Стабилизированная полимерная кол1позиция на основе полиолефина

 

О П И С А Н И Е 364638

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹.Ч. Кл. С 08f 45/58

Заявлено 06.Х!Е1967 (№ 1200703 23-5) с присоединением заявки №

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете MNHNcTpOB

СССР

Приоритет

Опубликовано 28.Xll.19?2. Бюллетень ¹ 5 за 1973

Дата опубликования описания 28.П.1973

УДК 678.742.048(088.8) 1

Авторы изобретения

В. Е. Броновицкий и А. Карипджанов

Заявитель

СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНА

Известны стабилизированные неокрашенные композиции, в которых в качестве стабилизаторов используют производные фенолов. Эти стабилизаторы работают за счет отрыва протона от стабилизатора и образования менее активного радикала.

В предлагаемой, композиции в качестве стабилизатора использована нейтральная фракция гидрогенолиза кислотных лигнинов в щелочной среде в количестве 1 — 10 /с от веса полимера.

Нейтральной фракцией при гидрогенолизе лигнина является эфирорастворимый продукт, не переходящий при последовательной обработке эфирного раствора 10% -ным бикарбонатом натрия и затем 10%-ным раствором

МаОН в водный раствор, т. е. этот продукт в эфирном растворе не содержит карбоксильпых и фенольных гидроксильных групп даже пространственно затрудненных, что было доказано методом ИК-спектроскопии,и имеет показатель преломления пзбг = 1,4800 вЂ,4900.

Однако если нейтральные продукты обработать щелочью Кляйзена (350 г КОН, 250 лл

Н20 и СНзОН до 1 л), то они разрушаются и часть из них (80%) переходит в раствор щелочи. При подкислении до кислой среды (рН 1) эти продукты можно извлечь серным эфиром. Продукты были исследованы: в щелочной раствор перешли фенолы, состав которы. . был изучен методом тонкослойной и газожидкостной хроматографии. Для нейтральных продуктов гидрогенолиза елового лигнина показано присутствие в смеси следующих соединений (в %): фенола 3,7, о-крезола 2,5; л.— и и-крезола 3,7; о-этилфеío7а 3,9; 2,4-ксиленола 11,0; и-этилфенола 12,0; и-пропилфено1а 13,0 3,4-ксиленола 11,5; 3-метил-4-этилфе1О иола 8,1; гидрохинона 2,5; гваякола 2,5; 4-пропилгваякола 5,8; бисфенолов о- и и-замещенных 19,8.

В 20% веществ, не переходящих в щелочь

15 Кляйзена, обнаружено наличие таких веществ как цпклогексанон, циклопентанон, циклогексап л и циклопентанол. В результате проведенных работ химическими и физико-химическими методами было показано, что нейтра Ib20 ные продукты до разрушения их щелочью

Кляйзена представляют собой хиноловые эфиры. Такие системы являются акцепторами электронов и могут обрывать радикально-цепной процесс, являясь таким образом стабили25 заторами для полимеров, однако механизм их действия отличен от фенольных антиоксидантов, которые обрывая цепь, дают новые радиhà Iû, и, если стабилизатор вводится в большом ко.чичестве, то он из стабилизатора презО вращается в вещество, способствующее окис364638

4 лению; в случае хпноловых эфиров это не

ПРОИСХОДИТ.

Кроме полиэтилена НД, проверено действие нейтра lbHllx на полипропилен (ПГ1), изучена тсрмоокислительная деструкция полипропиле- 5 на, проведено сравнение стабильнссти по",èпропилепя песта би.1изировянпого и стяби lизированного известным промышленным янтиоксидаптом — иополом (2,6-ди-трет-бутил-4-метил111енолоз!) . 10

Стабилизирующее действие исследуемых добавок Hа скорость термоокислительпой деструкции полимера характеризова" è Bеcличиной индукционного периода (llo поглощению кислорода полипропиленом). Нестабилизиро- 15 ва!шый полипропилен при 170 С в течение

15 — ?О лшн поглощает около 10 л!л Оз, для полипропилена с добавкой 1 % ионола время поглощения такого же количества кислорода увеличивается до 145 лин, а с 1о/о нейтраль- 20 ной фракции гидролиза лигнина НФ такое поглогцение наступает через 286 .11ии. С увеличением добавки НФ до 3% деструкции полипропилена не наблюдается даже через

330 11ин. 25

Таким образом, НФ позволяет значительно замедлить процесс деструкции полипропилена (почти в 20 раз) по сравнению с процессом деструкции иестабилизированпого образца, в то же время НФ в 2 раза эффективнее 30 ионола.

Свойства полиэтилена Н Ц, Количество стабилизатора, 00 по старения прочность относительна разрыв, иое удлинекг! с..ц н ие, Стабилизатор прочность на разрыв, кз1слР относительное удлинение, о

НФ

10

19,2

18

16,7

15,4

16,1

168

159

157

164

159

То гке

157

СаО-6

Через 13 суток не пригоден для испытания (без стабилизатора) 167

17,4

Через 5 суток не пригоден

Стабилиз IpîâàHHàÿ голимерная композиция на основе полиолефина и стабилизатора, от.!ииаюи1аясл т ех1, что, с целью повышения устойчивости ес к теплу и кислороду, в ка-! естве стабилизатора применена нейтральная фракция с п о =1,1800 — 1,4900, полученная в

40 результате гидрогеполиза кислотных лигнипов в щез!Очной среде, в количестве 1 — 10% ст веса полимера.

Составитель А. Кулакова

Корректоры: H. Прокуратова и Л. Бадылама

Заказ 390/6 Изд. М !04 Тирагк 55!

ЦНИИПИ

Подписное

Типография, пр. Сапу!!ова, 2

Из таблицы видно, что прочностные характеристики полиэтилена НД с 1% НФ после выдержки в термошкафу в течение 20 суток пе изменяются. Если ввести в полиэтилен 5 или 10% НФ, то и после 30 суток термостарения показатели пленок практически не изменяются и находятся в пределах 157 кг!сл! .

Для срав. ения эффективности исследуемых продуктов гидрогенолиза лигнина был использозан известный промышленный стабилизатор

С 20 — 6.

Длii Нсс ледов2 !1Hii с !я Ои IH3H pгющего действ в и я Н Ф н я п р О ц е c c 1 - р з! 1! ч е с ко 1е с т p K к ц и и

ПО - ИПРОПП Сl!ОВО:I II.! ПКИ ООРЯЗЦЫ, СТdOI »H3IIIрованные и I .pcòàoHëHHHpîâHIIHûc, подвергяlот тер мост!!реlп1!О в Воздушпох! термошкяфу при 150"С. Эффективность дооавки при старении оцепивяiÎT по результатам вискози аетри1еских измерений. 11з изменения приведенной вязкост l при старении с добавкой НФ и ионола видно преимущество НФ. Тяк, добавка

1 и 3 "о НФ сохраняет вязкость полимера оез IiçìåHCI,HH до 12 и 17 суток, увеличение количества дооавки до 5% предохраняет полимер от сшивки (в течение проверенных

22 суток), в то же время полипропилен без стабилизатора подвергается сшивке при данной тем11ературе через 2 — 3 суток, с 1, 3, 5% ионола полипропилен стоек только в течение прсвереннь!х 7, 11 и 1- . суток соответственно.

Таким образом, на основе проведенного исследования можно рекомендовать нейтральные продукты, полученные при гидрогенолизе лигнина в водно-щелочной среде, в качеств" стабилизатора и для полипропилена.

Физико-механические свойства полиэтилена

НД в сравне:HH со свойствами полиэтилена, стабилизированного известным промышленным стабилизато1зо1! — бис- (3-метил-5-третбутил-6-Оксифе гил) сульфидом (СаΠ— 6), при«едепы в -.Яблице. после старения в течение 20 суток

Предмет изобретения