Диизононилтерефталат (dint) в качестве пластификатора для термопластичных применений
Изобретение относится к применению диизононилтерефталата (DINT) в качестве пластификатора для повышения низкотемпературной гибкости и/или для повышения перманентности в поливинилхлоридных композициях для термопластичных использований. Описано также пластмассовое изделие, содержащее термопластичную композицию, полученное посредством термопластичной обработки, где температура стеклования поливинилхлоридной композиции составляет максимально -30°С. Технический результат – обеспечение пластификатора, обладающего высокой перманентностью при соответствующем конечном использовании и, соответственно, с низкими склонностью к миграции и летучестью, а также хорошая низкотемпературная эластичность кабельных покрытий и оболочек, то есть сохранение гибкости даже при низкой температуре и отсутствие хрупкости. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 табл., 1 пр.
Объектом изобретения является применение диизононилтерефталата (DINT) в качестве пластификатора для повышения гибкости при низких температурах и/или для повышения перманентности в полимерных композициях для термопластичных областей применений.
Поливинилхлорид (PVC) является одним из наиболее промышленно значимых полимеров и используется в разнообразных областях применения как в качестве жесткого PVC, так и в качестве мягкого PVC. Важными областями использования являются, например, профили, покрытия для полов (линолеум), обои, а также искусственная кожа. Для повышения эластичности используют пластификатор PVC. К таким обычным пластификаторам относятся, например, сложный эфир фталевой кислоты, такой как ди-2-этилгексилфталат (DEHP), диизононилфталат (DINP) и диизодецилфталат (DIDP). В настоящее время становятся известными в качестве других пластификаторов сложные эфиры циклогександикарбоновой кислоты, такие, например, как сложный эфир диизононилциклогексанкарбоновой кислоты (DINCH). В качестве другой альтернативы используют также определенные терефталаты, например такие как ди-2-этилгексил-терефталат (DEHT).
Существенным решающим критерием для выбора пластификатора является его перманентность при соответствующем конечном применении, например, в соответствующих пластмассовых формованных заготовках или изделиях. Перманентность пластификатора, прежде всего, определяется его склонностью к миграции и летучестью пластификатора в соответствующей полимерной матрице или из соответствующей полимерной матрицы. Обычно стремятся к как можно более низкой летучести, чтобы количество выпускаемого при испарении из пластмассового изделия пластификатора оставалось как можно более низким. Следствием этого для материала являются остающиеся постоянными его механические свойства, особенно даже тогда, когда материал испытывает повышенную термическую нагрузку (то есть повышенную температуру при эксплуатации по сравнению с комнатной температурой).
Летучесть можно определить, во-первых, по температуре кипения самого пластификатора, а также посредством определения потери массы изготовленного с этим пластификатором PVC-изделия после хранения при повышенной температуре.
Композиции, содержащие мягкий PVC, используют в качестве изоляционного материала или материала оболочки для электрокабеля. При этом к соответствующим композициям из соображения безопасности предъявляются высокие требования к летучести, механическим и электрическим свойствам, а также, например, к термостабильности. Эти требования, в большинстве случаев, определяются национальными или международными стандартами, такими как DIN EN 50363-4-1 (VDE 0207-363-4-1), DIN EN 50363-3 (VDE 0207-363-3) или, например, UL-стандартами (Underwriters Laboratories). К этим требованиям относится также требование хорошей низкотемпературной эластичности кабельных покрытий и оболочек, то есть сохранение их гибкости даже при низкой температуре и отсутствии хрупкости. Высокая перманентность и хорошая низкотемпературная эластичность (гибкость) являются также очень важными и в других областях использования термопластичных композиций, например для PVC-шлангов и PVC-мембран (например, кровельных мембран), а также для PVC-напольных покрытий.
Технической задачей настоящего изобретения является поэтому получение химического вещества для использования в качестве пластификатора в термопластичных композициях, обладающих высокой перманентностью при соответствующем конечном использовании и, соответственно, с низкими склонностью к миграции и летучестью, а также удовлетворяющих в полном объеме механическим и электрическим требованиям в этих областях использования.
Из литературных источников (Beeler in Soc. Plast, Eng., Tech. Pap. (1976), 22, 613-615) известно, что эксплуатационно-технические свойства терефталатов подобны свойствам соответствующих фталатов, содержащих в боковых цепях на один атом углерода больше. Так, например, ди-2-этилгексилтерефталат (DEHT, С8-терефталат) и DINP (С9-терефталат) проявляют относительно одинаковые свойства.
В международной заявке на патент WO 2009/095126 описываются диизонониловые эфиры терефталевой кислоты с определенной степенью разветвления. Утверждается, что они могут использоваться в качестве пластификатора или части состава пластификатора в пластмассах или в компонентах пластмасс. Кроме прочего, также благодаря тому, что эти продукты обладают низкой температурой стеклования и являются в определенном интервале температур жидкими. Но только в единственном примере показано, что при этом может быть получен пластизоль с хорошей способностью к переработке. Однако пластизоли являются лишь текучими смесями пластификаторов и полимеров (и, при необходимости, других добавок). Они не являются «гелеобразующими» и поэтому не являются пластифицированной пластмассой. В связи с этим нельзя прийти к заключению о пригодности их для определенного использования.
В принципе, летучесть пластификатора внутри гомологического ряда уменьшается с возрастанием молекулярной массы, то есть одновременно повышается его общая способность к применению при повышенной температуре эксплуатации. Поэтому для применений при различных высоких температурах эксплуатации может потребоваться выбор различных пластификаторов.
Так, из многочисленных публикаций известно, что определяемая потерей массы PVC-изделий (например, PVC пленки) летучесть диэтилгексилтерефталата (DEHT) выше, чем летучесть соответствующих изделий, содержащих в качестве пластификатора диизононил(орто)фталат (DINP).
Поэтому можно было ожидать, что при сравнении диизононилтерефталата (DINT) с С10-(орто)фталатами, такими как дипропилгептил(орто)фталат (DPHP) или диизодецил(орто)фталат (DIDP), которые стандартно используют при повышенной температуре эксплуатации, С9-терефталат будет иметь более высокую летучесть.
Однако согласно настоящему изобретению было обнаружено, что пластмассовые изделия, особенно PVC-изделия, такие как, например, PVC-пленки, PVC-кабельные покрытии, PVC-кабельные оболочки и т.п., содержащие в качестве пластификатора диизононилтерефталат (DINT), обладают более низкой потерей массы при хранении в условиях высокой температуры, чем соответствующие синтетические пластмассовые изделия, содержащие в качестве пластификатора такое же массовое количество DIDP или DPHP.
Поэтому могут быть получены пластмассовые изделия, обладающие превосходными свойствами материала (кроме прочего, явно более низкой потерей массы при повышенной температуре эксплуатации) и одновременно не содержащие орто-фталатов, причем для получения диизононилтерефталата используют спирт, который получают в промышленности в большом количестве. Поэтому использование сложных эфиров изононилового спирта остается открытым до тех пор, пока используют более дорогие сложные эфиры спиртов с 10 атомами углерода.
Использование диизононилтерефталата (DINT) в качестве пластификатора для термопластов по сравнению с другими известными из уровня техники пластификаторами имеет дополнительное преимущество в том, что полученные пластмассовые изделия, особенно PVC-изделия, такие, например, как кабельные покрытия и кабельные оболочки, отличаются особенно низкой температурой стеклования и поэтому хорошей низкотемпературной гибкостью.
Другим преимуществом является то, что благодаря высокой перманентности сложного эфира терефталевой кислоты по изобретению даже при повышенной температуре можно значительно снизить содержание пластификатора в окружающем воздухе и бытовой пыли. Это особенно важно для покрытий полов и PVC-мембран (например, кровельных пленок и кровельных полотен).
В связи с этим объектом настоящего изобретения является применение диизононилтерефталата (DINT) в качестве пластификатора для повышения низкотемпературной гибкости и/или для повышения перманентности в полимерных композициях для термопластичного применения.
Под «термопластичным применением» подразумевают все виды применения, при которых придание формы осуществляют при температуре переработки (от 130°C до 280°C, предпочтительно от 150°C до 250°C). Примерами термопластичных способов переработки являются каландрирование, экструдирование, литье под давлением, формование полых изделий методом залива и т.п. Во всех случаях желаемую форму придают переработкой в расплаве либо порошковой смеси, либо гранулята. При этом при температуре переработки происходит, так называемый, процесс пластификации, при котором исходные расплавленные частицы тонко диспергируют и после их охлаждения образуется в значительной степени гомогенная масса.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения в качестве пластификатора в композициях для покрытия полов, профилей, кровельных пленок или кровельных полотен, кабельной изоляции и кабельных оболочек используют диизононил-терефталат (DINT). Кроме того, DINT с пользой используют в составах для шлангов и резервуаров, особенно для хранения и транспортирования жидкостей, таких как вода, кровь, инфузионных растворов, а также напитков. Примеры соответствующих композиций для шлангов и/или резервуаров в медицинской области приведены в DE 202010004386 U1. При этом повышение низкотемпературной гибкости также является преимуществом, так как многочисленные питательные растворы или консервированная кровь хранятся при пониженной температуре продолжительное время, когда резервуары не должны приобретать свойства хрупкости. Кроме того, при многочисленных видах применения, таких, например, как шланги, пленки для плавательных бассейнов и профили, их используют снаружи, где они подвергаются воздействию высокой температуры летом, а зимой - низкой температуры, и поэтому преимуществом является их высокая низкотемпературная гибкость и низкая летучесть.
Композиции для термопластичного применения, в которых согласно изобретению в качестве пластификатора используют диизононилтерефталат (DINT), содержат по меньшей мере один полимер и перед термопластичной переработкой находятся, особенно предпочтительно, в виде твердого вещества (например, в виде сухой смеси/смеси сухих материалов, порошка, гранулята).
В предпочтительном варианте осуществления изобретения полимером, входящим в состав используемой по изобретению композиции, является поливинилхлорид (PVC), поливинилиденхлорид (PVDC), поливинилбутират (PVB) или полиалкилметакрилат (РАМА).
В другом предпочтительном варианте полимером может являться сополимер винилхлорида с одним или несколькими мономерами, выбранными из группы, состоящей из винилиденхлорида, винилацетата, винилпропионата, винилбутирата, винилбензоата, метилакрилата, этилакрилата или бутилакрилата.
Предпочтительно, количество диизононилового эфира терефталевой кислоты в композиции составляет от 5 до 150 мас. ч., предпочтительно от 10 до 100 мас. ч., особенно предпочтительно от 15 до 90 мас. ч. и наиболее предпочтительно от 20 до 80 мас. ч. на 100 мас. ч. полимера.
Композиция может содержать при необходимости и другой дополнительный пластификатор, кроме диизононилового эфира терефталевой кислоты, посредством которого, например, можно регулировать целевые перерабатывающие свойства или свойства конечного продукта.
Эти пластификаторы могут быть, например, выбраны из следующего перечня: сложный диалкиловый эфир (орто)фталевой кислоты, предпочтительно, с 4-13 атомами углерода в алкильной цепи; сложный триалкиловый эфир тримеллитовой кислоты, предпочтительно, с 4-10 атомами углерода в боковой цепи; сложный диалкиловый эфир адипиновой кислоты, предпочтительно, с 4-13 атомами углерода; сложный диалкиловый эфир терефталевой кислоты, в каждом случае, предпочтительно, с 4-8 атомами углерода, особенно с 4-7 атомами углерода в боковой цепи; сложный алкиловый эфир 1,2-циклогексан-дикарбоновой кислоты, сложный алкиловый эфир 1,3-циклогександикарбоновой кислоты и сложный алкиловый эфир 1,4-циклогександикарбоновой кислоты, при этом предпочтительным является сложный алкиловый эфир 1,2-дициклогексановой кислоты, в каждом случае, предпочтительно, с 4-13 атомами углерода в боковой цепи; сложные гликолевые эфиры дибензойной кислоты; сложный фенольный эфир алкилсульфокислоты, содержащей, предпочтительно, в алкиле 8-22 атома углерода; полимерный пластификатор (особенно на основе сложного полиэфира), сложный глицериновый эфир, сложный триэфир лимонной кислоты со свободной или карбоксилированной гидроксильной группой и, например, с алкильными радикалами с 4-9 атомами углерода, производные алкилпирролидона с алкильными радикалами с 4-18 атомами углерода, а также алкиловый эфир бензойной кислоты, предпочтительно, с 7-13 атомами углерода в алкильной цепи. Во всех случаях алкильные радикалы могут быть линейными или разветвленными и одинаковыми или разными.
В качестве дополнительного пластификатора в используемых по изобретению смесях особенно предпочтительно, если орто-фталат не используют.
Кроме того, особенно предпочтительно, если летучесть дополнительно используемого к сложному эфиру терефталевой кислоты по изобретению пластификатора и/или их смесей находится на том же уровне (то есть, например, ±20% от найденной потери массы со сложными эфирами терефталевой кислоты по изобретению) или ниже, чем со сложными эфирами терефталевой кислоты согласно изобретению.
Если используют дополнительный пластификатор, то массовое соотношение используемых дополнительно пластификатора и диизононилтерефталата предпочтительно составляет между 1:20 и 2:1.
Кроме того, предпочтительно, если используемая по изобретению композиция содержит один или несколько видов PVC. Наиболее предпочтительно, используемая по изобретению композиция содержит один или несколько суспензионных PVC, молекулярная масса которых, указанная в виде К-показателя (константа Фикентчера), составляет между 60 и 90 и особенно предпочтительно между 65 и 85.
Для оптимизации химических, механических свойств или способности к переработке используемая по изобретению композиция может содержать, кроме того, добавки, особенно добавки, выбранные из группы, состоящей из наполнителей, пигментов, термостабилизаторов, антиоксидантов, УФ стабилизаторов, смазки или замасливателей, антипиренов, антистатиков, биоцидов, модификаторов ударной прочности, вспенивающих агентов, (полимерных) вспомогательных средств, улучшающих переработку, оптических отбеливателей и т.п.
Термостабилизаторы, кроме прочего, нейтрализуют в процессе переработки и/или после нее отщепленные PVC соли кислот и ингибируют термическую деструкцию полимеров. В качестве термостабилизаторов пригодны все обычные стабилизаторы полимеров, особенно PVC-стабилизаторы в твердой или жидкой форме, например, на основе Ca/Zn, Ba/Zn, Pb, Sn или органических соединений (OBS), а также связывающих кислоту слоистых силикатов, таких как гидроталькит. Используемая по изобретению смесь может содержать термостабилизатор в количестве от 0,5 до 10 мас. ч., предпочтительно от 0,8 до 5 мас. ч., особенно предпочтительно от 1,0 до 4 мас. ч. на 100 мас.ч. полимера.
Могут также использоваться, так называемые, состабилизаторы (совместно используемые стабилизаторы) со свойствами пластификатора, особенно эпоксидированные растительные масла. Наиболее предпочтительно, используют эпоксидированное льняное масло или эпоксидированное соевое масло.
Антиоксидантами, как правило, являются вещества, которые целенаправленно препятствуют, например, вызванной энергетическим излучением радикальной деструкции полимера, образуя, например, стабильные комплексы с возникающими радикалами. Особенно эффективными антиоксидантами являются стерически затрудненные амины, так называемые стабилизаторы Хальса, стерически затрудненные фенолы, фосфиты, УФ абсорбер, такой как, например, гидроксибензофеноны, гидроксифенилбензотриазолы и/или ароматические амины. Пригодные для использования в композициях по изобретению антиоксиданты описываются, например, также в «Handbook of Vinyl Formulating)) (Herausgeber: R.F. Grossman; J. Wiley & Sons; New Jersey (US) 2008). Содержание антиоксиданта во вспенивающихся смесях по изобретению составляет, в особенности, максимум 10 мас. ч., предпочтительно максимум 8 мас. ч., наиболее предпочтительно максимум 6 мас. ч. и особенно предпочтительно между 0,01 и 5 мас. ч. на 100 мас. ч. полимера.
Смазки должны быть активно действующими между PVC-частицами и должны противодействовать силам трения при смешении, пластификации и формовании. Они могут также использоваться для регулирования адгезии термопластичной массы на поверхностях (например, на металлических поверхностях) используемого для переработки оборудования.
В качестве пигментов могут использоваться как неорганические, так и органические пигменты. Содержание пигментов в используемых по изобретению композициях составляет максимум 10 мас.%, предпочтительно от 0,01 до 5 мас.%, особенно предпочтительно от 0,1 до 3 мас.% на 100 мас. ч. полимера. Примерами неорганических пигментов являются TiO2, CdS, CoO/Al2O3, Cr2O3. Известными органическими пигментами являются, например азокрасители, фталоцианиновые пигменты, диоксазиновые пигменты, а также анилиновые пигменты.
В качестве антипиренов могут использоваться, например, триоксид сурьмы, сложные эфиры фосфорной кислоты, хлорпарафины, соединения брома, гидроксид алюминия, соединения бора, триоксид молибдена или ферроцен. Предпочтительно используют триоксид сурьмы, гидроксид алюминия или эфиры фосфорной кислоты или другие соединения, например соединения отщепляющие воду. Антипирены снижают воспламеняемость и при необходимости могут также снижать дымообразование при горении. Композиции по изобретению могут содержать антипирены в количестве до 120 мас. ч. на 100 мас. ч. полимера, предпочтительно от 0,01 до 25 мас. ч. на 100 мас. ч. полимера.
Используемые по изобретению смеси могут содержать все соответствующие уровню техники наполнители. Примерами таких наполнителей являются минеральные, и/или синтетические, и/или природные, органические и/или неорганические материалы, такие, например, как оксид кальция, оксид магния, карбонат кальция, сульфат бария, диоксид кремния, слоистый силикат, промышленная сажа, битумы, древесина (например, распыленная, в виде гранулята, микрогранулята, волокон и т.д.), бумага, природные и/или синтетические волокна и т.д. наиболее предпочтительным по меньшей мере одним из используемых наполнителей является карбонат кальция или карбонат кальция - магния.
Получение используемой по изобретению композиции может осуществляться различными способами. Однако, как правило, композицию получают интенсивным смешением всех компонентов в соответствующем смесительном резервуаре при повышенной температуре. При этом PVC порошок смешивают механически с пластификатором и другими компонентами при температуре до около 80°C, например, в жидкостных смесителях, турбосмесителях, смесительных камерах или ленточных винтовых смесителях. При этом компоненты добавляют одновременно или предпочтительно последовательно друг за другом (смотри также E.J. Wickson, «Handbook of PVC Formulating», John Wiley and Sons, 1993, S.747ff). Таким образом пластификатор, прежде всего, активно проникает в полое пространство PVC зерен. С постепенным повышением температуры смеси пластификатор поглощается полым пространством исходных частиц, из которых состоят зерна PVC, и связывается адсорбционно. Результатом этого процесса является сухой, как правило, текучий порошок, который называют поливинилхлоридной (PVC) сухой смесью или сухой смесью. В соединении с соответствующим термопластичным способом переработки сухая смесь приводит к образованию заготовки (полупродукта) или конечного изделия, при необходимости, присоединяется промежуточная стадия гранулирования.
Композиция по изобретению, предпочтительно, может использоваться для получения продуктов, полупродуктов (заготовок) и/или формованный изделий, содержащих по меньшей мере один полимер, выбранный из группы поливинилхлорида, или поливинилиденхлорида, или полиметилметакрилата, или их сополимеров. В качестве таких продуктов можно назвать, например, покрытия для полов, кровельные пленки или полотна, защитные пленки для сооружений (зданий) и кабельные оболочки и проволочную изоляцию.
Как правило, особенно хорошая (то есть низкая) температура стеклования для композиций по изобретению может быть достигнута, если используют пластификатор, который сам имеет низкую температуру стеклования и/или если композицию обрабатывают с высоким содержанием пластификатора. Если PVC и пластификатор смешивают с образованием сухой смеси, то, как правило, может быть измерена температура стеклования используемых компонентов, а не температура стеклования «готового мягкого PVC» после термопластичной обработки. Поэтому важно для оценки качества эластичности при низкой температуре измерить температуру стеклования переработанных синтетических полимерных изделий или полупродуктов. Пригодным методом измерения можно считать анализ крутильного колебания, так как при этом получают высокую воспроизводимость результата и хорошо заметную определенную точку стеклования. При определении температуры стеклования мягкого PVC посредством калориметрических методов, таких как дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC), в результате очень незначительного теплового эффекта стеклование часто является лишь плохо определяемым или вовсе не определяемым. Испытуемые тела, полученные переработкой композиций по изобретению, имеют температуры стеклования, в особенности, в пределах от -70°C до +10°C, предпочтительно от -60°C до -5°C, особенно предпочтительно от -50°C до -20°C и наиболее предпочтительно от -45°C до -30°C.
Предпочтительной формой исполнения в соответствии с настоящим изобретением является пластмассовое изделие, полученное посредством термопластичной обработки, содержащее указанную поливинилхлоридную композицию, причем определенная анализом крутильного колебания или динамического механического термического анализа (ДМТА(DMTA)) температура стеклования поливинилхлоридной композиции составляет максимально -30°C.
Кроме того, при использовании диизононилтерефталата (DINT) достигается явно более низкая летучесть и, от части, явно более высокое проходное сопротивление и, следовательно, улучшенные изоляционные свойства с соответствующими фталатами или с фталатами, содержащими в боковой цепи на один атом углерода больше.
Комбинация более низкой температуры стеклования, с одной стороны, и низкой летучести, с другой стороны, является особенно важной в тех случаях, когда при использовании готовое изделие подвергается воздействию как низких температур, так и повышенных температур.
При этом можно особенно назвать наружные кабели или кабели, залегающие в земле, так как, во-первых, они не должны приобретать хрупкость даже в условиях зимних температур, а также должны противостоять обусловленным электрическим током повышенным температурам без номинальной потери массы и, следовательно, без потери мощности изоляции.
Кроме того, посредством использования DINT могут быть благоприятно отрегулированы свойства других технических изделий для наружного использования, таких как, например, шланги, профили, геопленка, автомобильные (LKW) тенты, упаковочные пленки.
Нижеследующие примеры должны более подробно проиллюстрировать изобретение.
Примеры
Получение диизононилтерефталата для использования в композициях по изобретению проводили согласно международной заявке на патент WO 2009/095126 с использованием изононанола, Evonik Oxeno GmbH.
Как правило, различные пластификаторы показывают различную эффективность, то есть для установления определенной твердости при измерении твердости по Шору A согласно DIN 53505 требуется различное количество пластификатора. С целью лучшей сравнимости посредством предварительного испытания определяли количество пластификатора, требуемое для достижения почти одинаковой твердости. Соответствующие количества пластификатора представлены в Таблице 1.
1. Получение испытуемого образца
Прежде всего, предварительно смешивали сухие смеси в пластикаторе Брабендера (Brabender Plasticorder). После темперирования твердых компонентов до 88°C добавляли жидкие компоненты (состав смотри в Таблице 1) и гомогенизировали в течение 20 минут в смесительном контейнере при температуре 88°C. Затем смесь пластифицировали на обогреваемом каландре (Fa. Collin, Тур "W 150 АР") и перерабатывали в свальцованный лист. Температура обоих вальцов составляла в каждом случае 165°C. Время обработки на вальцах, в каждом случае, составляло 5 минут. Охлажденный свальцованный лист затем прессовали на лабораторном прессе фирмы Collin в пластины толщиной 1 мм. Температуру регулировали до 170°C и сначала лист прессовали в течение одной минуты при давлении пресса 5 бар, а затем в течение двух минут - при давлении 200 бар. Затем прессованные пластины охлаждали при 200 бар в течение 5 минут до температуры 40°C.
Для изготовления испытуемых образцов с целью определения твердости по Шору A получали пластины толщиной 2 мм, в каждом случае три из них укладывали одну над другой и затем измеряли согласно данным Примера 2.
Состав (все данные в массовых частях)
| Таблица 1 | |||||
| Пример | А | В | С | D | Е |
| Solvin S 271 PC (фирмы Solvin) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| DINT (по изобретению) | 53 | ||||
| VESTINOL 9 (DINP, Evonik Oxeno, сравнительный пример) | 50 | ||||
| JAYFLEX DIDP (фирмы Exxon Mobil, сравнительный пример) | 53 | ||||
| Palatinol 10Р (DPHP от BASF, сравнительный пример) | 53 | ||||
| Eastman 168 (DEHT от Eastman, сравнительный пример) | 50 | ||||
| OMYA BSH (карбонат кальция, фирма Omya) | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| BP MC KA 83/5 (стабилизатор, фирма Baerlocher) | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
2. Определение твердости по Шору A
Непосредственно измерения проводили согласно DIN 53505 с использованием прибора для измерения твердости по Шору A фирмы Zwick-Roell. Показатели измерения в каждом случае считывали после 3 секунд. На каждом испытуемом образце проводили три различных измерения в трех различных местах (не на краю) и в каждом случае записывали среднее значение (табл. 2).
| Таблица 2 | |||||
| Пример | А | В | С | D | Е |
| (DINT, по изобретению) | (DINP) | (DIDP) | (DPHP) | (DEHT) | |
| Твердость по Шору A | 92 | 90 | 91 | 92 | 92 |
Все показатели твердости по Шору A составляли значения в пределах 91±1, то есть в рамках точности метода измерения, и поэтому практически могут рассматриваться как одинаковые.
3. Измерение летучести испытуемых образцов
Из испытуемых пластин толщиной 1 мм вырубали круглые образцы для испытания, кондиционировали их в течение 24 часов в нормальных климатических условиях (23°C, относительная влажность воздуха 50%) и затем выдерживали в течение 7 дней при температуре 100°C в шкафу с циркуляцией воздуха, затем вновь кондиционировали, как указано выше, и еще раз взвешивали. Затем разницу масс относили к массе перед началом выдерживания (табл. 3).
| Таблица 3 | |||||
| Пример | А | В | С | D | Е |
| (DINT, по изобретению) | (DINP) | (DIDP) | (DPHP) | (DEHT) | |
| Потеря массы в % | 0,17 | 0,86 | 0,49 | 0,74 | 1,74 |
4. Определение удельного проходного сопротивления
Нижеследующие измерения проводили согласно DIN IEC 60093 (VDE 0303 часть 30) (табл. 4).
| Таблица 4 | |||||
| Пример | А (DINT, по изобретению) | В (DINP) | С (DIDP) | D (DPHP) | Е (DEHT) |
| Удельное проходное сопротивление при 23°C, 1013 Ом⋅см | 7,74 | 1,65 | 1,86 | 2,14 | 17,1 |
| Удельное проходное сопротивление при 70°C, 1011 Ом⋅см | 33 | 3,22 | 3,41 | 3,38 | 48,5 |
Хотя ди-2-этилгексилтерефталат (DEHT) и показывает хорошие результаты по проходному сопротивлению, однако по летучести результаты слабые. Напротив, диизононилтерефталат (DINT) показывает лучшие результаты по проходному сопротивлению, чем стандартные мягчители ди(пропилгептил)ортофталат (DPHP) и диизодецилфталат (DIDP).
5. Свойства при низкой температуре
Для определения низкотемпературной эластичности (гибкости) испытуемый образец подвергали измерению посредством анализа крутильного маятника. Из пленки толщиной 1 мм вырезали куски длиной 60 мм, шириной 80 мм и толщиной 1 мм и в каждом случае определяли для них модуль аккумуляции G' и модуль потерь Gʺ (Verlustmodul Gʺ) на крутильном маятнике типа MYRENNE ATM III согласно DIN EN ISO 6721 (часть 2) при температуре от -100°C до +100°C и частоте 1 с-1.
По максимальному показателю Gʺ определяли температуру стеклования TG, которая является мерой гибкости при низких температурах.
Температуры стеклования испытуемых образцов представлены в Таблице 5.
| Таблица 5 | |||||
| Рецептура | А (DINT, по изобретению) | В (DINP) | С (DIDP) | D (DPHP) | Е (DEHT) |
| Температура стеклования, °C | -36 | -36 | -29 | -30 | -34 |
При использовании содержащей DINT смеси по изобретению достигается практически идентичная низкотемпературная гибкость по сравнению с достигаемой при использовании DINP. По сравнению с С10-фталатами очевидно явное ее увеличение. Улучшение достигается также по сравнению с DEHT.
Вследствие крайне низкой летучести, лучшего проходного сопротивления и превосходной гибкости при низкой температуре, выраженной в температуре стеклования соответствующей пленки, использование DINT для термопластичных использований представляет собой явное преимущество по сравнению с известным уровнем техники.
1. Применение диизононилтерефталата в качестве пластификатора для повышения гибкости при низких температурах и/или для повышения перманентности в поливинилхлоридных композициях для термопластичных использований.
2. Применение по п. 1, отличающееся тем, что поливинилхлоридные композиции используют для изготовления покрытий для полов, кровельных пленок или кровельных полотен и кабельных оболочек.
3. Применение по п. 1, отличающееся тем, что количество диизононилтерефталата в поливинилхлоридной композиции составляет от 5 до 90 мас. ч. на 100 мас. ч. поливинилхлорида.
4. Применение по п. 1, отличающееся тем, что кроме диизонониловых сложных эфиров терефталевой кислоты поливинилхлоридная композиция содержит дополнительно дополнительные пластификаторы.
5. Применение по п. 4, отличающееся тем, что массовое соотношения использованного дополнительного пластификатора и диизононилтерефталата составляет между 1:20 до 2:1.
6. Применение по п. 1, отличающееся тем, что поливинилхлоридная композиция содержит суспензионный поливинилхлорид.
7. Применение по одному из пп. 1-6, отличающееся тем, что поливинилхлоридная композиция дополнительно содержит добавки, выбранные из группы, состоящей из наполнителей, пигментов, термостабилизаторов, антиоксидантов, регуляторов вязкости и смазок.
8. Пластмассовое изделие, полученное посредством термопластичной обработки, содержащее поливинилхлоридную композицию как определено в одном из пп. 1-7, отличающееся тем, что определенная анализом крутильного колебания или DMTA температура стеклования поливинилхлоридной композиции составляет максимально -30°C.
9. Пластмассовое изделие, полученное посредством термопластичной обработки по п. 8, отличающееся тем, что определенная анализом крутильного колебания или DMTA температура стеклования поливинилхлоридной композиции находится в пределах от -45°C до -30°C.
