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

 


Владельцы патента RU 2615514:

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

Изобретение относится к полимерным композициям на основе полипропилена и может быть использовано в производстве изделий медицинского назначения. Композиция содержит полипропилен с показателем текучести расплава 25-35 г/10 мин, дивинилстирольный термоэластопласт с показателем текучести расплава не более 1 г/10 мин, поликарбонат с показателем текучести расплава 6,5±1 г/10 мин, пространственно затрудненный амин, триаллилизоцианурат и в количестве от 0,0010 до 0,0500 мас.% наноцеллюлозу в качестве стабилизатора. Композиция обладает повышенной радиационной стойкостью, а полученные из нее изделия медицинского назначения имеют повышенный срок хранения. 3 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к полимерным композициям на основе полиолефина и может быть использовано в производстве изделий медицинского назначения, в частности пробирок для анализов в медицинских учреждениях и нетканых материалов для изготовления изделий медицинского назначения.

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

кристаллический изотактический полипропилен 74-91
кристаллический полиэтилен 1,8-8,0
аморфная сополимерная фракция этилена и пропилена 7,2-18

см. Патент US №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, включающая полиолефин, сополимер и стабилизатор, которая в качестве полиолефина содержит полиэтилен с показателем текучести расплава от 5 до 15 г/10 мин, в качестве сополимера содержит сополимер пропилена с этиленом с содержанием от 3 до 11% этилена и с показателем текучести расплава от 25 до 50 г/10 мин, в качестве стабилизатора она содержит пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)пропионат, дополнительно содержит пространственно затрудненный амин, соединение, содержащее аллилированные шестичленные циклы - триаллилизоцианурат, пентаэритрит и концентрат красителя Remafin, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

указанный сополимер пропилена с этиленом 98,795-90,00
указанный полиэтилен 1,000-5,000
пространственно затрудненный амин 0,050-0,500
триаллилизоцианурат 0,005-2,000
указанный стабилизатор 0,050-1,000
пентаэритрит 0,050-0,500
концентрат красителя Remafin 0,050-1,000

см. Патент RU №2515558, МПК C08J 3/20 (2006.01), C08L 23/16 (2006.01), C08L 23/06 (2006.01), C08K 5/00 (2006.01), 2014.

Недостатками являются недостаточная стойкость изделий к действию ионизирующего излучения из указанной полимерной композиции и, как следствие, короткий срок хранения изделий из него.

Задачей изобретения является повышение радиационной стойкости изделий из заявленной полимерной композиции.

Техническая задача решается тем, что полимерная композиция, стойкая к воздействию ионизирующего излучения, включающая полиолефин, сополимер, пространственно затрудненный амин, триаллилизоцианурат и стабилизатор, согласно изобретению в качестве полиолефина она содержит полипропилен с показателем текучести расплава 25-35 г/10 мин, в качестве сополимера она содержит блок-сополимер - дивинилстирольный термоэластопласт с показателем текучести расплава не более 1 г/10 мин, в качестве стабилизатора содержит наноцеллюлозу и дополнительно содержит поликарбонат с показателем текучести расплава 6,5±1 г/10 мин при следующем соотношении компонентов, мас. %:

указанный полипропилен 95,944-73,45
указанный дивинилстирольный термоэластопласт 2,000-12,000
пространственно затрудненный амин 0,050-0,500
триаллилизоцианурат 0,005-2,000
наноцеллюлоза 0,0010-0,0500
указанный поликарбонат 2,000-12,000

Решение технической задачи позволяет повысить радиационную стойкость полимерной композиции, позволяющей получать из нее изделия медицинского назначения с повышенным сроком хранения изделий.

Полимерная композиция содержит:

полипропилен с показателем текучести расплава (ПТР) 25-35 г/10 мин, показатель текучести расплава определяют при температуре 230°С и нагрузке 2,16 кг по ГОСТ 11645-73, см. https://www.nknh.ru/upload/iblock/49a/1562r.pdf

поликарбонат с показателем текучести расплава (ПТР) 6,5+1 г/10 мин, показатель текучести расплава определяют при температуре 300°С и нагрузке 1,2 кгс по ГОСТ 11645-73,

см. http://www.kazanorgsintez.ru/upload/catalog/PK.pdf

Дивинилстирольный термоэластопласт, структурная формула:

,

содержит 70% полибутадиена и 30% полистирола, с показателем текучести расплава не более 1 г/10 мин, показатель текучести расплава (ПТР) дивинилстирольного термоэластопласта определяют при температуре 190°С и нагрузке 5 кг по ГОСТ 11645-73, см. http://sibur-int.ru/product/rubber/catalog/item74.php

Пространственно затрудненный амин, структурная формула:

,

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

Триаллилизоцианурат, структурная формула:

,

относится к классу шестичленных гетероциклов, имеет химическое название триаллил-сим-триазин-2,4,6(1Н,3Н,5Н)-трион. Способ его получения описан, см. Патент RU №2427576, МПК C07D 251/34(2006.01), 2011, и используют его в качестве сшивающего компонента для термопластиков и синтетического каучука.

Наноцеллюлоза, структурная формула:

Наноцеллюлоза представляет собой набор наноразмерных волокон целлюлозы с высоким отношением сторон (длины к ширине). Типичная ширина такого волокна составляет 5-20 нм, а продольный размер варьируется от 10 нм до нескольких микрон. Материал обладает свойством псевдопластичности, т.е. является вязким при обычных условиях и ведет себя как жидкость при физическом взаимодействии (тряске, взбалтывании и т.п.). Способ ее получения описан, см. RU Патент №2505545, МПК D01F 2/00(2006.01), С08В 15/02 (2006.01), С08В 15/00 (2006.01), В82В 3/00 (2006.01), 2014.

Использование наноцеллюлозы в качестве добавки, повышающей стойкость к воздействию ионизирующего излучения неизвестно.

Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1

Компоненты полимерной композиции берут в соотношении, мас. %:

полипропилен с ПТР, равным, 35 г/10 мин 95,944
дивинилстирольный термоэластопласт,
содержащий 70% полибутадиена и
30% полистирола, с ПТР, равным, 1 г/10 мин 2,000
пространственно затрудненный амин -
поли-(К-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4-
гидрокси-пиперидилсукцинат) 0,050
триаллилизоцианурат 0,005
наноцеллюлоза 0,0010
поликарбонат с ПТР, равным, 6,5 г/10 мин 2,000

Для получения нетканого материала указанные компоненты загружают в экструдер и расплавляют при температуре 190-220°С. 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 охлаждают с помощью воздуха при низком давлении, подвергают пневматической вытяжке и укладывают на движущуюся перфорированную плиту, ленту или "формующую сетку", где происходит образование нетканого материала. Нетканые материалы из расплава получают с плотностью 35 г/м.

Для определения прочности при растяжении, относительного удлинения в продольном направлении и прочности при разрыве нетканых материалов определяют по ГОСТ Р 53226-2008. Полотна нетканые. Методы определения прочности.

Примеры 2-6 аналогичны примеру 1.

Соотношения компонентов и свойства нетканого материала из полимерной композиции приведены в таблице 2.

Образцы нетканого материала, полученные по примерам 1-6, подвергают стерилизации на радиационно-технологической установке «Электронный стерилизатор» с ускорителем электронов УЭЛВ-10-10-С-70 (ИФХЭ РАН) дозами 30 и 75 кГрей, см. Методика 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 нетканых материалов определяют до и после воздействия на образцы ионизирующего излучения.

Для получения готовых изделий из полимерной композиции в виде, например, пластиковых пробирок, указанные компоненты загружают в смеситель, где происходит смешение компонентов при 190-220°С, затем полученную смесь гранулируют в шнековом экструдере при 190-230°С, далее полученные гранулы загружают в литьевую машину, готовые изделия (пробирки) получают при 160-220°С.

Мутность полученных изделий определяют по ГОСТ 15875-80. Пластмассы. Методы определения коэффициента пропускания и мутности. Прочность и протекание пробирок определяют по ГОСТ ISO 6710-2011. Показатель текучести расплава определяют по ГОСТ 11645-73. Пластмассы. Метод определения показателя текучести расплава термопластов.

Соотношения компонентов и свойства полученных изделий - пробирок приведены в таблице 3.

Образцы изделий (пробирок) подвергают стерилизации на радиационно-технологической установке «Электронный стерилизатор» с ускорителем электронов УЭЛВ-10-10-с-70 (ИФХЭ РАН) дозами 25, 56 и 73 кГрей, см. Методика 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 мутности, прочности и показателя текучести расплава изделий (пробирок) определяют до и после воздействия ионизирующего излучения.

В таблице 1 приведены свойства нетканого материала, изготовленного из полимерной композиции по прототипу.

Изготовление нетканого материала из полимерной композиции по прототипу расплавляют в экструдере при температуре 200-230°С, тогда как при изготовлении нетканого материала из заявляемой композиции температура в экструдере составляет 190-220°С.

В таблице 3 приведены свойства изделий (пробирок), изготовленных из заявленной полимерной композиции, и контрольный образец из полипропилена для сравнения.

Изготовление нетканого материала из полимерной композиции по прототипу расплавляют в экструдере при температуре 200-230°С, тогда как при изготовлении нетканого материала из заявляемой композиции температура в экструдере составляет 190-220°С.

Как видно из примеров конкретного выполнения, см. Таблицу 2, нетканый материал, полученный на основе заявляемой полимерной композиции, обладает по сравнению с прототипом повышенной радиационной устойчивостью до 14,3%, которую характеризует значение показателя прочности при разрыве, и это значение показателя сохраняется до и после воздействия ионизирующего облучения дозой, аналогичной по прототипу.

Как видно из примеров конкретного выполнения, см. Таблицу 3, изделия (пробирки), полученные на основе заявляемой полимерной композиции и облученные дозой 73 кГрей, обладают по сравнению с контрольным образцом с повышенной радиационной устойчивостью до 58%, которую характеризует значение показателя текучести расплава, и это значение показателя сохраняется до и после воздействия ионизирующего облучения.

Таким образом, решение технической задачи позволяет повысить радиационную стойкость полимерной композиции и получать из нее изделия медицинского назначения с повышенным сроком хранения.

Полимерная композиция, стойкая к воздействию ионизирующего излучения, включающая полиолефин, сополимер, пространственно затрудненный амин, триаллилизоцианурат и стабилизатор, отличающаяся тем, что в качестве полиолефина она содержит полипропилен с показателем текучести расплава 25-35 г/10 мин, в качестве сополимера она содержит блок-сополимер - дивинилстирольный термоэластопласт с показателем текучести расплава не более 1 г/10 мин, в качестве стабилизатора содержит наноцеллюлозу и дополнительно содержит поликарбонат с показателем текучести расплава 6,5±1 г/10 мин при следующем соотношении компонентов, мас. %:

указанный полипропилен 95,944-73,45

указанный дивинилстирольный термоэластопласт 2,000-12,000

пространственно затрудненный амин 0,050-0,500

триаллилизоцианурат 0,005-2,000

наноцеллюлоза 0,0010-0,0500

указанный поликарбонат 2,000-12,000



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полимерной композиции для производства укрывного материала теплиц, используемого для выращивания растений в защищенном грунте. Композиция содержит полимер, преимущественно поликарбонат, люминесцирующий наполнитель - люминофор с синим цветом свечения в области спектра 380-510 нм и областью возбуждения 250-380 нм, например ФК-1 и/или красным цветом свечения в области спектра 580-710 нм и областью возбуждения 200-600 нм, например ФЛ-626.

Изобретение относится к статистическому сополимеру фосфоната и карбоната, полимерной смеси для получения изделия промышленного производства и изделию промышленного производства, содержащему указанный статистический сополимер.

Изобретение относится к светотехнике, в частности к полимерным люминесцентным композициям, применяемым для изготовления устройств общего и местного освещения. Полимерная композиция, возбуждаемая синим светодиодом, содержит прозрачный поликарбонат с показателем текучести расплава 6-40 г/10 мин, фотолюминофор - иттрия-гадолиния алюмогаллиевый гранат, активированный церием, формулы (YGd)3(AlGa)5O12:Ce, воск полиэтиленовый в виде порошка с размером частиц 18-30 мкм, термостабилизатор - Ultranox 626 и Tinuvin 360.
Изобретение относится к получению формовочной массы или формованного изделия. Формовочную массу готовят на основе смеси полиамида и маточной смеси, содержащей сложный эфир угольной кислоты, особенно с фенолами или спиртами, и полиэфирамид.

Изобретение относится к косметической промышленности, в частности представляет собой композицию для волос, содержащую простой полиэфир поликарбоната, имеющий структурную единицу, представленную следующей формулой (1): и способ укладки с использованием вышеуказанной композиции для волос.
Изобретение относится к водному составу с красящим средством для окрашивания термопластичных формовочных масс. Состав содержит, масс.%: от 1 масс.% до 49 масс.% модифицированного полиакрилата, включающего звенья альфа-метилстирола, 2-этилгексилакрилата и метакрилата метоксиполиэтиленгликоля, в виде водного раствора с концентрацией от 48 масс.% до 52 полиакрилата, от 0,5 масс.% до 50 масс.% красящего средства или смеси красящих средств и полностью обессоленную воду.

Изобретение может быть использовано для изготовления формованных изделий. Формованное изделие содержит формовочную композицую с модифицированной ударной прочностью, включающую ароматический поликарбонат, полиалкилентерефталат, привитой сополимеризат, модифицированный каучуком, и соль фосфиновой кислоты общей формулы , где Mm+ представляет собой катион металла.

Изобретение относится к окнам летательных аппаратов и, в частности, к окнам, отвечающим требованиям огнестойкости, в соответствии с тестом OSU 100/100 на выделение тепла.

Изобретение относится к полимерной композиции на основе ароматического поликарбоната для получения формованных изделий формованием из расплава, например литьевым формованием.

Изобретение относится к получению термопластичных формовочных масс. .

Изобретение относится к термоплавкому клею, который используется для изготовления одноразовых изделий, таких как подгузник и средства гигиены, которые представляют собой типичную продукцию из нетканого полотна.
Изобретение относится к стирол-бутадиеновому каучуку на основе раствора с высоким содержанием звеньев стирола и винила. Описан полимер, содержащий 15-35 вес.% блока стирола с количеством последовательных звеньев стирола более 6, 25-80 вес.% винила от общего количества полимеризованного 1,3-диена, 35-75 вес.% стирола от общего веса полимера.
Группа изобретений относится к полимерной химии и используется при производстве асфальтов для дорожных покрытий. Измельчают вулканизированный каучук с получением крошки с гранулометрическим составом меньше 0,4 мм.

Изобретение относится к стирол-бутадиеновому каучуку на основе раствора с высоким содержанием звеньев стирола и винила с определенным содержанием стирола. Описан полимер, который содержит (а) блок из стирола с количеством звеньев стирола 4-6, 27-50% вес.

Изобретение относится к разработке изопренового полимера. Заявлен изопреновый сополимер, содержащий стирольный блок или бутадиеновый блок в своей терминальной части, где стирольные мономеры составляют менее 5 мол.

Изобретение относится к огнестойким расширяющимся полимеризатам, содержащим в качестве системы антипиренов комбинацию из, по меньшей мере, одного фосфорного соединения в качестве антипирена и, по меньшей мере, одного сернистого соединения в качестве дополнительного антипирена или огнезащитного синергиста, а также к способам получения таких полимеризатов и полимерных пенопластов.

Изобретение относится к способу непрерывной полимеризации с получением полимера, включающего мономерные звенья, полученные из стирола и 1,3-бутадиена. Способ включает полимеризацию мономеров в присутствии инициатора и, по меньшей мере, одного полярного агента, выбранного из формулы 1.

Изобретение относится к термопластической эластомерной композиции и формованным продуктам, таким как листовой материал, материал для внутренней отделки автомобиля, слоистым пластикам и приборным панелям, полученных с использованием указанной композиции.

Настоящее изобретение относится к пневматическому объекту. Описан пневматический объект, снабженный эластомерным слоем, непроницаемым для надувного газа, причем указанный непроницаемый эластомерный слой содержит по меньшей мере один термопластичный стирольный эластомер с блоком полиизобутилена, отличающийся тем, что указанный непроницаемый эластомерный слой дополнительно содержит пластифицирующее масло в количестве от более 5 до менее 150 phr (весовых частей на 100 частей эластомера) и простой полифениленовый эфир ("РРЕ"), где простой полифениленовый эфир выбран из группы, состоящей из поли(2,6-диметил-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-диметил-cо-2,3,6-триметил-1,4-фениленового эфира), поли-(2,3,6-триметил-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-диэтил-1,4-фениленового эфира), поли(2-метил-6-этил-1,4-фениленового эфира), поли(2-метил-6-пропил-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-дипропил-1,4-фениленового эфира), поли(2-этил-6-пропил-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-дилаурил-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-дифенил-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-диметокси-1,4-фениленового эфира), поли(1,6-диэтокси-1,4-фениленового эфира), поли(2-метокси-6-этокси-1,4-фениленового эфира), поли(2-этил-6-стеарилокси-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-дихлоро-1,4-фениленового эфира), поли(2-метил-6-фенил-1,4-фениленового эфира), поли(2-этокси-1,4-фениленового эфира), поли(2-хлоро-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-дибромо-1,4-фениленового эфира), поли(3-бромо-2,6-диметил-1,4-фениленового эфира), их соответствующих сополимеров и смесей этих гомополимеров или сополимеров, и тем, что весовая доля полифениленового эфира составляет от более 0,05 до менее 5 раз от весовой доли стирола, присутствующего в самом термопластичном стирольном эластомере.
Изобретение относится к эластомерной термопластичной композиции, имеющей прочность при сжатии при температурах от 20°C до 100°C, содержащей гидрированные блок-сополимеры стирола и бутадиена.
Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к металлополимерным композициям для изготовления PIM-изделий путем формования и спекания указанных композиций.
Наверх