Полимерная композиция, стойкая к воздействию ионизирующего излучения



Полимерная композиция, стойкая к воздействию ионизирующего излучения
Полимерная композиция, стойкая к воздействию ионизирующего излучения
Полимерная композиция, стойкая к воздействию ионизирующего излучения
Полимерная композиция, стойкая к воздействию ионизирующего излучения

 


Владельцы патента RU 2534900:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") (RU)

Изобретение относится к стойким к воздействию ионизирующего излучения полимерным композициям на основе полиолефинов и может быть использовано в производстве волокон и нетканых материалов для изготовления изделий медицинского назначения. Полимерная композиция содержит сополимер пропилена с этиленом, пространственно затрудненный амин, стабилизатор и концентрат красителя Remafin. В качестве затрудненного амина композиция содержит поли-(N-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4-гидрокси-пиперидилсукцинат), а качестве стабилизатора - ди(4-метил-2,6-дитретбутилфенил)фосфористую кислоту, олигомерный дифенокси-пропилиден-фениловый эфир фенилфосфоновой кислоты и пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)пропионат. Полимерная композиция по изобретению позволяет получить нетканый материал с высокой эластичностью, которая сохраняется до и после воздействия ионизирующего облучения дозой. 2 табл.

 

Изобретение относится к полимерным композициям на основе полиолефинов и может быть использовано в производстве волокон и нетканых материалов для изготовления изделий медицинского назначения.

Известна полимерная олефиновая композиция, включающая кристаллический изотактический полипропилен, аморфную сополимерную фракцию этилена и пропилена и кристаллический полиэтилен при следующем соотношении компонентов, мас.%:

кристаллический изотактический полипропилен 74 до 91
аморфная сополимерная фракция этилена и пропилена 7,2 до 18
кристаллический полиэтилен от 1,8 до 8

см. US Патент №4521566, МПК C08F 29708; C08L 23/16, 1985.

Указанная композиция обладает жесткостью, затрудняющей процесс переработки.

Наиболее близкой по технической сущности является полимерная композиция, стойкая к воздействию ионизирующего излучения, содержащая сополимер пропилена с этиленом с содержанием этилена от 2 до 8% и показателем текучести расплава от 1 до 15 г/10 мин, пространственно затрудненный амин - поли-(N-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4-гидрокси-пиперидилсукцинат), триаллилтримеллитат, а в качестве стабилизатора она содержит дистеарилпентаэритритилдифосфит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

пространственно затрудненный амин 0,050-0,200
триаллилтримеллитат 0,100-0,400
указанный стабилизатор 0,025-0,100
указанный сополимер пропилена с этиленом остальное

см. US Патент №5376716, МПК С08К 5/12; C08L 23/10; C08L 23/14; C08L 23/20; С08К 5/00; C08L 23/00; C08L 23/16, 1994.

Недостатками являются недостаточная эластичность нетканого материала из указанной полимерной композиции и повышенные энергозатраты при переработке ее в нетканый материал.

Задачей изобретения является придание полимерной композиции свойств, позволяющих получать нетканый материал, используемый для изделий медицинского назначения, с более высокой эластичностью и меньшими энергозатратами при ее переработке.

Техническая задача решается тем, что полимерная композиция, стойкая к воздействию ионизирующего излучения, включающая сополимер пропилена с этиленом, пространственно затрудненный амин - поли-(N-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4-гидрокси-пиперидилсукцинат), стабилизатор, в которой сополимер пропилена с этиленом содержит от 3 до 11% этилена и имеет показатель текучести расплава от 25 до 50 г/10 мин, в качестве стабилизатора она содержит ди(4-метил-2,6-дитретбутилфенил) фосфористую кислоту, олигомерный дифенокси-пропилиден-фениловый эфир фенилфосфоновой кислоты и пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)пропионат и дополнительно концентрат красителя Remafin, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

поли-(N-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4-гидрокси-пиперидилсукцинат) 0,050-0,500
ди(4-метил-2,6-дитретбутилфенил)фосфористая кислота 0,050-1,000
олигомерный дифенокси-пропилиден-фениловый эфир фенилфосфоновой кислоты 0,050-1,000
пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)пропионат 0,050-1,000
концентрат красителя Remafin 0,005-1,000
указанный сополимер пропилена с этиленом остальное

Решение технической задачи позволяет получить на основе заявляемой полимерной композиции нетканый материал с более высокой эластичностью и меньшими энергозатратами при ее переработке.

Характеристика веществ, используемых в составе полимерной композиции:

Показатель текучести расплава сополимера этилена и пропилена (ПТР) определяют при температуре 230°C и нагрузке 2,16 кг по ГОСТ 11645-73.

Пространственно затрудненный амин формулы:

имеет химическое название: поли-(N-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4-гидрокси-пиперидилсукцинат) и известен под торговой маркой «Tinuvin 622»;

Ди(4-метил-2,6-дитретбутилфенил)фосфористая кислота формулы:

где ММ=486 г/моль, температура плавления - 159°C, см. Мукменева Н.А. Фосфорорганические антиоксиданты и цветостабилизаторы полимеров / Н.А. Мукменева, С.В. Бухаров, Е.Н. Черезова, Г.Н. Нугуманова // Казань. - КГТУ. - 2010, 287 с.

Олигомерный дифенокси-пропилиден-фениловый эфир фенилфосфоновой кислоты: формулы

где n=4, ММ≈1340 г/моль, температура плавления - 83°C, см. Мукменева Н.А. Олигомерные фосфорорганические стабилизаторы на основе дифелилолпропане / Н.А. Мукменева, А.А. Момзяков // Вестник КГТУ. - 2012. - Т.15 - №10Пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)-пропионат формулы:

известен под торговой маркой «Ирганокс 1010» (Стабилизатор, см. http://www.polivinilplastik.com/urunler/I1010.pdf) Использование в композиции одновременно ди(4-метил-2,6-дитретбутилфенил)фосфористой кислоты, пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)пропионата и олигомерного дифенокси-пропилиден-фенилового эфира фенилфосфоновой кислоты для придания полиолефиновой композиции свойств, позволяющих получать из нее эластичные нетканые материалы с сохранением устойчивости к воздействию ионизирующего излучения, используемые для изделий медицинского назначения, неизвестно. Концентрат красителя Remafin, используется для окрашивания полимерных композиций, см. ЕР патент №0929240, МПК В01D 39/16, А41D 13/1 A62B 18/00, A41D 13/05, А61В 19/00, А62В 18/02, 1999.В примерах конкретного выполнения в качестве красителя Remafin берут Remafin Sailor Blue PP53665374, см. http://vww.masterbatches.com/852569CE004B1721/vwLookupDownloads/206320_RemafinMed07Brol44dpi.pdf/$FILE/206320_RemafinMed07Brol44dpi.pdf.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1

Компоненты полимерной композиции берут в соотношении в мас.%:

Поли-(N-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4-гидрокси-пиперидилсукцинат) 0,050
Ди(4-метил-2,6-дитретбутилфенил)фосфористая кислота 0,500
Олигомерный дифенокси-пропилиден-фениловый эфир фенилфосфоновой кислоты 0,500
Пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)пропионат 0,050
Концентрат красителя Remafin Sailor Blue 0,005
Указанный сополимер пропилена с этиленомс содержание этилена 3% и показателем текучести расплава (ПТР) - 35 г/10 мин остальное

Указанные компоненты загружают в экструдер и расплавляют при температуре 200-230°C. Из экструдера расплавленная композиция поступает в фильеру, где происходит формирование волокон при прохождении ее через мелкие отверстия, обычно расположенные одним или несколькими рядами в фильере. Нити быстро охлаждаются с помощью воздуха при низком давлении, подвергаются вытяжке, обычно пневматической, и укладываются на движущуюся перфорированную плиту, ленту или "формующую сетку", где происходит образование нетканого материала. Нетканые материалы из расплава получают с плотностью 35 г/м2.

Прочность при растяжении и относительное удлинение в продольном направлении и прочность при разрыве определяли по ГОСТ Р 53226-2008. Полотна нетканые. Методы определения прочности

Примеры 2-8 аналогичны примеру 1. Данные по соотношению компонентов и свойствам приведены в таблице 2. Образцы нетканого материала, полученные по примерам 1-8, подвергают стерилизации γ-облучением на радиационно-технологической установке «Пинцет», укомплектованной источниками излучения 60Со дозами 30 и 75 кГрей по методике МИ 2649-2001 «ГСИ. Поглощенные дозы фотонного и электронного излучений при установлении стерилизующей и максимально допускаемой дозы для изделий медицинского назначения, подвергаемых радиационной стерилизации.

Методика выполнения измерений»

Показатели прочности и относительного удлинения при растяжении и прочности при разрыве определяют до и после воздействия на образцы ионизирующего излучения. В таблице 1 приведены свойства нетканого материала, изготовленного из полимерной композиции по прототипу.

Таблица 1
Компоненты Содержание, мас.%
Сополимер пропилена и этилена, содержание этилена 3%, ПТР 15 г/10 мин 99,025
Пространственно затрудненный амин - поли-(N-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4-гидрокси-пиперидилсукцинат), марка «Tinuvin 622 LD 0,200
Стабилизатор 2,2'-амидо бис [этил -3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил) пропионат] марки «Naugard® XL-1» 0,070
Стабилизатор дистеарилпентаэритритилдифосфит марки «Weston 619» 0,100
Стеарат кальция 0,050
Синтетический гидротальцид марки DHT4A 0,025
Триаллилтримеллитат 0,280
NC-4 (осветлитель на основе сорбитола) 0,250
Показатели до воздействия ионизирующего излучения
Показатели Значение
Прочность при растяжении в продольном направлении, Н 159,0
Относительное удлинение при растяжении в продольном направлении, % (Эластичность) 45,0

Продолжение таблицы 1

Показатели после воздействия ионизирующего излучения, доза 75кГрей
Прочность при растяжении в продольном направлении, Н 175,0
Относительное удлинение при растяжении в продольном направлении, % (Эластичность) 35,0
Таблица 2
№ Примера 1 2 3 4 5 6 7 8
Компоненты Содержание компонентов, мас.%
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Сополимер пропилена и этилена, содержание этилена 3%, ПТР 35 г/10 мин 98,895
Сополимер пропилена и этилена, содержание этилена 11%, ПТР 35 г/10 мин 98,750
Сополимер пропилена и этилена, содержание этилена 7,5%, ПТР 35 г/10 мин 97,500 98,700 98,750 98,700
Сополимер пропилена и этилена, содержание этилена 7,5%, ПТР 25 г/10 мин 96,900
Сополимер пропилена и этилена, содержание этилена 7,5%, ПТР 50 г/10 мин 98,350
Поли-(N-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4-гидрокси-пиперидилсукцинат) 0,050 0,100 0,500 0,100 0,500 0,100 0,100 0,100
Ди(4-метил-2,6-дитретбутилфенил) фосфористая кислота 0,500 0,500 0,500 0,500 0,500 0,050 0,500 1,000
Олигомерный дифенокси-пропилиден-фениловый эфир фенилфосфоновой кислоты 0,500 0,500 0,500 0,500 0,500 1,000 0,500 0,050
Пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)пропионат 0,050 0,100 0,500 1,000 0,100 0,100 0,100 0,100
Концентрат красителя Remafin Sailor Blue РР53665374 0,005 0,050 0,500 1,000 0,050 0,050 0,050 0,050

Продолжение таблицы 2

№Примера 1 2 3 4 5 6 7 8
Показатели до воздействия ионизирующего излучения
Прочность при растяжении в продольном направлении, Н 125,3 127,2 146,8 155,5 155,8 145,2 166,4 177,4
Относительное удлинение при растяжении в продольном направлении, % (Эластичность) 56,7 58,9 65,2 69,4 64,7 66,0 65,3 69,0
Прочность при разрыве, кПа 175,3 180,1 181,7 186,5 188,9 190,1 195,7 200,0
Показатели после воздействия ионизирующего излучения, доза 35 кГрей
Прочность при растяжении в продольном направлении, Н 120,8 120,3 129,8 133,3 138,5 120,1 145,9 150,1
Относительное удлинение при растяжении в продольном направлении, % (Эластичность) 56,0 59,0 65,3 68,4 66,5 63,5 63,9 67,3
Прочность при разрыве, кПа 173,3 177,2 175,6 176,9 173,1 180,5 189,7 188,4
Цвет аналогичен образцу до облучения
Показатели после воздействия ионизирующего излучения, доза 75 кГрей
Прочность при растяжении в продольном направлении, Н 118,1 115,8 125,4 130,6 134,7 114,8 138,9 139,7
Относительное удлинение при растяжении в продольном направлении, % (Эластичность) 58,7 57,5 63,5 64,5 66,0 62,0 62,5 65,3
Прочность при разрыве, кПа 168,9 166,3 170,1 169,8 166,7 175,3 180,7 146,3
Цвет аналогичен образцу до облучения
Увеличение эластичности нетканого материала из композиции по заявляемому объекту сравнению с эластичностью нетканого материала из композиции по прототипу, %
По примерам 1-8, после воздействия ионизирующего излучения, доза 75 кГрей 67 62 81 84 88 77 78 83

Для получения нетканого полотна полимерную композицию по прототипу расплавляли в экструдере при 280-285°C, тогда как для получения нетканого материала из заявляемой композиции достаточно температуры 200-230°C.

Как видно из примеров конкретного выполнения, нетканый материал, полученный на основе заявляемой полимерной композиции, обладает более высокой эластичностью, которая характеризуется значением показателя относительного удлинения и которая сохраняется до и после воздействия ионизирующего облучения дозой, аналогичной по прототипу. К тому же переработка заявляемой композиции в нетканый материал требует меньших энергозатрат по сравнению с переработкой полимерной композиции по прототипу.

Полимерная композиция, стойкая к воздействию ионизирующего излучения, включающая сополимер пропилена с этиленом, пространственно затрудненный амин - поли-(N-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4-гидрокси-пиперидилсукцинат), стабилизатор, в которой сополимер пропилена с этиленом содержит от 3 до 11% этилена и имеет показатель текучести расплава от 25 до 50 г/10 мин, в качестве стабилизатора она содержит ди(4-метил-2,6-дитретбутилфенил)фосфористую кислоту, олигомерный дифенокси-пропилиден-фениловый эфир фенилфосфоновой кислоты и пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)пропионат и дополнительно концентрат красителя Remafin, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

поли-(N-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4-гидрокси-пиперидилсукцинат) 0,050-0,500
ди(4-метил-2,6-дитретбутилфенил)фосфористая кислота 0,050-1,000
олигомерный дифенокси-пропилиден-фениловый эфир фенилфосфоновой кислоты 0,050-1,000
пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)пропионат 0,050-1,000
концентрат красителя Remafin 0,005-1,000
указанный сополимер пропилена с этиленом остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полиолефиновой маточной смеси, которая может быть использована для получения полиолефиновых композиций, подходящих для изготовления способом литьевого формования относительно больших изделий.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе полиолефинов и может быть использовано в производстве волокон и нетканых материалов для изготовления изделий медицинского назначения.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе полиолефинов и может быть использовано в производстве волокон и нетканых материалов для изготовления изделий медицинского назначения.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе полиолефинов и может быть использовано в производстве волокон и нетканых материалов для изготовления изделий медицинского назначения.
Изобретение относится к гетерофазной пропиленовой композиции для изготовления изделий, полученных способом литьевого формования, а также к композиции для улучшения прочности полипропилена при низких температурах.
Изобретение имеет отношение к эластомерному материалу на основе бутилкаучука для корпуса маски фильтрующего противогаза. Эластомерный материал содержит серу в качестве вулканизующего агента, тетраметилтиурамдисульфид (тиурам Д) в качестве активатора вулканизации, оксид цинка в качестве ускорителя вулканизации, 2-меркантобензтиазол (каптакс) в качестве регулятора скорости вулканизации, кислоту стеариновую в качестве пластификатора, а также углерод в качестве порошкового наполнителя, отличающийся тем, что он дополнительно содержит полиизобутилен в качестве пластифицирующей резиновую смесь технологической добавки, а также в качестве антиоксиданта и стабилизатора крафанил-У, или ацетонанил-Р (бензопиридин) с формулой (C12H15N)n, или нафтам-2, или смесь ацетонанила-Р с 18-28 мас.ч.

Изобретение относится к резиновым композициям. Композиция содержит каучук на диеновой основе и один простой полиэфир или простой полигликолевый эфир на основе циклоалифатического эпоксида.

Изобретение относится к резинотехнической, шинной, обувной отраслям промышленности и другим областям техники, в частности к резиновым смесям на основе диеновых или этиленпропиленовых эластомеров, наполненных белой сажей или ее комбинацией с техническим углеродом.

Изобретение относится к гетерофазной полипропиленовой смоле, относится к способу получения такой полипропиленовой смолы и ее использованию для производства изделий, в частности в качестве материала для производства изоляционного и полупроводникового слоев силовых кабелей.

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе теплостойких этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. .

Изобретение относится к способу изготовления формовочных масс с улучшенными оптическими и колористическими свойствами, состоящих из полимеризата со структурными единицами формулы (I), в которой R1 и R2 соответственно означают водород и метил, и R3 означает водород, алкил с 1-18 атомами углерода, циклоалкил с 5-8 атомами углерода, арил с 6-10 атомами углерода, арилалкил с 6-10 атомами углерода в ариле и 1-4 атомами углерода в алкиле, причем указанные остатки могут содержать до трех заместителей, выбранных из группы, включающей алкокси с 1-4 атомами углерода и галоген, полученного в реакционном экструдере в соответствии с реакцией имидирования, по завершении которой к полимеризату для его колористической стабилизации добавляют эффективное количество одного или нескольких фосфорных соединений с восстанавливающим действием.
Изобретение относится к огнезащитным силиконовым покрытиям, предназначенным для противопожарной защиты кабельного хозяйства, несущих металлоконструкций, вентиляционных коробов, в том числе на АЗС и ТЭС, а также огнестойкой и влагозащитной отделки конструкций промышленных и строительных, в том числе на АЭС и ТЭС.

Изобретение относится к композиции для заготовок, содержащей окисляемое фосфорное соединение, полиамидный полимер и иономерный сложный полиэфир. .

Изобретение относится к битумной композиции для применения в области битумов, дорожного строительства и промышленности. .

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности к технологии получения материалов, содержащих полидициклопентадиен, и может быть использовано в различных областях промышленности.

Изобретение относится к способу получения композиции модификатора асфальта, включающему получение триблок-сополимера путем блок-сополимеризации винилароматического углеводорода и соединения диена с сопряженными двойными связями в результате анионной полимеризации с использованием органического анионного инициатора в реакторе, содержащем углеводородный растворитель, где стадия получения блок-сополимера включает формирование винилароматического блока путем добавления винилароматического углеводорода в реактор, включающий углеводородный растворитель, и затем введение в него органического анионного инициатора; формирование блока диена с сопряженными двойными связями, присоединенного к концу винилароматического блока, путем добавления соединения диена с сопряженными двойными связями в реактор; введение функциональной добавки, выбранной из группы, состоящей из соединений, представленных формулой 1, в реактор; и получение композиции модификатора асфальта, включающей блок-сополимер и функциональную добавку, путем удаления углеводородного растворителя, в формуле 1 сумма n+m+m' составляет до 35, n является целым числом от 1 до 5, каждое из m и m' является целым числом, равным, по меньшей мере, 1, и Х является сложной эфирной группой [-С(=O)O-].

Изобретение относится к вулканизуемому пероксидами резиновому компаунду. .

Изобретение относится к области получения эпоксидных композиций для верхнего слоя покрытия полов с пониженной горючестью. .

Настоящее изобретение относится к получению вспениваемых винилароматических полимеров. Способ получения гранул огнестойких вспениваемых винилароматических полимеров, позволяющих получать вспененные изделия, посредством полимеризации в водной суспензии, который включает полимеризацию стирола или смеси стирола и до 25 мас.% α-метилстирола, в водной суспензии в присутствии пероксидной инициирующей системы, активной при температуре выше 80°C, вспенивающего агента, добавляемого перед, в ходе или после полимеризации, а также в присутствии амида основной формулы (I) , где R1 и R2, одинаковые или различные, представляют (изо)алкильный радикал CH3(CH2)n при n от 10 до 20, предпочтительно от 16 до 18; и огнезащитной системы, включающей бромированную добавку с содержанием брома более 30 масс.%, причем указанная огнезащитная система включает бромированные алифатические, циклоалифатические, ароматические соединения с содержанием брома более 30 мас.%.
Наверх