Полимерная композиция Советский патент 1980 года по МПК C08L23/06 C08K3/34 

Изобретение относится к окислительной стабилизации полиэтилена. Известны полимерные композиции на основе полиэтилена и стабилизирующих добавок производных тиазола , например 2-фенш1аминОтиазол(4,)-инденона-3 1. Однако стабилизирующая способность применяемых в этих композициях добавок в условия термоокисления недостаточно высока. Кроме то го они не стабилизируют полиэтилен в условиях атмосферного воздействия. Цель изобретения - повышение стойкости композиции к термо- и фотодеструкции. Способность предохранять полиэтилен одновременно от термоокислительной и фотодеструк ции является важным преимуществом стабилизатора, поскольку в ряде случаев эффективные ингабиторы термоокисления способствуют гфоцессам фотодеструкции полимера. Указанная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая полиэтилен и 2 -фениламинотиазол-(4,5 l,2Vиндeнoн-2 , дополнительно содержит метасиликат кальция при следующем соотношении компонентов, вес.%: . 2 -фениламинотиазол(4,5:1, 2)-инденон-30,2 - 0,5 Метасиликат кальция5-10 ПолиэтиленОстальное При содержании метасиликата кальция больше 5-10 вес.% последний проявляет и свойства наполнителя - существенно изменяются исходные свойства полиэтилена (повышается жесткость, снижается эластичность и т.д.), что иногда нежелательно. Предлагаемая смесь 2-фениламинотиазол- (4,5:l,2) -инденона-3 с метасиликатом кальция обладает свойствами синергетического состава. Это следует по всем.выбранным критериям оценки стойкости методом вальцевания при 160°С и старения при 100°С (по времени , в течение которого удлинение не изменяется, т.е. индзосционному периоду; в течение которого удлинение не снижается больше чем на 10%; в течение которого удлинение сохраняет лоловину от своего исходного знаяения; зна3. 7323204

чениям остаточного удлинения после 8 ч валь-1. Оценка стойкости методом длительного

цевания). Предлагаемая смесь обеспечиваетвальцевания при 160° С (скорость вращения

высокую стойкость против старения полиэтилена валков 22 и 17 об/мин; фракция 130; зазор в условиях термоокисления и фото деструкции.0,2 мм; количество массы 100 г). Стойкость

Пример 1. Стойкость полимерной композиции к окислительной деструкции в условиях термоокисления. Стабилизатор Нестабилизированный полиэтилен Смесь 0,2-0,4 вес.% 2-фениламинотиазол-(4,5:1, 2)-инденона-3и 5-10 вес.% метасиликата кальция 2-фениламинотиазол-(4,5:1, 2)-инденона-3 Метасиликат кальция 5-10 вес.% Смесь 0,2-0,4 вес.% 2-фе шламинотиазол-(4,5:1, 2)-инденона-3 и 5-10 вес.% мела Мел , 5-10 вес.% . : Стабилизатор Смесь ОД-0,4 вес.% 2-фенш1аминотиазол (4,5:1, 2)-инденона-3 и 5-10 вес.% метасиликата кальция

2-фениламинотиазол-(4,5:1, 2) -инденон-3 0,2-0,4 вес.%

Метасиликат кальция, 5-10. вес.%

Смесь 0,2-0,4 вес.% 2-фешшаминотиазол-(4,5:1 , 2)-инденон-3 и 5-10 вес.% мела

Мел, 5-Ш вес.%

Висалкофен БП (22-46), 0,2 вес.%

Фенил-|3-нафтиламин (неозон D), 0,2 вес.% Диафен НН, 0,2 вес.%

Нонокс WSP, ОД вес.% Фосфит П-24, 0,2 вес.%.

5 композиции оценивается по изменению относительного удлинения при .разрыве при скорости деформации 10 мм/мин.

Таблица 1

0,7

меньше 0,1 (хрупкий)

0,4

меньше 0,1 (хрупкий)

0,5

0,8 0,6

0,7

0,4 Время (ч), в течение которого значение удлинения не уменьша-не снижает- сохраняет полоется (индукц,ся более вину от исходпериод)чем на 10% ного удлинения Оменьше 1 1 8-1210-14 18-20 12,5 14 1-21,5-2,5 4-5 34 7 Оменьше 1 1 , т а б л и ц а 2 Остаточное удлинение после 8 ч вальцевания 1,0 (сохраняется в течение 8-12 ч) В табл. 1 и 2 приведены этчения индукционного периода, а также времени, в течение которого удлинение не снижается более чем на 10% или сохраняет половину от исходного удлинения для композиции полиэтилена стабилизированной смесью 2 -фениламинотиазол-(4,5:1 , 2 )-инденона-3 с метасштикатом каль ция. Для сравнения также приведена стойкость полиэтилена, стабилизированного другими эффективными стабилизаторами. Из табл. 1 видно, что индукционный период данной стабилизирующей смеси в 6-12 раз выш индукционного периода каждой компоненты смеси, взятой в отдельности, и до 4 раз выше индукционного периода, полученного при сумми ровании эффектов обоих компонерггов. Время, в течение которого значения удлинения не снижаются более чем на 10%, и время, .в течение которого удлинение сохраняет половину от исходного значения для предлагаемой

смеси, до 5-6 раз выше каждой компоненты смеси в отдельности и до 2-3 раз выще времени, полученного при суммировании эффектов обоих компонентов. Данная стабилизирующая смесь обеспечивает сохранность половины от

нению относительного удлинет я при разрыве при скорости деформащли 10 мм/мин.

Результаты оценки стойкости при 100°С данной стабилизирующей смеси приведены в табл. 3. исходного удлинения в течение IS-20 ч в 1льце По критерию 8 ч старешш на вальцах следует (табл. 2), что данная стабилизирующая смесь обеспечивает постоянство исходного значения удлинения (оно сохраняется в течение 8-12 ч), а отдельные компоненты данной смеси сохраняют лишь на чровне 0,1-0,7 от исходного. В случае других известн1.гх стабкяизаторов (диафен НН, ионокс 330, нонокс WSP, фосфит П-24) остаточное удлш-гекке находится на уровне 0,4-0,7 от исходного, т.е. ниже л чем в случае дзиной смеси. Смесь 2-фениламинотиазол-(4,5:1 2) -инденона-З с мелом по всем персшсленным критериям не обладает свойствами синергизма. 2. Оценка стойкости при (форма образцов - пластина размерами 150x150 мм, толщиной 3 мм). Стойкость композиции оценивается поизме

Стабилизатор

Нестабилизированный полиэтилен

Смесь 03-0,4 вес.% 2-фениламинотиазол(4,5:1, 2)-и1Зденона-3 и 5-10 вес.% метасиликата кальция

2 -фениламинотиазол-(4,5:1 , 2)-инденон-3 0,4 вес.%

Метасиликат кальция, 5-10 вес.%

Из табл. 3 видно, что данная са-абилизнрующая смесь обеспечивает сохраняемость относительного удлинения до половины от исходного во времени составляющего не менее чем в 60 раз больше, чем каждой компоненты смеси, взятой в отдельности, и в 10 раз больше, чем получается при суммировании эффектов слияния обоих компонентов. Дпя данной стабилизирующей смеси это время. составляет более 15000 ч. В случае известных стабилизаторов (фосфит П-24, бис-алкофен БП, бис-алкофенТаблица 3

Время, в течение которого сохраняется половина от исходного удаинеш-ш, ч

250

более 15000 (эксперимент продолжается)

700 800

МЦП) при времени 13000-17000 ч уже наступает хрупкость.

П р и м е -р 2. Стойкость полимерной .композиции в условиях .атмосферного: старешш (фотодеструкции).

Испытания проведены в течение двух лет.

Форма образцов - пластиньт размерами 150x150 мм и толщиной 1 мм. Образцы выставлены на стендах, установлен ых лицевой частью на юг и, наклоненных к линии горизонта под углом - 45°. Стойкость композиции оцевдвается по изменению относительного удли нения при разрыве при скорости деформации 10 мм/мин. Добавка смеси метасиликата кальция с 2-фениламинотиазол-(4,5:1, 2)-инденоном-3 обеспечивает для полиэтилена не менее чем в 12 раз большую атмосферостойкость (судя по времени, в течение которого величина относетельного удлинения при разрьгае остается постоянной) , чем добавка, одного только 2 -фениламинотиазол-(4-5:1, 2)-инденона-3 или метасиликата кальция. По атмосферостойкости данная смесь не уступает известному све тостабилизатору - бензону ОА. Формула изобретения Полимерная композиция, содержащая полиэтилен и 2-фениламинотиазол-(4,5:1, 2)-инденон-3 в качестве стабилизирующей добавки, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости композиции к термо- и фотодеструкции, она дополнительно содержит метаксилат кальция при следующем соотнощении компонентов, вес.%: 2- фениламинотиазол,(4,5 1Г2)-инденон-3,0,2 - 0,5 Метасиликат кальция5-10 ПолиэтиленОстальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское гаидетельство СССР № 487909, кл. С 08 L, 23/06, 1974.