы с ХПЭ, поэтому склонны к выпотеванию из изделий. Низкомолекулярные антиоксиданты в условиях повышенной температуры легко улетучиваются. Все это приводит к ухудшению качества готового продукта.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является полимерная композиция, содержащая хлорированный полиэтилен, неорганический наполнитель аэросил, и антиоксидант - монозамещенный продукт взаимодействия фенола или м-крезола с олигомерами изобутилена или пропилена при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Хлорированный полиэтилен100,0 Аэросил 25,0-30,0 Монозамещенный продукт взаимодействия . фенола или м-крезола с олигомером изобутилена или пропилена 0,4-1,5 Высокомолекулярные антиоксиданты фенольного типа хорошо совмещаются с полимером, не выпотевают, не вымываются водой и не улетучиваются при высоких температурах. Однако полимерные композиции имеют недостаточно большое время термостабильности (53-125 мин при 175°С в зависимости от типа полиолефинфенола и его концентрации),

Цель изобретения - повышение термоокислительной стабильности и цветостойкости полимерной композиции до и после старения.

Указанная цель достигается тем, что полимерная композиция на основе хлорированного полиэтилена, включающая неорганический наполнитель и антиоксидант, в качестве антиоксиданта содержит алкилированные полиизобутиленом аминофенолы общей формулы:

СНз СНз СНз

мн-с-сн,-(т:-сн,1-с-сн,

ноI I I

Сп-1 СН-аСН

или

он СИ, C1L СИ,

/А I I

O-NH-C-CHji C-CHjVC-CHj CHj СНз СНз

где п 17.

при следующем соотношении компонен

мае.ч.:

Хлорированный полиэтилен100,0 Неорганический наполнитель 25,0-30,0

Алкилированные полиизобутиленом аминофенолы указанной формулы0,5-3,0

В качестве неорганического наполнителя полимерная композиция содержит аэросил или белую сажу.

Применение алкилированных полиизобутиленом аминофенолов позволяет получать полимерные композиции на основе хлорированного полиэтилена, обладающие большим временем термостабильности до и после старения композиции, сохраняющие первоначальный цвет в течение всего времени термической экспозиции. Синтезированные антиоксиданты хорошо совмещаются с полимером, не вымываются водой, не улетучиваются при высоких температурах, .следовательно, практически не0 токсичны.

Синтез алкилированных полиизобутиленом аминофенолов проводят при следующеммолярномсоотношениивзаимодействующих веществ - полиизобу5 тилен: п- или о-аминофенол:катализатор (тетрахлоралюминат натрия) 1,0:1,3:0,05, В трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником с хлоркальцйевой трубкой, мешалкой с глицериновым затвором, термометром, предварительно продутую инертным газом, последовательно вводят 20%-ный раствор полиизобутилена (среднечисленная мол.м. полиизобутилена 1100, соответстенно средняя степень

5 полимеризации п 19; степень ненасыщенн-ости 1, т.е. все молекулы полиизобутилена содержат концевые двойные углерод-углеродные связи) - 20 г (1,8 х х10 моль) в 80 г изооктана, 2,50 г (2,3 х

0 X10 моль) п- или о-аминофенола и 0,017 г (1,0 моль) очищенного тетрахлоралюмината натрия. Реакционную смесь интенсивно перемешивают в течение 2 ч при 80°С. Продукт алкилирования выделяют и

5 очищают осуждением и переосаждением из ацетона, затем удаляют растворитель на ротационном испарителе и сущат до постоянного веса в вакуумном сушильном шкафу. Выход алкилированных продуктов составляет 20,86 г (95%).в случае алкилированного

0 полиизобутиленом п-аминофенола (4-оксифениламинополиизобутилена) и 19,77 г (90%) в случае алкилированного полиизобутиленом о-аминофенола (2-оксифениламинополиизобутилена).

5 Продукть алкилирования представляют собой тягучие вещества слегка желтоватого цвета, растворимые в петролейном эфире, хлороформе, четыреххлористом углероде, нерастворимые в спирте, ацетоне, воде.

Вхождение аминофенолов в полимерную цепь полиизобутилена оценивают путем сопоставления степени ненасыщенности в исходном полиизобутилене с количеством гидроксильных групп в алкилированном продукте. Количество двойных углерод-углеродных связей в исходном полиизобутилене определяют озонометрически на приборе АДС-4 (растворитель CCU, внутренний стандарт - стильбен), количество ОН групп -титрованием по Верлею.

Строение полученных продуктов подтверждается ИК-спектроскопией.

Пример 1. Для приготовления полимерных композиций (примеры 1-17) используют хлорполиэтилен с содержанием хлора 25-33 мае. % мол.м. 20000. Для хлорирования применяют полиэтилен высокого давления, плотность 0,919 г/см, показатель текучести расплава 2,2 г/10 мин.

Полимерную композицию, содержащую, мас.ч.: ХП.Э 100; алкилированный полиизобутиленом п-аминофенол 0,5; аэросил 25, готовят на вальцах при 150°С, затем раскатывают в листы толщиной 0,5 мм, нарезают и испытывают. Эффективность стабилизатора определяют по показателю время термостабильности г, т.е. времени до начала выделения НС1 из пленки при 175°С. За время термостабильности принимают время изменения окраски индикаторной бумаги конго-рот. В момент изменения окраски индикаторной бумаги определяют цвет полимера путем сравнения цвета полимерной композиции, подвергнутой термической экспозиции, с цветокодирующей шкалой, где 1 балл соответствует белому цвету. 10 - черному. Старение образцов проводят в термостате ТВС-1 при 100°С в течение 24 ч. После старения определяют время термостабильности, как описано.

П р и м е р ы 2-12. Полимерные композиции готовят и испытывают аналогично примеру 1. Состав композиций и их свойства приведены в таблице.

П р им ер ы 13-16 (контрольные). Полимерные композиции готовят и испытывают аналогично примеру 1.

Пример 17 (известный). Полимерную композицию, содержащую, мас.ч.: ХПЭ 100; З-метил-4-полипропиленфенола 1,0; аэросил 30. готовят и испытывают, как в примере 1.

Как видно из таблицы, оптимальный эффект стабилизации достигается при ведении в полимерную композицию алкилированных полиизобутиленом аминофенолов в концентрации 0,5-3,0 мас.ч.

Синтезированные соединения хорощо совмещаются с полимером, не улетучиваются при высоких температурах, не вымываются водой при эксплуатации изделий, не

выпотевают на поверхность изделий, не окрашивают полимер и не изменяют цвет композиции в процессе термической экспозиции. Эффективные антиоксиданты синтезируются на основе дешевых промышлен но доступных аминофенолов и неконди ционных продуктов производства полиизобутилена, которые при этом утилизуются.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я 1. Полимерная композиция, содержащая хлорированный полиэтилен, неорганический нааолнитель и антиоксидант. о т л ичающаяся тем, что, с целью повышения термоокислительной стабильности и цветостойкости, в качестве антиоксиданта она содержит алкилированные полиизобутиленом аминофенолы общей формулы

СН, СН, СН, ,

I 3 I 3 ,.3

но NH-C-CH,-(, I iv, гп , 3

СН, СН, СН.

или

ОН ен, сн.

сн.

-llH-C-CHjiC-CH VC-CHa

-СНз СН, CHj. .

где П 17,

при следующем соотношении компонентов,

мас.ч.:.

Хлорированный полиэтилен100,0 Неорганический наполнитель25,0-30.0

Алкилированные пО лиизобутиленом аминофенолы указанной формулы0,5-3.0 2. Композиция по п. 1. отл.ичающая с я тем. что в качестве неорганического наполнителя она содержит аэросил или белую сажу.