Концентрат красителя для тальконаполненных полиолефинов и способ его получения

 

Назначение: концентрат красителя для крашения тальконаполненных полиолефинов. Сущность изобретения: концентрат красителя содержит алкилантрахиноновый краситель 1 - 2%, тальконаполненный полиолефин 99 - 98%. Концентрат красителя получают путем нанесения красителя на поверхность предварительно прогретых в течение 5 - 10 мин при температуре плавления красителя гранул тальконаполненного полиолефина. 2 с.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области крашения тальконаполненных полиолефинов полипропилена и полиэтилена.

Благодаря сочетанию низкой стоимости, хорошей технологичности, химической стойкости с широким диапазоном требуемых физико-механических характеристик тальконаполненные композиционные материалы на основе полиолефинов хорошо удовлетворяют специфическим требованиям и находят применение в изделиях электротехники, химического машиностроения, в производстве спортивного инвентаря и т.п.

Из литературы известно, что использование пигментов и добавок, обеспечивающих диспергирование пигментов в массе полимера, отрицательно сказывается на механических характеристиках, окрашенного полимера [1] Поэтому пигменты для окрашивания наполненных полиолефинов практически, не используют.

Применение традиционных антрахиноновых и диазокрасителей [2] используемых для крашения полиолефинового волокна нецелесообразно для окрашивания полиолефиновых тальконаполненных композиций. Это связано, с одной стороны, с низкой прочностью окраски из-за отсутствия взаимодействия между молекулами красителя и неполярного полиолефина. С другой стороны, с необходимостью введения легкоплавкой добавки [1] обеспечивающей диспергирование красителя в массе полимера, что приводит к снижению прочностных характеристик окрашенного полимера.

Кубовые, сернистые и протравные красители, как сообщается в обзоре [2] имеют низкую интенсивность и устойчивость окраски к свету, что делает их использование для крашения тальконаполненных композиций полиолефинов малоэффективным.

В этой связи важное значение приобретает решение проблемы окрашивания тальконаполненных композиций полиолефинов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению относится [3] агломерированная дисперсия пигментов для окрашивания синтетических полимеров, в том числе и полиолефинов в массе, которая включает порошок полиолефинового носителя (полипропилена или полиэтилена) и порошок неорганического или органического пигмента, например антрахинонового ряда с 1 25 мас. легкоплавкого смачивателя (t^o пл. 30 150^oC).

Однако, данный концентрат красителя содержит легкоплавкий смачиватель, что нежелательно при использовании его для крашения тальконаполненных композиций полиолефинов, так как введение смачивателя приводит к изменению комплекса физико-механических (деформационных, прочностных) характеристик наполненного полиолефина. Это снижает ценность композита как материала конструкционного назначения.

Известен способ получения концентрата красителя [3] заключающийся в обработке смачивателем полимерного носителя, затем перемешивания с пигментом в смесителях ламинарного или турбулентного типа и охлаждении смеси при слабом перемешивании при температуре плавления смачивателя.

Наиболее близким по существу к предложенному способу является способ получения концентрата красителя путем введения в расплав полиолефина красителя или пигмента, перемешивания и охлаждения [1] Целью изобретения является создание концентрата красителя, совместимого с тальконаполненными полиолефинами (полиэтиленом или полипропиленом), не влияющего на физико-механические свойства тальконаполненных полимеров, технологичного, устойчивого в процессе изготовления изделий, а также способ его получения.

Для достижения цели предлагается использовать концентрат алкилантрахинонового красителя следующего состава, мас.

Алкилантрахиноновый краситель 1 2 Гранулированный тальконаполненный полиэтилен или полипропилен 99 98 В качестве красителей используют алкилантрахиноновые красители: 1. 1-гексилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон пл. 109,5 110,5 2. 1-додецилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон пл. 105 106 3. 1-нонилокси-4(n-толиламино)-антрахинон пл. 97 98 4. 1-декадецил-4-(n-толиламино)-антрахинон пл. 92,5 93,5 5. 1,4-дидодецилокси-5,8-ди-(n-толиламино)-антрахинон пл. 121 123
6. 1,4-дигексадецилокси-5,8-ди-(n-толиламино)-антрахинон пл. 111 112
7. 1,4-дигексадецилантрахинон пл. 156 157,5
Концентрат красителя получают в течение 10 30 мин при полном перемешивании и температуре плавления красителя в смесителе типа "пьяная бочка" нанесением алкилантрахинонового красителя на предварительно прогретые в течение 5 10 мин при этой же температуре гранулы тальконаполненного полиолефина. Гранулы выгружают и охлаждают до комнатной температуры.

Изобретение иллюстрируется примерами.

Пример 1. Концентрат красителя состава, мас.

1-гексилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон 1
тальконаполненный полипропилен 99
получают следующим способом.

Навеску тальконаполненного полипропилена при постоянном перемешивании помещают в предварительно нагретый до температуры плавления красителя 109,5
110,5^oC cмеситель типа "пьяная бочка" и выдерживают 5 10 мин. Затем в смеситель вводят навеску красителя и процесс перемешивания продолжают в течение 10 30 мин. После чего гранулы концентрата выгружают и охлаждают до комнатной температуры.

Пример 2. Концентрат красителя состава, мас.

1-гексилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон 2
тальконаполненный полипропилен 98
получают аналогично примеру 1.

Пример 3. Концентрат красителя состава, мас.

1-гексилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон 1
тальконаполненный полиэтилен 99
получают аналогично примеру 1.

Пример 4. Концентрат красителя состава, мас.

1-гексилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон 2
тальконаполненный полиэтилен 98
получают аналогично примеру 1.

Пример 5. Концентрат красителя состава, мас.

1-додецилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон 1
тальконаполненный полиэтилен и полипропилен 99
получают аналогично примеру 1 только при температуре 105 106^oC.

Пример 6. Концентрат красителя состава, мас.

1-додециклокси-4-(n-толиламино)-антрахинон 2
тальконаполненный полиэтилен или полипропилен 98
получают аналогично примеру 1 только при температуре 105 106^oC.

Пример 7. Концентрат красителя состава, мас.

1-нонилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон 1
тальконаполненный полиэтилен или полипропилен 99
получают аналогично примеру 1 только при температуре 97 98^oC.

Пример 8. Концентрат красителя состава, мас.

1-нонилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон 2
тальконаполненный полиэтилен или полипропилен 98
получают аналогично примеру 1 только при температуре 97 98^oC.

Пример 9. Концентрат красителя состава, мас.

1-гекадецил-4-(n-толиламино)-антрахинон 1
тальконаполненный полиэтилен или полипропилен 99
получают аналогично примеру 1 только при температуре 92,5 93,5^oC.

Пример 10. Концентрат красителя состава, мас.

1-гекадецил-4-(n-толиламино)-антрахинон 2
тальконаполненный полиэтилен или полипропилен 98
получают аналогично примеру 1 только при температуре 92,5 93,5^oC.

Пример 11. Концентрат красителя состава, мас.

1,3-дидодецилокси-5,8-ди-(n-толиламино)-антрахинон 1
тальконаполненный полиэтилен или полипропилен 99
получают аналогично примеру 1 только при температуре 121 123^oC.

Пример 12. Концентрат красителя состава, мас.

1,4-дидодецилокси-5,8-ди-(n-толиламино)-антрахинон 2
тальконаполненный полиэтилен или полипропилен 98
получают аналогично примеру 1 только при температуре 121 123^oC.

Пример 13. Концентрат красителя состава, мас.

1,4-дигексадецилокси-5,8-ди-(n-толиламино)-антрахинон 1
тальконаполненный полиэтилен или полипропилен 99
получают аналогично примеру 1 только при температуре 111 112^oC.

Пример 14. Концентрат красителя состава, мас.

1,4-дигексадецилокси-5,8-ди-(n-толиламино)-антрахинон 2
тальконаполненный полиэтилен или полипропилен 98
получают аналогично примеру 1 только при температуре 111 112^oC.

Пример 15. Концентрат красителя состава, мас.

1,4-дигексадецилантрахинон 1
тальконаполненный полиэтилен или полипропилен 99
получают аналогично примеру 1 только при температуре 82,5 83,5^oC.

Пример 16. Концентрат красителя состава, мас.

1,4-дигексадецилантрахинон 2
тальконаполненный полиэтилен или полипропилен 98
получают аналогично примеру 1 только при температуре 82,5 83,5^oC.

Полученные тальконаполненные полиолефины имеют состав, приведенный в табл.1.

Пример по крашению тальконаполненного полиолефина.

100 г гранулированного полиолефина марки 168-29 В при комнатной температуре равномерно перемешивают с 1 кг концентрата красителя 1-нонилокси-4-(n-толиламино)-антрахинона. Полученную массу перерабатывают на стандартном технологическом оборудовании в окрашенное изделие или гранулы.

Исследование влияния концентрата красителя на физико-механические свойства тальконаполненных полиолефинов приведены в табл.2.

Формула изобретения

1. Концентрат красителя для тальконаполненных полиолефинов, содержащий субстрат на основе полиолефина и антрахиноновый краситель, отличающийся тем, что в качестве субстрата он содержит тальконаполненный полиолефин с содержанием талька 20 30 мас. а в качестве красителя алкилантрахиноновый краситель при следующем соотношении компонентов, мас.

Алкилантрахиноновый краситель 1 2
Тальконаполненный полиолефин 98 99
2. Способ получения концентрата красителя путем введения красителя в субстрат на основе полиолефина с последующим перемешиванием и охлаждением, отличающийся тем, что в качестве субстрата используют тальконаполненный полиолефин с содержанием талька 20 30 мас. а в качестве красителя - алкилантрахиноновый краситель, процесс ведут при температуре плавления красителя в смесителе типа "пьяная бочка".

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3