Состав для крашения в массе полистиролсодержащих полимеров

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (-qHg00C(CHg)g — С ОСН-CH200C(CH2)g — CO — ОС4Н9 ! снз 3

0,3-20

2-20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3654285/23-05 (22) 14.07.83 (46) 23.03.86. Бюл. Я 11 (71) Владимирский химический завод (72) В.А.Никандров, В.И.Манушин, P.È.Ôåëüäìàí и О.Б.Гусарова, (53) 678.047.2(088.8) (56) Минеральные наполнители. Каталог. M. НИИТЗХИМ; 1976, с.3.

Патент BHP 9 174029, кл. С 08 J 3/20, опублик. 1978 ° (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ КРАШЕНИЯ В МАС

СЕ ПОЛИСТИРОЛСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ, и мол. м; 700-900, с 0,01-0,02 мас. ч. коагулированного аэрозоля двуокиси. кремния с размером частиц 5-40 нм при следующем соотношении компонентов в составе, мас.ч.:

Гранулированный полистирол или сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола при их соотношении

25:25:50

Пигмент (19) (11) (51) 4 С 08 J 3 20 С.08 L 25 04 содержащий гранулированный полистирол или сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола при соотношении их 25:25:50 соответственно, пигмент и добавку, адсорбирующую пигмент, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности состава и равномерности окраски, в качестве добавки он содержит смесь

1 мас.ч. полиэфира полипропиленгликоля и адипиновой кислоты с концевыми бутильными группами общей формулы.

Смесь 1 мас.ч. полиэфира полипропиленгликоля и адипиновой кислоты с концевыми бутильными группами указанной формулы с 0,010,02 мас.ч. коагулированного аэрозоля двуокиси кремния с размером частиц 5-40 нм

Изобретение относится к техналогии получения препаратов красителей, в частности к составам для крашения в массе полистиролсодержащих полимеров, вводимым обычно на стадии формования иэделий.

Целью изобретения является повышение стабильности состава и равномерности окраски полимерного материала.

В качестве пигмента — основного красящего компонента предлагаемого состава используют порошкообразные пигменты различнаго химичес- i

1219602 кого строения, причем в случае агломерирующихся порошкообразных пигментов используют предварительно изготовленную в пастосмесителе пасту пигмента в смеси полиэфира с коагулированным аэрозолем двуокиси кремния.

Б качестве добавки, сорбирующей пигмент, используют смесь полиэфира полипропиленгликоля и адипиновой кислоты с концевыми бутильными группами с соотношением остатков 3:4:2 соответственно и мол.массой 700-900 общего строения

CqHg OOC(CHg) g — СΠ— — OCH-—

1 Н3 с коагулированным аэрозолем двуокиси кремния, имеющим размер частиц

5-40 нм, при их соотношении в смеси

1:(0,01 — 0,02) соответственно.

В качестве коагулированного аэрозоля двуокиси кремния состав может содержать технический аэрасил марок

А-175, А-300, А-380 с размером частиц 5-40 нм.

Предлагаемый состав содержит полиэфир указанного строения типа по-лиэфирного пластификатора марки

ППА-4, или аналогичных марок, выпускаемый серийно.

Предлагаемый состав хорошо совмещается с окрашиваемым полистиролсодержащим полимером, при хранении он устойчив, пигмент не осыпается при транспортировке, полученная окраска равномерна.

Пример 1 (по известному способу).

В лабораторном смесителе с L-образными лопастями со скоростью

50-60 об/мин распыляют и смешивают с 100 мас.ч. гранулированного полистирола натурального цвета 5 мас.ч. диоктилфталата и 40 мас.ч. пигмента монастраля. Смешивание ведут в течение 60 мин при комнатной температуре. Полученную композицию— концентрат — сушат при комнатной температуре 48 ч.

Равномерность пигментного покрытия на гранулах оценивают визуальным сравнением оттенков дисков диаметром 100 мм и толщиной 2 мм, отлитых на литьевай машине марки

ДБ-3328, из полученной для окрашивания композиции с добавлением

CH2OOC(CHq) ц — CO — — OCgHg

Пример 4. В лабораторном смесителе со скоростью 50-60 об/мин распыляют и смешивают 100 Мас.ч. гранулированного полистирола, 0,3 мас.ч. пигмента моностраля и

2 мас.ч. смеси полиэфира полипропиленгликаля и адипиновой кислоты с концевыми бутильными группами мол.массы 700 с коагулированным аэрозолем двуокиси кремния, взятыми соответственно в соотношении 1:0 015.

Смешение ведут при комнатной температуре в течение 60 мин.

Равномерность нанесения пигмента и стойкость пигментного покрытия

50 4 е

lOO-кратного количества исходного неокрашенного полистирола.

Стойкость пигментного покрытия на гранулах полистиролсодержащего полимера к осыпанию его при транспортировке определяют анализом по2 "1 терь пигмента из навески концентрата массой 0,5 кг при введении ее на вибросито с размером ячеек 1,2х х20 мм, при частоте. вибрации 3 Гц с амплитудой 25 мм в течение 20 мин.

Пример 2 (по известному способу).

Состав- готовят аналогично примеру 1,. испытывают, как в примере 1, но вместо диоктилфталата используют

5 мас.ч. парафинового масла с числом атомов углерода 17.

Пример 3 (по известному способу).

Состав готовят и испытывают, как в примере 1, но используют смесь

3 мас.ч. парафинового масла с

3 мас.ч. диоктилфталата.

1219602 оценивают после выдержки в течение 48 ч, аналогично примеру 1.

Пример ы 5-8. Состав готовят аналогично примеру 4. Мрл.масса полиэфира 700-900, соотношение между остатками полипропиленгликоля, адипиновой кислоты и бутильных групп

3:4:2 соответственно.

Пример 9. В лабораторном смесителе со скоростью 50-60 об/мин смешивают 100 мас.ч. гранулированного полистирола с пастой пигмента голубого фталоцианинового, состоящей из 0,7 мас.ч. пигмента и 2 мас.ч. смеси полиэфира полипропиленгликоля и адипиновой кислоты с концевыми бутильными группами,(соотношение

3:4:2), мол.массы 816 (средней) с коагулированным аэрозолем двуокиси кремния с размером частиц 5-40 мм, взятых в соотношении i:0 015. Пасту готовят предварительно из пигмента и смеси указанного полиэфира с аэросилом, взятых в соотношении 0,7:2, в дисковом пастосмесителе, с размерами частиц пасты не более 60 мкм.

Смешение ведут при комнатной температуре в течение 60 мин. Равномерность покрытия и стабильность его определяют аналогично примеру 1.

По примерам 10-13 составы готовят и испытывают аналогично примеру 9..

Составы композиций приведены в табл. 1-4, причем составы по примерам 1-3 известные, по примерам 4-19 предлагаемые, по примерам 20-28 контрольные.

В составах по примерам 14-19 табл. 2 и 3 используют ударопрочный полистирол и сополимер акрилонитрила с бутадиеном и стиролом (АБС-пластик с соотношением составляющих

25:25:50.

По примеру 24 табл. 4 используют пигментную пасту, состоящую из пигмента и полиэфира полипропиленгликоля и адипиновой кислоты с концевыми бутильными группами и мол. массой 700-900.

По примеру 25 табл. 4 в состав входит пигментная паста, состоящая из пигмента и коагулированного.

1О

l5

50 аэрозоля двуокиси кремния по примеру 9.

Примеры 26-28 иллюстрируют понижение характеристик равномерности и устойчивости при использовании в составе полиэфира мол.массы более

900 (1000 и 2000) и менее 700 (600).

Примеры табл. 6 иллюстрируют сос тавы на основе пигмента — лака рубинового, а также их характеристики.

Приготовление и испытание композиций по примерам 15, 16, 18, 19, 23-28 проводят аналогично примеру 9.

В табл. 5 представлена зависимость равномерности нанесения пигментов и их потерь при вибрации от состава и соотношения компонентов в композиции для средних значений ингредиентов: 100 мас,ч. полистирола, 10 мас.ч. пигмента и 11 мас,ч. добавки, сорбирующей пигмент. Композиции табл. 5 приготавливают аналогично примеру 11 табл. 1. Табл. 5 иллюстрирует оптимальность найденных соотношений компонентов и их характеристик в предлагаемом составе.

Из табл. 5 видно, что введение только одного из компонентов сорбирующей краситель добавки — полиэфира или аэросила ухудшает равномерность распределения пигмента и стабильность его на гранулах состава.

Сравнение характеристик предлагаемого и известного составов показывает, что стабильность пигментного покрытия предлагаемого состава выше: потери сокращаются с 15-20 до

0,7-0,127, т.е. в 10-20 раз. Равномерность окраски полистиролсодержащего полимера, окрашенного с исполь-зованием состава по примеру 4, высокая эталону не соответствует лишь

2Х изделий. При использовании для крашения известного состава эталону не соответствует 327." изделий.

Помимо этого, повьппение стабильности красящего состава позволяет механизировать загрузку окрашенных гранул в перерабатывающее оборудование, снизив затраты ручного труда, и интенсифицировать процесс крашения.

1219602

Таблица 1

Компоненты состава () Полистирол

Диоктилфталат

Парафиновое масло

Смесь полиэфира пос коагулированным аэрозолем двуокиси кремния (5-40 нм) Пигмент моностраль

Равномерность нанесения пигмента

Хорошая

Хорошая

Хорошая

Способ нанесения добавки или распыление пигмента распыление

Таблица 2

Компоненты состава

10 11

Полистирол

Ударопрочный полистирол

100 100 100

1i 15,5 20

2 6,5

11 20 кремния

Пигмент моностраль

Пигмент голубой фталоцианиновый

10 20

0,7 5,1

Хорошая

Равномерность окраски

Хорошая

Потери пигмента, Е от массы гранулята липропиленгликоля и адипиновой кислоты с концевыми бутильными группами (3:4:21 мол.массы 700-900

Потери пигмента от вибрации, 7 от мас-. сы гранулята

Смесь полиэфира по примеру 5 с коагулированным аэрозолем двуокиси держание компонентов, мас.ч., в составе по примеру

100 100 100 100 100 100 100 100

2 6 5 11 11,5 20

40 40 40 0,3 5,1 10 15 20

22 20 0,2 0,25 0,30 0,40 0,50 ржание компонентов, мас.ч., в составе по примеру

100 100 100 100 100

10 15 20

Хорошая

0,12 04 0,5 0,4 0,6

1219602

Та банна 3 е ломпОиентОЭ р иас ч ° у э составе по прюнеру

Компоненты состава

19 20 21 22 23

100 100 100 100

Полис тирол

100 100 100

2 11 20 !О 21 20 20

0,2 23

0,3

0 ° 3

0,3

Пигмент ноиостраль

Пигмент голубой фталоцианиновый!

О 20

Равномерность нанесения пигмента

Хоронав

Раэводы Раэнотонность Хоровая

Потери пигмента, Х от массы граиуллта 0,2

0 ° 5 0,1 2,5 2,0

5 3

0,1

Способ нанесения добавки Ðàñ- Сменение

Сменеиие

Распыление с пигментной пастой Таблица 4

Содеркание компонентов, мас.ч. ° в составе по примеру

Компоненты с

4 25 2Ь 27 28

Полистирол

100 . 100 100 1 О0

10

10 10 цианиновый

Неудовлетворительная

9 1 1

Смешение с пигментной пастой

Сополниер алрилонит1ннла с бутадиенои н стиролои (АБС-пластик) при соотионеини

25:25:50

Смесь полнэфира по примеру 5 с лоагулнрованным аэрозолем двуокиси кремния

Полиэфир по примеру 5 мол.массы 700-900

Коагулирова нный аэ)эоэоль двуокиси кремния

Смесь полиэфира по примеру 5 мол.массы 1000 с коагулированнбэч аэройолем двуокиси кремния

Смесь полиэфира по принеру 5 мол.массы 2000 с аэросилом

Смесь полиэфира по примеру 5 с мол.массы

600 с аэросилом

Пигмент голубой фталоРавномерность нанесе-. ния пигмента

Потери пигмента, Х от массы гранулята.

Способ нанесения, добавки с пигмент. ной пастой

1219602

Таблица 5

Равномерность нанесения

5,0

Разнотонность

0,30

Хорошая

0,30

Хорошая

0,30

Хорошая

6,0

Разводы

Разводы

1,0

1,0

Разводы

Хорошая

5,0

Добавка Состав и соотношение компонентов добавки

1 мас.ч. полиэфира полипропиленгликоля и адипиновой кислоты с концевыми группами бутильными (3:4:2) мол.массы 700-900 в смеси с 0,005 мас.ч. коагулированного аэрозоля двуокиси кремния (5-40 нм) 1 мас.ч. полиэфира по примеру 1 в смеси с 0,01 мас.ч. аэросила по примеру 1

1 мас.ч. полиэфира по примеру 1 в смеси с 0,015 мас.ч. аэросила по примеру 1

1 мас.ч. полиэфира по примеру 1 в смеси с 0,02 мас.ч. аэросила по примеру 1

1 мас.ч. полиэфира по примеру 1 в смеси с 0,03 мас.ч. аэросила по примеру 1

1 мас.ч. полиэфира полипропиленгликоля и адипиновой кислоты с концевыми бутильными группами (3:4:2) и мол.массы 1000 в смеси с 0 01.мас.ч. аэросила по примеру 1

1 мас.ч. полиэфира полипропиленгликоля и адипиновой кислоты с концевыми бутильными группами и мол.массы 2000 в смеси с

0,01 мас.ч. аэросила по примеру 1

1 мас.ч. полиэфира полипропиленгликоля и адипиновой кислоты с концевыми бутильными группами мол. массы 600 в смеси с

0,01 мас.ч. аэросила по примеру 1

Потери пигмента, 7 от массы грану пята

1219602

О ь сч I

О ь

О

СЧ

С 4 1 (I

СГ\ л

Ю

О йС л

Ю ь ь

С4 С 4

О ь л л ь

О Ь с 4 т л ь

СС) О о ь

Р1 л ь

Р1 ь

О о

С4 г ) СЧ

Cj ь

Ю

С 4 л о

ccj л

П(л ь

o o

С 4 С 4 ь ь

СС л ь

Ю о ю ь

С (0 л

С0 (» о о и

° \

Ю л ь о

Р о

cd

ccj

С 4 СЧ и л

СЧ

Ю

С 4 л

Ю л л л

03 о (» х

Э х о

И

Е о

Х о

СЧ Ю

» л ь

I —— (1

»

I с 1 (1

1 Ю

I c

Г 1

С 4 л

Ю ь

o o

С»4.» л

cd и

Р

F( о о

<3\

С 4 л

О ь

С»1

»

Ю Р

С» ) л ь

С (л ь

Ю

Ю

wc

Ц о а х о х

Ц о с0 х

С0

Е» о о о

)Я

A ц х о а о х

v o

Х Р

Ц о с(:»

1» х х о

И

z о 4

Р Е»

g о х и. о о (=(Р1

cd II

М1

I (I

lD I

Э1 1 (- 1

Сi l

I ! (Л(1

Р 1

I

1

1 с

I с 1

I

1

I P

1 с

1 — (1

I CC

С>

1

l — — I

I I О ь

I сс) I

1 (Г I

I I сч(о (с> 1 о сч(ь

Э I

1 Х 0j д ххдо хцоио цап эo оРЕа о(:sue- ° х

Z Х О О л еицххо

Э и Х О,0 Х о х(:хц

С0 Ц 1» Х Х С 4 О о о х

Д е)х 4 О х оо "ю

9 4 Х (0 с 1 о

0(ОРОХ р.эохЯю

z o, æ æ =ç

u (. "(. "c0 Z c

1 Х Х о (0O Х х

1 1О

z л

Э Р

О С0

Х С0 о х

Р, Е

Сс> 0j I с0 Р

5х х х о z х х с»

cd Х Д

I I

Э

u u е о х

cd х о 0

Е» С0

u E»

О Х х е а z е х о и х (0 С0

С0 Х

Рч х

I с0 е Р о х х

Е» 0j

Р (Р,о х

Х И С0

С0 (е х

u z e х Е

Е Э 1» хо 5 д (Ц Х

Е Е» (» о м л с0 cd ((" х е ц

Е с» х

10 а х

Р, 2 е о

v о (:(Е (0 ж х

Э

Э х

Щ х х

Ю

О (0 о о ю о о ц