Полимерная композиция Советский патент 1982 года по МПК C08L23/06 C08L61/20 

(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

ен-/оУмн-/О)) + Ьнз ., н-з J (О) СНз 11,5-12% 38 защищает резины от термоокислительного и озонного старения и разрушения при многократных деформациях, к тому же пассивирует действие соле металлов переменной валентности. Однако производ1Ш1е дифениламина, в частности продукты алкилирования его стиролом, имеют ряд существенны недостатков: их красновато-коричневьш цвет влияет на окраску стабилизированной композиции полиэтилена, которая приобретает темный цвет а высокая вязкость продуктов алкилирования дифениламина стиролом затрудняет 1;ехнологический процесс их введения в полимер. Наиболее близкой к предлагаемой является композиция, включающая ПЭ и наиболее распространенный для стабилизации полиэтилена N N-ди-( -нафтил-п-фекилендиамин диафен Н,Н 5. Однако он имеет существенные недостатки: окрашивает полимер и недостаточно эффективно защищает полиэтилен от термоокислительного ста рения. Цель изобретения - повьшение устойчивости полиэтилена к свето- и термоокислительной деструкции. Цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая ПЭ и стабилизатор, в качестве последнего содер)хит продукт взаимодействи дифениламина, алкилированного стиролом, с формальдегидом с t пл. 55 60° С (дйфенам 2С) при следующем со отношении компонентов, вес.%: полиэтилен 99,7-99,9, дйфенам 2С 0,10,3. Дйфенам 2С получают конденсацией смеси продуктов алкилирования дифениламина стиролом по Фриделю-Краф су с формальдегидом. Пример. В реакционный сосуд снабженньй механической мешалкой и обратным холодильником, помещают 85 г (0,503 моль) дифениламина и 105 г (1,01 моль) свежеперегнанного стирола. Смесь нагревают до 80-90 С и перемешивают до полного растворения ДФЛ, затем добавляют катализатор AICI в количестве 4,2 (5% к весу дифениламина). Реакционную массу термостатируют при тщательном перемешивании при 80-90 С в течение 60 ч. Затем реакционную массу растворяют в толуоле при 80 охлаждает до 60°С, добавляют дисти лированную воду, промывая толуольный раствор до нейтральной реакции. Толуол и непрореагировавЕше исходные продукты отгоняют под вакуумом. Выход смеси продуктов алкилирования дифениламина стиролом составил 98,7% (187,5 г) в расчете на исходные продукты. , Продукт алкилирования дифениламина стиролом в количестве 22,7 г (о,06 моль) ) помещают в реакционный сосуд, снабженный механической мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, добавляют 2,7 г (0,028 моль) формальдегида (31%-ный водный раствор) и 0,46 г соляной кислоты (2% отвеса исходных продуктов) . Смесь нагревают до 135°С, затем охлаждают до 110°С и перемешивают 6 ч при 105-110°С. Затем реакционную массу охлаждают, растворяют в эфире и переносят в делительную воронку. Эфирный раствор нейтрализуют 10%-ным раствором бикарбоната натрия и промывают дистиллированной водой до нейтральной среды. Затем эфир вакуумируют, продукт высушивают до постоянного веса. Выход продукта конденсации составляет 22,2 г.(96,3% на исход1П;1е вещества),.. Полученный продукт конденсации - порошкообразное вещество светло-коричневого цвета, плавится в интервале 55-60 С, растворяется в эфире, ацетоне, бензоле. Смесь полученных продуктов конденсации обладает эффективным стабилизирующим действием от светои термоокислительного старения полиэтилена. Способ введения стабилизатора не вызывает технологических затруднений и может бь1ть осуществлен на вальцах или других смесителях. Пример 1. Стабилизатор дифенаи 2С вводят в полиэтилен в количестве 0,1-0,3% от массы композиции. Смешение проводят в смесителе Бенбери емкостью 1800 мл при 130135°С в течение 4-5 мин. Полученные образцы стабилизированных композиций проверяют на термоокислительное старение на вальцах при 160 С в течение 8-16 ч. Из вальцованных различное время смесей прессованием готовят образцы для физико-механических испытаний: определение тангенса угла диэлектрических потерь, индекса текучести расплава, относительного удлинения. Для сравнения в этих

же условиях испытана композиция полиэтилена, стабилизированная диафеном Н,Н.

Результаты изменения свойств композиций полиэтилена, стабилизирован- 5 ных дифенамом 2С и диафаном Н,Н представлены в таблице.

П.риме. р 2. Стойкость к световому старению образцов полиэтилена, стабилизированного дифенамом 2С или О бензоном ОА была исследована на образцах размером 120x10x1 мм путем вьщержки их в камере, в центре которой установ-лена ртутно-кварцевая лампа ПРК-2. Внутри камеры враща- 15 ется барабан со скоростью 10 об/мин. HcnbiTyetaie образцы закрепляют с помощью приз:симных планок на внутренней поверхности барабана на расстоянии 200 мм от лампы. Внутри камеры 20 на уровне образцов поддерзхивают температуру воздуха , освещенность поверхности образцов, измеренная по люксметру Ю-6, 20 000+20 лк.

При введении дифенама 2С в коли- 25 честве 0,1% к полимеру тангенс уга диэлектрических потерь композиии после вальцевания в течение 16 ч увеличивается в семнадцать раз, а при стабилизации полиэтилена диафе- 30 ном Н Н в том же количестве к полиеру и в тех же условиях в 51 раз. композициях, стабилизированных ифенамом 2С и диафеном Н.Н в количествах 0,1% к полимеру, относитель нре удлинение после вальцевания в течение 16 ч уменьшается на 14% и 77% соответственно.

Композиции полиэтилена, стабилизированные 0,3% дифенама 2С, не меняют физико-механических свойств после вальцевания при 60С в течение 16 ч.

Следует отметить, что композиция полиэтилена с диафеном HjH является темной, а композиция, стабилизированная дифенамом 2С, светлая и ее цвет не меняется при длительно вальцевании.

Стабилизированная дифенамом 2С (0,3% к полимеру) композиция полиэтилена обеспечивает защиту полимера рт светового старения более 200 ч Для стабилизации полиэтилена от светового старения по ГОСТу вводится бензон ОА в концентрации 0,5% к полмеру, и композиция должна обеспечит заощту полиэтилена в течение 150ч.

Таким образом из результатов испытаний композиций полиэтилена видно, что дифенам 2С, используемый в качестве стабилизатора полиэтилена от термоокислительного и светового старения, обладает более высокой ингибируищей эффективностью в случае термостарения, чем диафен Н,Н, и бензон ОА, в случае св тЪстарения.

Бензон ОЛ не является термостабилизатором полиэтилена против термоокислительного старения

Формула изобретения Полимерная композиция, включающа полиэтилен и стабилизатор, о т лич а ю щ а я- с я тем, что, с целью повышения устойчивости к светои термоокислительной деструкции, в качестве стабилизатора она содер5хит продукт ко1зденсации дифенила 1ина, алкилированного стиролом, с формальдегидом с t пл.55-60 С при следующем соотнощении компонентов, вес.%:

Полиэтилен 99,7-99,9 Продукт конденсации дифениламина алкилированного стиролом.

Состветствуг ет ГОСТу пос ле 150 ч

с формальдегидом-0,1-0,3

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. 24.

5.Патент США Р 2820775, кл. 260-45.95, оцублик. 1968.