СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА Советский патент 1973 года по МПК C08L23/06 C08K5/5415 

1

Изобретение от1носится к промышленности полимерных материалов, широко применяемых в народном хозяйстве, и может быть использовано для стабилизации полиэтилена с целью продления сроков службы изделий из этого полимера.

Полиэтилен, как .и другие нолимериые материалы, лод воздействием тепла, света, кислорода воздуха и ряда других факторов претерпевает химические изменения, т. е. стареет. При старении прочность полиэтилена снижается, теряются упругие свойства и возрастает хрупкость.

Для замедления процессов старения полиэтилен стабилизируют введением различных добавок - стабилизаторов: Ирганокс 1010, топанол КА или смесь его с дилаур.илтиодипропионатом (ДЛТДП).

Для стабилизации полиэтилена нредлагается эфир ортокрем1невой кислоты, представляющей собой продукт взаимодействия лт-(третбутилфе«окси)-дихлорсила на с циклогексанолом - ди-Сгрег-бутилфенокси)-дициклогексилоксисилаиом следующей структуры:

ОСбН„ I С4Н9СбН4О-Si-ОСбН.

1

ОСбНн

В количестве 0,01-3% от веса полимера. Применяемый стабилизатор содерл ит в молекуле одновремемно циклогексилокси-трег-бутилфеноксигруппы, сообщающие соединению термои светостабилизирую.щие свойства.

Методика исследован и я. В качестве (Полимера испытан полиэтилен низкой плотности марки 2020 Т со следующими характеристиками:

предел прочност при растяжении, кг/см

140-148 относительное удлине:;ие, % 620-640

индекс текучести расплава, г/10 мин1,2.

Эталонный стабилизатор - БисалкофенБП-стабилизатор 2246. Из образцов стабилизироваи:ного и нестабилизированного нолиэтилена .методом щрессования изготовляли пленки толщииой 1 мм при следующем режИМе: температура прессования 180°С, удельное давление 200 кгсм-, время прессова.ния 10-15 мин, охлаждение под давлением до 40-45°С.

Из прессованных пленок вырубали лопатки, для которых определяли физ,ико-мехапические и реологические характеристики (ГОСТ 269-53) до и после ускоренного термо- п светостарения в везерометре (ГОСТ 10226-62).

Режим т е р м о с в е т о с т а р е и и я. Термосветостареиие образи.ов проводили в везерометре «Атлас типа ДМ 5-Н(США) с дуговыми угольными электродами при 60-70° и средней интенсивности светового потока, падающего на поверхность стодика в течешие 1000- 2400 мин, равной 0,55±0,05 гкал/см мин.

Для поддерл ания inoBbimeHiHoft влажности KaiMepy везерометра орошали в течение 8 мин дистиллароваиной водой. После термостарения образцы испытывали аа разрывной машине РМИ-60 по следующим показателям: предел прочности при растяжении, относительное удлинение при разрььве (ГОСТ 270-53), а также индекс текучести расплава на приборе ИИРТ по МРТУ 6-05-890-64.

Указанные физико-механичесмие и реологические показатели определяли через каждые 100 час в течение 100 час термостарения. Результаты испытания приведены в табл. 1-3.

Из 1НИХ видно, что предлагаемый стабилизатор ди-(трет - бутиленфенокси) -дициклогексилоксисилан по стабилизирующей эффективности превосходит широко применяемый универсальный стабилизатор 2246. Преимущество этого стабилизатора состоит еще в то-м, что он не опрашивает полиэтилен.

Пример I (см.табл. 1). Разрывная прочность полиэтилена, стабилизированного введением 1 % стандартного стабилизатора 2246 после 100 час термосветостарения, уменьшается на 46,1% (от 167 до 91 кг/см). Прочность полиэтилена, стабилизированного введением 0,5 и 1% предлагаемого стабилизатора, в тех же условиях старения даже увеличивается соответствегию на 2,7% (144-148 кг/см) и на .39,5% (119-166 кг/сл1).

Таблица

П р И .м е р 2 (см. табл. 2), Относительное удлинение образцов, стабил,из1ирова1нны. вве-20 дением 1% стабилизатора 2246 после 1000 час старения уменьшается на 47,5% (от 610 до

При м ер 3 (см. табл. 3). Индекс текучести расплава полиэтилена стабилизированного 1%стабилизатора 2246, после 1000 час старания уменьшается от 1,38 до 0,03 г за

Таблица 2

10 мин, т. е. почти в 46 раз. При введении в

полиэтилен 15% предлагаемого стабилизатора

25 индекс распла;ва носле старения уменьшается

от 1,26 до 0,20 г за 10 мин., т. е. лишь в 6 раз. 320). Относительное удлинение полиэтилена, стабилизированного 0,5% предлагаемого стабилизатора, в тех же условиях старения изменяется лишь 1на 15% (от 720 до 612).

Таблица 3

Таким образом, предлагаемый стабилизатор ди-Сгрег-бутилфенокси) -дициклогексилоксисилаи пр.и меньшем расходе (0,5%) термосветостабилизирует полиэтилен и по эффектинностп превосходит стандартный стабилизатор 2246. Кроме того, он не окрашивает полиэтилен iB условиях старения, тогда как 2246 окрашивает полиэтилен в желтый цвет.

В табл. 4 приведены результаты ускоренного старения образца полиэтилена, стабилиз.и10 мин), а для Иртанокса - 1010 - на 90,7%, тогда как с предлагаемым стабилизатором снижается лишь .на 9,7% (от 1,23 до 1.11 г за 10 мин).

Таким образом, приведенные данные позволяют считать, что предлагаемый стабилизатор по многи.м показателям превосходит стандартные стабилизаторы НГ-2246, Ирганокс-1010, смесь Тонанола КА с ДЛДТП.

рованлого предложенным стабилизатором и промышленными стабилизаторами - Ирганокс-1010 и сииергетической смесью Топанол КА+ДЛТДП, на вальцах при 160°С в течение 12 час.

Пример 4. Предел прочности образца полиэтилена, стабилизироваиного 0,5% смеси Топанола 1 А+ДЛДТП, после 12-час старения снижается от 144 до 132 кг/см (8,4%), а для Ирганокса-1010 от 146 до 101 кг/см, т. е. на 30,9%, тогда как при введении предлагаемого стабилизатора предел прочности поли-меipa увеличивается на 4,1%.

nip и мер 5. Относительное удлинение (е) полиэтилена стабилизированного 0,5% смеси Топанола КА+ДЛДТП, после старения снижается от 690 до 510, т. е. на 26,1%, а Ирганокса - 1010 - на 76%, тогда как с предложенным стабилизатором относительное удлинение полимера практически «е из.меняется.

Пример 6. Индекс текучести расплава (/) иолиэтилепа, стабилизированного 0,5% смеси Топанола КА+ДЛДТП, после 12-час старения снижается на 63% (от 1,08 до 0,68 г за

Таблица 4

П р е д м е т л з о б р е т е н и я

25

Стабилиз-ираваиная композиция на основа полиэтилена и стабилизируюшей добавки, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабилизируюшего эффекта, в качестве стабилизируюшей добавки в композицию введен ди(трет - бутилфенокси) - дициклогексилоксисилан в кол ичестве 0,1-3% от веса полимера.