Полимерная композиция

 

Изобретение относится к составу полимерной композиции на основе непластифицированного поливинилхлорида (ПВХ), перерабатываемой, например, вакуумформованием в упаковку и тару с повышенной белизной. Для улучшения формуемости (увеличения глубины вытяжки) при сохранении светостойкости полимерная композиция содержит, мас.ч. 100 ПВХ, 1 3 термостабилизатора и 4 25 привитого сополимера, 2 60 мас. винилхлорида на 40 98 мас. каучукового эластомера, содержащего звенья, мас. 67 74 бутадиена и 26 33 стирола. Глубина вытяжки 1 2 (1 2,8), степень изменения белизны после старения в везерометре в течение 1500 ч 0,70 0,72. 1 табл.

Изобретение относится к составу полимерной композиции на основе непластифицированного поливинилхлорида (ПВХ), перерабатываемой, например, вакуумформованием в упаковку и тару для пищевых продуктов, технических изделий и т.д. с повышенной белизной.

Значительное влияние на технологические параметры формования оказывает глубина или степень вытяжки. Глубина вытяжки ( отношение высоты изделия к его среднему условному диаметру) косвенно определяет значение деформации материала в процессе оформления заготовки в изделие [1] Таким образом, чем больше глубина вытяжки для данного материала при данных условиях, тем большей деформации его можно подвергать в процессе формования. Тем самым, материал, позволяющий добиться большей глубины вытяжки, дает возможность изготовлять более равностенные изделия с глубокой полостью. Кроме того, такой материал более универсален для применения в различных типах формовочных машин и переработки в широком диапазоне технологических режимов.

Формованную композицию [2] получают смешением, мас. 73-98,35 ПВХ; 0,5-3 стабилизатора; 1-20 эластомеров типа тройных сополимеров бутадиена (БД) стирола (СТ) нитрила акриловой кислоты или метилакрилата и 0,1-2,5 полиорганосилоксана с Тпл. ≅ 200^оС.

Известна полимерная композиция для получения тары, пленки, содержащая, мас. ч. 100 полимера ВХ с размером частиц в микродисперсии 0,1-0,9 мкм и удельной поверхностью дисперсии 0,1-0,9 мкм и удельной поверхностью 4,5-5 м²/г, 1,5-6 термостабилизатора и 0,1-2 смазки [3] Глубина вытяжки полимерной композиции составляет 1:7. В процессе эксплуатации изделий из ПВХ происходит изменение их окраски, связанное с деструкцией полимера. Поэтому сохранение белизны (светостойкости) образца является необходимым условием для длительной и надежной эксплуатации изделий. Светостойкость удобно характеризовать степенью изменения белизны, полученной отношением белизны образца после и до светостарения в везерометре.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является полимерная композиция, включающая, мас.ч. 20-80 суспензионного ПВХ; 20-80 модификатора микросуспензионного ПВХ с размером частиц порошка 0,8-9 мкм и удельной поверхностью 2-10 м²/г; 1-4,5 термостабилизатора и 0,1-2 смазки [4] Полимерная композиция может быть применена для получения пленки, тары. Степень изменения белизны образцов составляет 0,20-0,60, глубина вытяжки 1:3,9.

Техническим результатом от использования изобретения является улучшение формуемости композиции (увеличение глубины вытяжки) и сохранение ее светостойкости. Для этого полимерная композиция, включающая ПВХ, термостабилизатор и модификатор, содержит в качестве модификатора привитой сополимер 2-60 мас. ПХ на 40-98 мас. каучукового эластомера, содержащего звеньев, мас. 67-74 БД и 26-33 СТ, при следующем соотношении компонентов, мас.ч. ПВХ 100 Термостабилизатор 1-3 Указанный привитой сополимер 4-25 В качестве ПВХ полимерная композиция содержит, например, ПВХ блочный марки М-6479У по ТУ 6-01-678-86, ПВХ суспензионный марок С 5868ПЖ, С 6358М. Термостабилизатор, например, ди-(изооктилоксикарбонилметантиолят)ди-п-октилолова (ОТS-15) по стандарту СД N 79-1 фирмы Грейц-Делау, Германия, смесь стеарата бария (СтВа) по ТУ 6-09-281-75 и стеарата кадмия (СтСd) по ТУ 6-09-7-76, стеарата кальция (СтСа) ТУ 6-09-4104-85 и стеарата цинка (СтZn) ТУ 6-09-4262-86.

Модификатор привитой сополимер получен сотрудниками НИИ полимеров следующим образом. В реактор емкостью 200 л загружают 0,9-6 кг крошки каучукового эластомера сополимера БД-СТ (ТУ 38.40327-90) с массовым соотношением звеньев 74-67: 26-33, 5-12 г инициатора персульфата аммония, 60 кг воды и 68-340 г защитного коллоида метилцеллюлозы. Реактор вакуумируют до 160 мм рт. ст. затем в него дозируют 60 кг жидкого ВХ. Содержимое реактора перемешивают в течение 1 ч при 18-25^оС. Нагревают реактор до 70^оС и проводят процесс 2-10 ч. Далее продукт дегазируют в течение 1 ч. Охлаждают реактор, выгружают порошок и сушат его в вакуумном шкафу при температуре 50 ± 5^оС. Получают привитой сополимер 2-60 мас. ВХ на 40-98 мас. каучукового эластомера, содержащего звеньев, мас. 67-74 БД и 33-26 СТ. Состав привитого сополимера определяют фракционированием в диметилформамиде и толуоле, количество ВХ в привитом сополимере по содержанию хлора (ГОСТ 14040-82), средний размер частиц на электронном микроскопе [4] Использование в составе заявляемой полимерной композиции 4-25 мас.ч. указанного модификатора улучшает формуемость композиции (увеличивает глубину вытяжки) и сохраняет светостойкость образцов (см. таблицу примеры 1-12).

П р и м е р 1. 100 мас. ч. ПВХ М 6479У, 1 мас.ч. ОТ 15 и 4 мас.ч. привитого сополимера (СП), 2 мас. ВХ на 98 мас. каучукового эластомера, содержащего звеньев, мас. 67 БД и 33 СТ, перемешивают в турбосмесителе типа Хеншель при температуре 90-110^оС в течение 8-15 мин. Из смеси на 4-валковом лабораторном каландре при температуре 160-180^оС получают пленку толщиной 300-400 мкм, из которой на лабораторной вакуумформовочной установке определяют глубину вытяжки на образце размером 155х155 мм. Вакуум в системе 0,7 кгс/см², температура заготовки 120-130^оС, нагрев 1-2 мин, охлаждение отформованной заготовки до температуры не более 30^оС. Глубину вытяжки определяют как отношение высоты полученного изделия (70 мм) к диагонали заготовки (140 мм), т.е. она 1:2.

Степень изменения белизны определяют на прессованных образцах 140х140х1 мм как отношение значения белизны после и до светового старения в везерометре в течение 1500 ч. Белизну образцов измеряют на блескомере ФБ-2.

Свойства и состав композиции приведены в таблице.

Примеры 2-12 по изобретению, пример 13 для сравнения. Композиции получают и испытывают как указано в примере 1.

Из приведенных в таблице данных видно, что использование в составе предлагаемой полимерной композиции 4-25 мас.ч. привитого сополимера 2-60 мас. ВХ на 40-98 мас. каучукового эластомера, состоящего из 67-74 мас. БД и 26-33 мас. СТ, улучшает формуемость композиции: глубина вытяжки составляет 1:2 (1: 2,8); при этом степень изменения белизны 0,70-0,72.

Физико-механические показатели предлагаемой полимерной композиции следующие: предел текучести при растяжении 45-49 МПа, температура размягчения по Вика 73-78^оС.

Формула изобретения

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая поливинилхлорид, термостабилизатор и модификатор, отличающаяся тем, что она в качестве модификатора содержит привитой сополимер 2 60 мас. винилхлорида на 40 98 мас. каучукового эластомера, содержащего звенья 67 74 мас. бутадиена и 26 33 мас. стирола, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Поливинилхлорид 100 Термостабилизатор 1 3 Указанный привитой сополимер 4 25

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2