СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОЛ1ПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНА Советский патент 1973 года по МПК C08L23/00 C08K5/01 

1

Известны стабилизированные неокрашенные композиции, в которых в качестве стабилизаторов используют производные фенолов. Эти стабилизаторы работают за счет отрыва протона от стабилизатора и образования менее активного радикала.

В предлагаемой |Композици« в качестве стабилизатора использована нейтральная фракция гидрогенолиза кислотных лигнинов в щелочной среде в количестве 1-10% от веса полимера.

Нейтральной фракцией при гидрогеиолизе лйгнина является эф.ирорастворимый продукт, не переходящий при последовательной обработке эфирного раствора 10%-ным бикарбонатом натрия и затем 10%-ным раствором NaOH в водный раствор, т. е. этот продукт в эфирном растворе не содержит карбоксильных и фенольных гидроксильных групп даже пространственно затрудненных, что было доказано методом И1 -спектроскопии, я имеет показатель преломления п 1,4800-1,4900.

Однако если нейтральные продукты обработать щелочью Кляйзена (350 г КОН, 250 мл HzO и СНзОН до 1 л), то ОНИ разрушаются и часть из них (80%) переходит в раствор щелочи. При подкислении до кислой среды (рН 1) эти продукты можно извлечь серным эфиром. Продукты были исследованы: в щелочной раствор перешли фенолы, состав которых был изучен методом тонкослойной « газожидкостной хроматографии. Для нейтральных продуктов гидрогенолиза елового лигнина по.казано присутствие в смеси следующих соединений (в %): фенола 3,7, о-крезола 2,5; .1.- и л-крезола 3,7; о-этилфенола 3,9; 2,4-ксиленола 11,0; /г-этилфенола 12,0; д-пропилфенола 13,0 3,4-ксиленола 11,5; З-метил-4-этилфенола 8,1; гидрохинона 2,5; гваякола 2,5; 4-пропилгваякола 5,8; бпсфенолов о- и п-замещенных 19,8.

В 20% веществ, не переходящих в щелочь

Кляйзена, обнаружено наличие таких веществ как цпклогексанон, циклопентанон, циклотексапол и циклопентанол. В результате проведенных работ хим 1ческими и физико-химическими .методами было показано, что нейтральные продукты до разрушения их щелочью Кляйзена представляют собой хиноловые эфиры. Такие системы являются акцепторами электронов и могут обрывать радикально-цепной процесс, являясь таким образом стабил«заторами для полимеров, однако механизм их действия отличен от фенольных антиоксидантов, которые обрывая цепь, дают новые радикалы, и, если стабилизатор вводится в большом количестве, то он из стабилизатора превращается в вещество, способствующее окислению; в случае хиноловых эфиров это не

ПрОИСХОлТ.НТ.

Кроме полиэтилена НД, проверено действие нейтральных на полипропилен (ПП), изучена термоо-кислительиая деструкция полипропилена, проведено сравненне стабильности полин.рон)лена нестабилизированного и стаби.тизированного нзвестным промышленным антноксидаптом-ионолом (2,6-ди-т/;ег-бутил-4-метилфенолом).

Стабилизирующее действие исследуемых добаво.к на скорость термоокислительной деструкции полимера характеризовали величиной индукционного периода (по поглощению кислорода полипропил-еном). Нестабилизированный нолипропилен при 170°С в течение 15-20 мин поглощает около 10 мл Og, для полипропилена с добавкой 1 % ионола время поглощения такого же количества кислорода увеличивается до 145 мин, а с 1% нейтральной фракции гидролиза лигнина НФ такое поглощение наступает через 286 мин. С увеличением добавки НФ до 3% деструкции полипропилена не наблюдается даже через 330 мин.

Таким образом, НФ позволяет значительно за 1едлить процесс деструкции полипропилена (почти в 20 .раз) по сравнению с процессом деструкции нестабилизированного образца, в то же время НФ в 2 раза эффективнее ионола.

Для исследован:ия стабилизирующего действия НФ на процесс те)мической деструкции нолипропиленовой образцы, стабилизированные и иестабилнзированные, подвергают тердюстарению з воздущпом термощкафу при 150°С. Эффективность добавки старении оценш.ают по результатам вискозиметрических измерений. Из изменения приведенной вязкости при старении с добавкой НФ и ионола видно преимуд1:ество НФ. Так, добавка 1 и 3% НФ сохраняет вязкость полимера

до 2 и

17

суток, увеличение

оез измет1ения

о/„ добавки до 5% предохраняет поколичествасщнвки (в течение проверенных лимер от в то же время полипропилен без 22 СУТОК),

стаоилизатора подвергается сщивке при данной температуре через 2-3 суток, с 1, 3, 5% ионола полипропилен стоек только в течение нрсверенных 7, 11 и 14 суто« соответственно. Таким образом, на основе проведенного исследования модсно рекомендовать нейтральные нродукты, полученные при гидрогенолизе лигнина в водно-щелочной среде, в качестг стабилизатора и для полипропилена.

Физико-механические свойства полиэтилена НД в сравнении со свойствами полиэтилена, стабилизированного известным промыщленным стабилизатором - бис-(3-метил-5-т/ етбутил-6-оксифепил) сульфидом (СаО-6), приведены в таблице.