Полимерная композиция Советский патент 1981 года по МПК C08L23/12 C08K5/34 

(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к полимерным композициям, вк.пючакяцим, например, полипропилен и ингибиторы свето- и термоокислительной деструкции, и может быть использовано в произведет: изделий различного назначения на основе указанного полимера (пленки, нити для канатов, сетей, ковров, одежды, изделия из пластмасс и т.п.) Известны стабилизированные полимерные композиции на основе полипропилена, включающие в качестве стабилизаторов различные производные бензофенона, так называемые бензоны (бензон ОМ, бензон 00, бензон ОА .) Недостатками производных бензофенона являются отсутствие термостабилизирукицего действия на полимер, сла бая эффективность как светостабилизаторов, особенно на нитях и пленках выпотевание из него, окрашивающее де ствие на полимер, дефицитность сырья В частности, в отечественной промышленности выпускается бензон ОА с недостаточной степенью чистоты, всле ствие чего имеет вязкожидкую консистенцию, которая препятствует его равномерному распределению в порошкообразном полипропилене. Введение бензона ОА в полипропилен возможно практически только в растворе, что усложняет технологию получения стабилизированного полимера. Кроме того, бензон ОА имеет темно-коричневый цвет и соответственно окрашивает полимер в желто-коричневые тона. Известна стабилизированная полимерная композиция 1 на основе полипропилена, содержащая в качестве стабилизирующей смеси тинувин-326, 1,1,3-трис-(2-метил-4-окси-5-трет-бутил-фенил/бутан (топанол КА), дилаурилтиодипропионат .(ДЛТДП) при следующем соотношении компонентов, вес.%: Полипропилен 326-0,5 Тинувин Топанол КА 0,2 2. Стеарат кальция Стеарат кальция не влияет на эффективность стабилизаторов, но улучшает перерабатываемость полипропилена. Указанная композиция обладает недостаточно высоким термостабилизирующим эффектом и слабой светостабилизирующей эффективностью, и кроме того, оказывает окрашивающее действие на полимер. Известна стабилизированная полимерная композиция 2 на осн.ове пол пропилена, содержащая в качестве ст билизатора N-циклогексилоксамоил 2, 2, 6, б-тетраметил-4-аминопипериди формулы CHj CHj )/-cib lfflC-:C-l -GH2 / (Ж., СНя Стабилизатор используют в сочета нии с фенольными антиоксидантами, н содержащими серу, например антиокси дант 22-46, топанол КА, Ирганокс-10 (в отечественной промышленности выпускаются фенольные антиоксиданты, аналогичные Играноксу-1010, под названием фенозан-23, фенозан-28), Недостаток указанной композиции заключается в незначительности эффе та свето- и термостабилизации полипропиленового волокна. Наиболее близкой к предлагаемоП является полимерная композиция З на основе полипропилена, содержащая фенольный антиоксидант, не содержащий серу, и стеарат кальция, в кото рой в качестве стабилизатора исполь зуют соединение общей формулы CHj СН, / .С - сНг RCOOH CHj V где R - алкил с числом атомов С п 3-17 п 3 - 2,2,6,б-тетраметил-4-оксопиперидин-бутан (Ластар МаК) п 5 - 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидин-бутанаб-капронат (Ластар КапК); п 17 - 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидин-стеарат(Ластар СтК); R 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидин-бензоат(Ластар БК); 8 С{,НдОН - 2, 2, б, б-тетраметил -4-оксопиперидин-салицилат (Ластар СК);. .R Cj, - 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидин-фталат(Ластар ФК); R (СН)цСООН при п 0-8, п О -, 2,2, б,б-тетраметилоксоп ьеридин-оксалат (Ластар ЩК) п 1 - 2,2,6,б-тетраметилоксопиперидин-малонат (Ластар М п 2 - 2,2,б,б-тетраметилоксоп перидин-бутандиоват (Ластар ЯК) ; п 3 - 2,2,6,6,-тетраметилоксо пйперидин-пентандиоват (Лас тар-ГК) ; п 4 - 2,2,6,б-тетраметилоксоп перидин-адипинат (Ластар АК п 5 - 2,2,6,6-тетраметилоксопиперидин-пимелинат (Ластар ПК) ; п 6 - 2,2,б,б-тетраметилоксопипиперидин-сукцинат Ластар СуК п 7 - 2,2,6,6-тетраметилоксопиперидин-азелаинат (Ластар АЗК.) ; п 8 - 2,2,6,6-тетраметилоксопиперидин-гсебацинат (Ластар СебК),следующем соотношении компоненвес.%: олипропилен . 98-99,7 табилизирующая обавка 0,1-1,0 енольный нтиоксидант 0,1-0,8 теарат кальция 0,1-0,2 едостатком -указанной композиции ется незначительная светостабирующая эффективность. ель и$,обретения - повышение свеойкости композиции. ля достижения поставленной цели мерная композиция на основе полиилена, включающая фенольный антида нт, не содержащий серу, стеарат ция и стабилизирующую добавку, в стве последней содержит соединеобщей формулы СН5/Нз ВСООН Ж С - СНг / СНз СНз R алкил, , с кол1 количеством атомов С п 3-17, п 3 - 2,2,б,6-тетраметил-4-оксипиперидин-бутанат (Ластар Н-МаК); п 5 - 2,2,б,б-тетраметил-4-оксипиперйдин-капронат (Ластар Н-КапК); п .1 2,2,б,б-тeтpaмeтил-4-oкcипипepид н-cтeapaт (Ластар Н-гСтК) ; R С, Н - 2,2,6,б-тетраметил-4-оксипиперидин-бензоат .(Ластар Н-БК) ; R - 2,2,6, б-тетраметил-4-оксипиперидин-салицилат (Ластар Н-СК); R. С - 2,2,6,б-тетраметил-4-оксипиперидин-фталат (Ластар Н-ФК); R (СН)СООН, при п 0-8, п О - 2,2,6,б-4-тетраметил-4-оксипиперидин-оксалат (Ластар Н-ЩК); п 1 - 2,2,6,6-4-тетраметйл-4-оксипиперидин-малонат (Ластар Н-МК); п 2 - 2v2,6,б-4-тетраметил-4-оксипиперидин-бутандиоват (Ластар Н-ЯК)-; п 3 - 2,2,6,б-4-тетраметил-4-оксипиперидин-пентадиоват (Ластар Н-ГК);

п - 4 - 2,2,6/б-4-тетраметил-4-оксигшперидин-адипинат(Ластар Н-АК);

п - 5 2,2,6,6-4-тетраметил-4-оксипиперидин-пимелинат(Ластар Н-ПК);

п 6 - 2,2,б,6-4-тетраметил-4-оксипиперидин-сукцианат{Ластар Е1-СК),

п 7 - 2 ,2, 6 , б-4-тетраметил-4-оксипиперидин-азелаинат(Ластар. Н-АЗК),

п 8 - 2,2,6,б-4-тетраметил-4-оксипиперидин-себацинат(Ластар Н-СебК),

при следующем соотношении компонентов, вес,%:

Полипропилен 98,0-99,7 Стабилизирующая

добавка 0,1-1,0

Фенольвый

антиоксидант 0,1-0,8

Стеарат кальция, 0,1-0,2

Указанные соединенияпод названием Ластары представляют собой кристаллические порошки и являются наиболее простыми производными триацетонамина. Получают их на основе доступного отечественного сырья (ацетона, аммиака, органических кислот) . Соединения вводят или путем смешения с порошкообразным полипропиленом, или путем напыления на гранулированный полипропилен (первый способ более .предпочтителен) в количестве 0,1 - 1,0% от веса полимера (преимущественно 0,2-0,5%).

Предлагаемые соединения применяют в сочетании с фенольными антиоксидантами, не содержащими серу, например Топанол КА, пентаэритритовый эфир 3,5-дитретбутил-4-оксифенил пропионовой кислоты - фенозан-23 и бис-3(3,5-дитретбутил-4-оксифенилпропионат)диэтиленгликоля - фенозан 28. Фенозаны наиболее предпочтительны, так как они хорошо совместимы с полипропиленом и имеют близкие температуры плавления ().

Пример 1.К2КГ порошкооразного полипропилена добавляют стбилизатор, стеарат кальция и фенольный антиоксидант в количествах,указанных в таблице. Смесь тщательно перемешивают, после чего экструдируют при температурах по зонам 210Ластар Н-БК Фенозан-23

Светостойкость нити определяют путем облучения ее УФ-светом на приoборе ИС (гост 10761-64). Для облучения нить наматывают на специальные приспособления таким образом, чтобы она располагалась вдоль машины ЛДЦ-30 (гост 6825-61) на длину 670 мм и на5 .ходилась на расстоянии 7 мм от поверхности при наложении приспособлений на лампы. Нити выдерживают в приборе при 90%-ной влажности до начала разрушения (обрывности). Светостойкость

0 нити выражают временем ее облучения до разрушения в сутках.

Термостойкость определяют по времени (в часах) прогревания моточков нити в воздушном термостате при 150°С до начала разрушения (хрупкос5ти) . Для этого нити в виде моточков .диаметром 45-50 мм подвешивают на капроновых петлях на стеклянную палочку таким образом, чтобы нити не соприкасались друг с .другом и со

0 стенками термостата. Температуру в термостате устанавливают предварительно.

Пример 2. К2кг порошкообразного полипропилена добавляют

5 Топанол КА и ДЛТДТ в количествах указанных в пп.34,35 таблицы. Смесь тщательно перемешивают, после чего при перемешивании вводят предварительно приготовленный 1%-ный раствор бензона ОА в этиловом спирте

0 и перемешивают до получения равномерно окрашенной массы. Полученную, смесь сушат в вакуум-сушилке при 60 С и остаточном давлении 360 мм рт.ст. до содержания летучих не более 0,08%.

5 Затем смесь перерабатывают в нити и испытывают их как в примере 1.

В таблице приведены результаты, испытаний на.свето- и термостойкость полипропиленовых комплексных нитей

0 линейной плотности 15,5 текс, стабилизированных композициями на основе Ластаров и известных стабилизаторов.

12

19

Бесцветная

Фенозан-28

Продолжение таблицы

Дастар Н-БК Феноэан-28

Ластар Н-БК Топанол КА

Ластар Н-БК

Топанол КА

Ластар (Т.А.А.)

Фенозан-23

Примечание. Полимерные композиции в примерах 1-21 и 26-33

содержат 0,2 вес.%, а в примерах 22-25 и 34-35 - 0,1 вес.% стеарата кальция.

Из приведенных в таблице данных .уровне термостойкости светостойкость следует, что при почти одинаковом 65 нитей, стабилизированных композициПродолжение таблицы

0,3

«. If

27

25 0,8

0,3

25 0,2 0,3

26

15 0,8

.- -

10

п

11

-

23 29

12

21

-. ями на основе солей органических кислот Нг 2,2,б,6-тетраметил-4-оксипидерина, в 1,2-2,1 раза выше светостойкости нитей, стабилизированных композициями на основе органических кислот и 2,2,6,б-тетраметил-4-оксопиперидина, и в 1,8-2,0 раза вьш1е светостойкости нитей, стабилизирован ных известными композициями, широко используемыми в промьииленности. Формула изобретения Полимерная композиция, включающая полипропилен, стабилизирующую добавку, фенольный антиоксидант, не содержащий серу, и стеарат кальция, отличающаяся тем, что, с целью повьииения светостойкости,, получения неокрашенной композиции и изделий из нее, в качестве стабилиэирукадей добавки она содержит соеди нение общей формулы OJj/CHj с-снг RCOOH -КН -сн, CHj СЯз где R при , R -CfeHj, .ОН, -С,Н,СООН, -(СН2)иСООН , при п 0-8, при следующем соотнесении компонентов, вес.%: Полипропилен 98,0-99,7 Стабилизирующая добавка0,1-1,0 Фенольный антиоксидант0,1-0,8 Стеарат кальция 0,1-0,2 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Вспомогательные вещества для полимерных материгшов. Справочник. М-, Химия, 1966, с.54-57,59. 2.Синтез и исследование эффективности химикатов для полимерных материалов. Материалы Всесоюзной конференции. Тамбов, 1970, вып.4. 3. Авторское свидетельство СССР по заявке 2723043/05, кл. С 08 L 23/12, 03.01.79.