ИзЩрётёнИё относится к стабилизированным термопластичным поли-мерным композициям,., нап-ример.,. на основе полиэтилена полистирола, илй полимера 3,3-бис (хлорме-тил)-оксац.иклобу:тана (пентапласт). Такие комтго3 ици,и магут быть использованы для получения светостойких ;издел.ий.
Изв-естны стабилйЗироваНн.ые 1ком позиц.ии
на осноБе полиолефин-ов, полистирола ,и пен...
талласта, которые включают в йач-естве ста билизаторов -вещества производные оксибензофенона.
Преимуществом стабилизаторов из классаоксибензофенонов является ; высокая эффективность их светозащитного действия ;и хорошая--совместимость т тголимеграми.
Однако такие соединения, придают нежелательную желтую окраску полимерам или изделиям (особенно яз полиэтилена высокой
V;- o-CH2-CH-CH2-o/ yc-f
у II /
он
JH является продуктом конденсации 2,4-диоксибензофенона ,и дихлоргидрииа глицерина.
плотности, полученного на катализаторах Циглера).
Кроме того, для синтеза известных бензофеноновы-х стабилизаторов применяются такие дефицитные вещества, как резорцин, бензоилхлорид, алкоксибензолы, алкилбромиды
и т. д.
В СССР в Качестве стабилизатора из к.тасса-окъибензофенонов выпускается бензон ОА, который окрашивает полимерные изделия в светло-желтый цвет.|
Для получения неокрашенных ко.м1позицийи-повышения-эффекта стабилизации В; качестве стабилизирующей добавки в комфозицию введен 1,3-ди-(4-бензоил-3-окоИфенокЬи)-п.ро.панол-2, называемый далее «С-67.
Предлатаёмая стабилизированная : композация имеет следующую структурную формул у: ; ;
ОН
20 зируется на базе дефицитных бро-малкилов,
Стабилизатор «С-67 представляет собой кристаллический парашек светло-салаткого цвета с т. пл. 148-149° С. Стаб,ил,изатор вводят в термопластические полимеры в концентрации 0,01-0,05 моль на 1 кг полимера, в том Числе, моль/кг:
Для полиэтилена низкой
плотности0,01-0,12
Для полиэтилена высокой
пдотности0,015-0,025
Для пенталлагта0,003-0,05
Для полистирола0,03-0,05
Поскольку «С-67 является сыпучим материалом, В промышленных условиях его вводят в поро.шкообразные полимеры путем механичеокого перемешивания в скоростных смесителях типа Аигер, Хеншель, в гранулированные поли1меры - В расплаве в аппаратах тИПа Бенбери. При ла-бораторном исследовании в обоих случаях смешение осуш,ествляется на горячих вальцах при там пературе 1ЭО-145° С. Химического взаимодействия между перемешиваемыми компонентами не наблюдается.
Пример 1. Готовят композицию, состоящую из пОЛиэтилена низкой плотности и стабилизатора «С-67. Концентрация «С-67 составляет 0,005 моль на 1 кг полиэтилена. После перемешивания н,а горячих вальцах при 130° С и непрерывной подрезки массы полотно снимают, и горячим прессованием при 160° С получают пластины размером 100X80X0,2 мм. Образцы облучают ультрафиолетовым свето.м л.ампы ПР,К-2 при освешенности по-верхности образцов 200.000 люкс и температуре воздуха на уровне образцов в пределах 25+3° С. Кроме того, проводят испытания на открытых стендах в атмосферных условиях. В процессе испытания отбирают aipoi6bi, в которых определяют физико-мехсанические и диэлектрические свойства.
Для сравнения аналогичным образом испытывают эффективность стабилизирующего действия известного стабилизатора бензона ОА, взятого в оптимальной концентрации (0,015 молькг).
Данные результатов испытаний приведены в табл. 1, из которой видно, что после 50 час облучения относительное удлинение нестабилизированного полиэтилена уменьшается на 90% от исходного значения, в присутствии стабилизатора «С-67 в концентрации 0,005 моль/кг - на 80%, в присутствии бензона ОА в оптимальной концентрации - на 30%.
Таким образом, стабилизатор «С-67 в концентрации 0,005 моль/кг недостаточно эффективно повышает светостойкость цолиэтилена н. плотности.
Приготовление композиции и ее испытание на светостойкость аналогичны описанным в примере 1.
Результаты испытаний, приведенные в
табл. 1, показывают, что при содержании стабилизатора «С-67 в полиэтилене ъ концентрации 0,01 моль/кг после 50 час облучения снижение отнооительного удлинения полиэтилена составляет 25% от .исходного значения.
Оветостаби-лизатор «С-67 в концентрации 0,01 не уступ.ает по эффективности известному стабилизатору - бензону ОА (взятому в количестве, в полтора раза превышающем концентрации «С-67) как при ускоренном испытании, так и при испытании в атмосферных условиях. При увеличении концентрации «С-67 до 0,015 моль на 1 кг полиэтилена низкой плотности наблюдается миграция стабилизатора.
Таким образом, рекомендуемая концентрация «С-67 в полиэтилене низкой плотности составляет 0,01-0,012 моль на 1 кг поли.мера. Пример 3. Готовят композицию, состоящую изполиэтилена высокой плотности и стабилизатора «С-67, концентрация которого составляет 0,01 моль на 1 кг полиэтилена. Стабилизатор «С-67 вводят в полиэтилен путем пере.мешивания на вальцах при 160° С. Дальнейшая подготовка образцов и проведение испытаний на светостойкость аналогичны описанным в примере 1. Для сравнения в аналогичных условиях проводят испытание бензона ОА, взятого в оптималыюй концентрации. Результаты испытаний, представленные в
табл. 2, показывают, что при концентрации «С-67 0,01 моль1кг полиэтилен становится хрупким после 60 час облучения, нестабилизированный образец становится хрустким после 40-50 час облучения.
Таким образом, указанная концелтрация «С-Б7 в полиэтилене не обеспечивает хороШей защиты от светостарения.
Пример 4. Готовят композицию, состоящую ИЗ полиэтил-ена высокой плотности и
стабилизатора «С-67, концентрация которого составляет 0,02 моль на 1 кг полиэтилена. Приготовление композиции и проведение испытаний па светостойкость аналогичны описанным в примере 3.
Результаты испытаний приведены в табл. 2. Анализ данных этой таблицы показывает, что введение «С-67 в концентрации 0,02 моль увеличивает продолжительность облучения поЛ1иэт1илена высокой плотности до хрупкости
до 250 час. Такое же стабилизирующее воздействие достигается и в присутствии бензона ОА. Пестабилизированный полиэтилен становится хрупким после 40-50 час облучения. При повышении концентрации «С-67 до
стабилизированные «С-67 - матовые, белые, в то время как в п,рисутств,ии бензона ОА пленки хотя и прозр-а1чны, но имеют лселтый цвет.
В табл. 1 приведены данные влиядия стабилизатора «С-67 на светостарение полиэтилена низкой плотности.
В табл. 2 приведены данные влиядия стабилизатора «С-67 на светостарение пол-иэтилен.а высокой .плотности.
В таблицах приняты следующие обозначения:
- предел текучести при .растяжении,
(Jp - предел прочности дри растяжении, KZClcAL ; 2 - относительное удли.нение при
разрыве, %; tgtf - тангенс угла диэлектрических
потерь при 10 гц.
П р :и мер 5. Готовят композицию, состоящую из пентапласта и стабилизатора «С-67. Концентрация стабилизатора 0,03 моль/кг полимера. Порошок полимера со ста билизатором смешивают в скоростном смесителе типа «Ангер в течение Ю-15 мин на холоде. Р1з полученной омеси прессуют пластины размером 130X120X0,2 мм при температуре 190° С и удельном давлении 300 кгс/.см с последующей закалкой.
|Получен.ие стабилизированных образцов аналопично оиисанному в примере 1.
Для сравнения в а.налО|Гичны:х условиях наследуют образцы композиции, состоящей .из лентапласта и стабилизатора бензона ОА в концентрации 0,05 моль/кг полимера.
Результаты испытаний приведены в табл. 3, из которой видно, что образцы пентапласта
без стабилизатора уже после 30 час облучения становятся хрупкими. Образцы пентапласта, стабилизированного «С-67 и бензоНОМ ОА, Обесиечивают хорощую светоз.ащиту до 250 час облучения, причем «С-67 даже в концентрации 0,03 иголб//сг оказывает такое же действие, как бензон ОА в кон,ценТ)рац,ии 0,05 моль/кг.
Рекомендуемая концентрация «С-67 - 0,03-0,05 моль/кг.
В табл. 3 показаны из-менения физико-механических свойств пентапласта в процессе облучения лампой ПРК-2.
Пример 6. Готовят композицию, состоящую из ударопрочного полистирола марки «УП- и стабилизатора «С-67, концентрация которого 0,05 моль иа 1 кг полимера.
После перемещивания в скоростном смесителе в течение 10-15 мин смесь полимера со ста билизатором пропускают через шнек-машину, гранулируют и из полученных гранул отливают на литьевой машине стандартные бруски раз.мером 55X6X4 мм.
Образцы (бруски) экспонируют под УФовето.М лампы Г1РК-2 с отборам проб и определением ударной вяз.кости и предела прочности при статическом изгибе через 10, 50, 100, 200 и 300 час облучения.
Для сравнения, аналогичным образом испытывают соединение 2-(2-окси-5-метилфенил)-бензтр.иазол - наиболее эффективный для стирольных полимеров стабилизатор, имеющий торговое название «Беиазол (СССР) и,ти «Тинувин П (фир.ма «Дл ейднш, Швейцария).
Результаты испытаний приведены табл. 4.
В табл. 4 показана сравнительная эффективность стабилизаторов применительно к полистиролу.
Таблица 3
Примечание: Ас - ударная вязкость стабилизированного образца в % от исходной величины. АО - то же, но для нестабилизированного образца.
Предмет (изобретенияполучения неокрашенных композиций и повыСтабилизированная композиция на основе б.илизйрующей добавки в композицию введен термопластичйого полимера и стаб1илизирую-1,3-ди-(4-бензоил-3-оксифенокси) - пропа щей добавки, отличающаяся тем, что, с целью 5 нол-2.
Таблица 4
шен.ия эффекта стабилизации, в качестве ста
