Полимерная композиция Советский патент 1987 года по МПК C08L25/10 C08L25/12 C08K5/34 

. 1 Изобретение относится к стабилизированным композициям на основе ст рольных пластиков, например, ударопрочного полистирола и АБС-пластика и может найти применение для получе ния .изделий, обладающих повышенной стойкостью к действию тепла и света Известна полимерная композиция, содержащая сополимер стирола и стабилизатор 2(2-окси-5-метилфенил) бензтриазол-Тинувин П. Однако, Тину вин П обладает низкой Стабилизирующей активностью и придает полимеру желтоватьй оттенок. Известна полимерная композиция, содержащая сополимер стирола и бута диена или сополимер стирола, акрилонитрила и бутадиена и стабилизато N,N -бис-(2,2,6,6-тетраметилпиперидил)-этилендиамин (С-245) при следующем соотношении компонентов, мае Сополимер стирола . 99,0-99,8 Стабилизатор 0,2-1,0 Однако, данная композиция облада ет недостаточной свето- и термостаб лизирзпощей активностью. Целью изобретения является повышение свето- и термостабильности. Поставленная цель достига ется тем, что полимерная композиция, содержащая сополимер стирола и бутадиена или сополимер стирола, акрило нитрила и бутадиена и стабилизатор из класса производных 2,2,6,6-тетра метилпиперидина, в качестве последнего содержит соединение общей формулы. НзС CHs ш )rH(CH2)j,cira-/ ra HjC СН HjC СН. где , 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламид 2,2 6,6-тетраметш1пйпёридиламиноуксусно кислоты, условно названный (); при , 2,2,6,6-тетраметилпиперидш1амид-2,2 6,6-тетраметилпиперидил минопропионовой кислоты, условно названный (Диацетам-5), при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Сополимер стирола 99,0-99,9 Стабилизатор0,1-1,0 1 Применяемые в композиции стабилизирующие соединения получают на доступном отечественном сырье - аммиак, ацетон, акриловая кислота, монохлоруксусная кислота способами, обеспечивающими 80% выход целевых продуктов. Соединения представляют собой белые кристаллические вещества с температурой плавления 150 С и 136 С, соответственно. Пример 1. Готовят композицию, состоящую из ударопрочного полистирола марки УПМ-503 (90% звеньев стирола и 10% звеньев бутадиена) с добавкой 0,1; 0,3; 0,5 мае.частей стабилизаторов . Из полученных композиций готовят 5% бензольный раствор. После полного растворения полимера и стабилизатора в бензоле методом полива на целлофановую подложку, ограниченную стеклянным кругом, отливают пленки. Для сравнения готовят аналогичные композиции с С-245 и Тинувином П, а также пленки полимера без стабилизатора. Полученные пленки толщиной 70 мкм облучают нефильтрованным светом лампы ПРК-2 в среде воздуха. В процессе старения отбирают пробы и определяют степень деструкции полимера методом ИК-спектроскопии по накоплению карбонильных групп в области 1600-1900 см и сохранению количества двойных связей в области 800ШОО см-. Из результатов, приведенных в табл.1, 2 видно, что соединения С-537 и Диацетам 5 во всех концентрациях уревос-ходят С-245 и применяемьм в промьшшенности Тинувин П. Пленки полимера в присутствии исследованных соединений в процессе светостарения не желтеют и сохраняют первоначальную эластичность Прим ер 2. Образцы пленок ударопрочного полистирола марки УПМ503 в присутствии 0,1; 0,3; 0,5 мае.ч. соединений С-537, Диацетам 5 готовят по методу, указанному в примере 1. Для сравнения готовят аналогичные композиции с С-245 и Полигардоми пленки из нестабилизированного полимера. Пленки толщиной 70 мкм подвергают термостарению при С .в среде воздуха с последующим отбором проб и снятием ИК-спектров поглощения в области 1600-1900 в области 800-1000 . Из полученных данных, приведенных в табл.3, 4 видно, что соединения С-537 и Диацетам 5 по термостабилизирующей эффективности превосходят С-245 и применяемый в промьшшенности стабилизатор Полигард. Пленки полимера в присутствии исследованных соединений в процессе термостарёния не желтеют и сохраняю первоначальную эластичность. В то же время первоначальный цвет пленок в присутствии Полигарда при старении значительно углубляется и пленки при . обретают хрупкость. П р и м е р 3. Готовят композицию на основе сополимера стирола, бутадиена (ударопрочного полистирола) и стабилизирующих добавок в шаровой мельнице с последующей гомогенизацией. Из композиций отливают стандарт ные бруски. Образцы подвергают светостарению в везерометре Экватор под угольно-дуговыми лампами. В процессе старения контролируют изменение ударной вязкости в соответствии с ГОСТ-46-47-69. Б табл.5 приведены результаты. Данные табл.5 показывают, что сое динения по изобретению по светоста билизирующей эффективности превосходя Тинувин П в концентрации 0,5 мае.ч. П р и м е р 4. Готовят композицию в виде стандартных брусков из ударопрочного полистирола и -стабилизатора. Образцы подвергают термостарению при температуре 80 С в воздушном термостате. В процессе старения отбирают пробы и контролируют изменения ударной вязкости в соответствии с ГОСТ 4646-69. Результаты приведены в табл.6. П р и м е р 5. Готовят композицию из порошкообразного сополимера стирола, акрилонитрила и бутадиена (марки СТАН-М) и стабилизирующих добавок путем смещения компонентов в ступке. Термоокислительную стабиль414ность полимера определяют по скорости поглощения кислорода на окислительной установке при температурах 150-160°С. За время стабильности условно принято время ( €,, ), в течение которого образец поглощает кислород в количестве, соответствующем изменению давления масляного столба на 30 мм. В табл . 7 представлены результаты. Из данных, приведенных в табл.7 видно, что соединения С-537 и Диацетам 5 по термостабильности превосходят эталонные образцы. П р и м е р 6. Готовят композицию сополимера стирола, акрилонитрила и бутадиена в виде 13% раствора сополимера и стабилизирующей добавки в хлороформе, из которого отливают пленки толщиной 30-40 мкм. Полученные пленки облучают в приборе АИПСТ под ртутно-кварцевой лампой. Стабильность композиции оценивают по скорости накопления карбонильных групп (в относительных единицах ) и гидроксильных групп (в относительных еди- Результаты приведены в табл.8. Из данных, приведенных в таблицах 8, 9, видно, что соединения С-537 и Диацетам 5 по светостабилизирующей эффективности превосходят Тинувин П. Из приведенных в табл.1-9 данных следует, что полимерные композиции на основе сополимеров стирола, содержащие в качестве стабилизатора соеДинения С-537 и Диацетам-5 обладают более высокой свето- и термостабкльностью по сравнению с известными композициями.

Накопление карбонильных групп (относительные единицы) в пленках ударопрочного полистирола в присутствии стабилизаторов под лампой ПРК-2

Таблица 1

Продолжение табл.2

983924110

Сохранение количества двойных связей (% от исходного) в пленках ударопоечного полистирола в присутствии стабилизаторов пои т рмостарении ( С, среда воздушная)

Таблица 4

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИ1ЩЯ, содержащая сополимер стирола и бутадиена или сополимер стирола, акрилонит- рила и бутадиена и стабилизатор изкласса производных 2,2,6,6-тетраме- тилпиперидина, отличающая- с я тем, что, с целью повышения свето- и термостабильности, в качестве стабилизатора она содержит соединение общей формулыHjC^CHjНхС>&im(CH2)t,CNH оHjC СНзгде п = 1-2,при следующем соотношении компонентов, мае.ч:Сополимер стирола ^99,0-99,9 Стабилизатор 0,1-1,0§(Л

Рецептуры композиций и их светостабильность, определенная по изменению ударной вязкости

Стирол 91,5 Бутадинен 8,5

0,3

С-537

То же 0,3

Диацетам 5

Таблица 5

13,5 12

16 49 26 57 20 15 59

11

Рецептуры композиций и их термостабильность, определенная по скорости поглощения кислорода

Стирол+и-метилстирол 65 Акрилонитрил 24 Бутадиен 112. 3,

Полигард

То же С-537

12

839241 Продолжение табл.5

Таблица 7

30

1,0 . 67 120 112

13

83924114

Продолжение табл.7

158392416

Рецептуры композиций и их светостабильность, определенная по изменению ПК-спектров поглощения

Стирол+ч,65 24 I 1 ТинувинП 1,0 О метилстирол Акрилонитрил Бутадиен

С-537 1,0 О

То же Диацетам 5 1,0 О

Таблица

2,35 4,04 4,3 6,2 3,1 4,1 4,5 3,25 1,0 2,3 1,5 1,6