Полимерная композиция

Авторы патента:

Романов И.В.

Левин В.С.

Кулезнев В.Н.

Бухкало С.И.

Якубов А.М.

Носалевич И.М.

C08L27/06 - гомополимеры или сополимеры винилхлорида

C08L23/30 - окислением

C08J11/04 - полимеров

союз савктских

4ХЩЙААИСКИЧЭСКИХ РИ."ПЗ ВЯИК

К(К, 3фМСТМНЯОЕ 9ATR3tfHOE ааомсео ессвфоамант асс > (о) я . (и) 1о . (six - 3 (3Q 3470571/65 . ДЩ 23:04.Ю (46) ЗОМОЗЭ Sea Na 39-46 (Н) Хара<ееее.аециальноекоюррйорав-4а-. нологичеоае бюро "Машлриборлласпе (72) Романов ИВ„Левий:8:С. Кулезнев ВИ;Вуаяже

С.И;.ЯЬбов А .-ЕЕй КИ, (64) пбмимеРЯАЙ ЯФм1ЙЙИЦЙЙ

1064621.Изобретение относится к области переработки отходов полимерных материалов и может быть использовано для получения гранулированных материалов и изделий из вторичного полиэтиленового и поливинилхлоридного cblpbA.

Известно, что полиэтилен (ПЭ) и поливинилхлорид (ПВХ) являются термодинамически ограниченно совместными полимерами, что приводит к ухудшению свойств композиций на их основе и, в частности к низкой термостабильности и неудовлетворительным технологическим характеристикам

Известна композиция на основе вторичных полимеров, которая для улучшения их совместимости содержит 1-20 сополимера акрилонитрила с винилацетатом.

Основными недостатками известной композиции являются невысокая термостабильность при температурах переработки, сложность введения модификатора, представляющего собой достаточно высоковязкий полимер. Для его равномерного распределения в композиции требуется применение специального смесительного оборудования.

Наиболее близкой к предлагаемой является полимерная композиция, включающая смесь вторичных полиэтилена и поливинилхлорида и модификатор вЂ” окись магния при следующем соотношении компонентов, ма с.ч.:

Смесь вторичных полиэтилена и полвинилхлорида 90-99

Окись магния 1-10

Однако термостабил ьн ость композиции повышается не в достаточной мере из-эа отсутствия прочных и гибких химических связей мвжду компонентами композиции.

Это сужает технологические возможности переработки композиции, приводит к ее расслаиванию в процессе переработки, Кроме того, текучесть расплава композиции не высока, Цель изобретения вЂ” повышение термостабильности и уменьшение текучести расплава композиции.

Укаэанная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая вторичный полиэтилен, вторичный поливинилхлорид и модификатор, содержит в качестве модификатора эпоксиолигомер общей формулы! n (NR7 ьч

R -Н, алкил С>- Ñ â, алкоксигруппа С1ll

С1в, галоид, нитрогруппа, арил или N, N-ди1, алкил С1-С в; R! -Н, галеид или алкил Ñ1-С4. !

I при следующем соотношении компонентов, "0 мас.ч.:

Вторичный полиэтилен 10-90

Вторичный поливинипхлорид 10-90

Эпоксиолигомер 0,1-0,5

При введении указанного модификатора происходит химическое взаимодействие эпоксидных групп олигомера с карбоксильными и гидроксильными группами частично . окисленных в процессе старения и много20 кратной переработки полимеров, а также по

-их двойным связям, Кроме того, имеет место связывание выстого водорода, что препятствует

25 автокаталитическому окислению системы.

Указанные факторы обусловливают повышение термостабильности композиции и предотвращают ее.деструкцию в процессе переработки.

З0 Б отличие от прототипа, указанный мо35

55 где R вЂ” глицидиловая группировка

I деляющегося из поливинилхлорида хлори-. дификатор, имеющий по меньшей мере две А глицидиловые группировки -СН -CH-CH одновременно взаимодействует с двумя функциональными группами полимеров,при этом образующиеся углеводородные связи, близкие по своему строению к це" пям самих полимеров, отличаются большей гибкостью, а следовательно, устойчивостью при деформациях в процессе переработки.

Указанные факторы обусловливают получение устойчивой структуры композиции, отличающейся повышенной термостабильностью, Содержание модификатора в компози-.. ции менее 0,1 мас.ч. не дает заметного эффекта повышения термостабильности и обеспечения возможности регулирования текучести расплава композиции, а более 0,5 мэс.ч. нецелесообразно, так как не приводит к ее большему увеличению указанных. показателей.

Эпоксиолигомеры получают косвенным эпоксидировэнием производных ароматических аминов эпихлоргидрином с последующим дегидрохлорированием 40 -ным водным раствором щелочи

1064621

Пример 1. В бункер экструдера, снабженный перемешивающим устройством, вводят предварительно измельченные, очищенные от загрязнений и высушенные до 0.1-0,2 g остаточной влажности отходы, = 5 представляющие собой смесь вторичных полиэтилена и- поливинилхлорида и эпоксидный олигомер.

Указанную смесь экструдируют при

165-175ОC. При этом получают гранулиро- 10 ванные материал с термостабильностью (То), характеризующей стойкость полимеров к химическому разложению, происходящему под действием энергии теплового движения, определенной на дериватографе 15 системы Паулик, Паулик. Зрдеи.

Сравнительные данные по термостабильности расплава композиции для различных эпоксиолигомеров и композиции-прототипа при содержаний мо- 20 дификатора (окиси магния) 1, 5, 10 мас,ч. приведены в табл,1.

Пример 2. Аналогично примеру 1 приготовленную .композицию состава в

Màñ.÷.; 1ОПЗ+9ОПВХ+0.1; 0,3: а,5диэпоющ- 25 ного алигомера экструдируют и получают материал с характеристиками, приведенными табл.2.

:П р и и е-р 3. Аналогично примеру 1 приготовленную композицию состав 30 мас.ч.: ВОЙЗ+БОПВХ+О,1; 0,3; 0,5 Дизпоксидного ояйгомера экстуудируют и получает материал с характеристиками, приведенйыми в табл.3.

Физико-механические свойства получа- 35 ,емого из композиций продукта и.показателй

Таблица

Модификатор

Количество в мас.

Эибксиолиго» ЭпоксиолигоЭпоксиолиго" ме .О;6 ме, 0,3 ме,0,1. Термостабиль- Термостабильность Т С ность Т „ОС

Термостабильность Т Ñ й, N-диглицидиланилин

3, 4;

277

277 ".

279

281276

282

278 281

2?7

277 .

278

225

N,N-диглицидилортохлоранил

N,N-диглицидил-2,4-дихлоранил

N, N-диглицидил-ортотолуидин

N,N-диглицидил-2,3-ксилидйй

N,N-диглицидил-2-метоксианил

N,N-диметил-N,N-диглицидил-пврафенилеидиамин

N,N-диглицидил-4-нитроанипин .

Окись магния и ототип текучести расплава для примеров 1-3 даны соответственно с табл.4-6.

Полимерная композиция на основе вторичных полимеров. водвржащая в качестве модификатора эпоксидный олигомер в количестве 6,1-0.5 мас.ч., отличается повышенной термостабильностью и пониженной текучестью расплава.

При AM в втличие от прототипа введеwe различных количеств модификатора приводит к получению композиций с различными значениями показателей текучести.

:Врезультате технологические режимы переработки композиции могут варьироваться s более широком диапазоне параметров, рнсширяются технологические возможности переработки композиции.

Так, например, лредлагаемая. композиция в отличиеот прототипаможет быть переработана в экструзионно-погонажные изделия, Кроме того. расширяется температур- ный диапазон эксплуатации изделий иэ композиции, увеличивается их срок службы, благодаря певйшению -технологичности композиции может быть достигнуто увеличение производительности перерабатывающега оборудовайия на 10-20 ф„что позволит по предварительным расчетам . получить экономический эффект 80-90 руб, на тонну продукта. регенериаованного из отходов. (56) Заявка Японии 51-47180, кл.

С 08 27/06, опублик. 1976;

Авторское свидетельство СССР

¹ 973561, кл. С 08 3 1 I /04, 1981.

iub462>

Продолжение таблицы 1

Количество в мас.

Модификатор

ЭпоксиолигоЭпоксиолигоме, 0,3

Э поксиолигоме, 0,1 ме, 0,5

Термостабильность Т С

ТермостабильНОСТЬ, . Tp С

276 . 276

10. N,N-диглицидил-4-этила нилин

N,é-диглицидил-4-октадециланилин

12. й,й-диглицидил-2,4-диоктила нилин

277

274

277

274

275.13. N,N-диглицидил-2-метил-4-октаде276

277

275

275 цил

t4. N,Näèãëèöèäèë-4-бутрксианилин

15, N,N-диглицидил-4-октадецилоксиа2"5

276

277

276 нилин

16. й,N-диглицидил-N,N-дибутил-пара276

278

276

17.

18, Таблица 2

Модификатор

Количество в мас.

Э поксиолиго ме .0,5

Эпоксиолиго- Эпоксиолигоме, 0,1 ме, 0,3

Термостабиль- ТермостабильнОсть, Т0, С нОсть, Тр, С

Термостабильность, Тр, С

292

220

220 фенилендиамин

19.

20.

:21.

22.

2..

7. фенилендиамин

N,й-диглицидил-N,N-диоктадецил-парафенилендиамин

N,N-диглицил-4-броман или н

M,N-диглицидил-2-фтора нилин

N,N-диглицидил-2,4-диброманилин

N,N-диглицидил-2,4-дифторанилин

N.N- иглицидил-4-аминоди енил

N,N-диглицидиланилин

N,N-диглицидил-орто-хлоранилин

N,N-диглицидил-2,4-дихло ранил ин й;й-диглицидил-орто-толуидин

N,N-диглицидил-2,3-ксилидин

N,N-диглицидил-2-.метоксиа нилин

N,N-диметил-N.N-диглицидил-параN,N-диглицидил-4-нитроанилин

Окись магния и Ототип

282 . 282

282

289

2.93

291

294

278

279

278

280

293

292

293

293.279

279

278

280.

292

289

1064621

Таблица 3

Модификатор

Количество в мас.

ЭпоксиолиГОме 01

Эпоксиолиго..е 05

Эпоксиолигоме 03

Термостабильность, То, С

ТермостабильНОСТЬ, Тр, С

Термостабильность, Та, С

291

220

293

286

220

291 .220.Таблица 4

Количество в мас.

Модификатор

ЭпоксиблиГОме,05

Э покСиолиГО- ме,03

ЭПОксиОЛИГОме 01

Окись магния, Окись магния, 1-и ототип

Окись магния, 10-и ототип

5-П Ототип

ПТР г/10

ПТР

r/10

ПТР г/10 Ъзг, МЙА разр, Mar, MAA ЫПА

ГЪзг азр, MAA

МПА

0,4

1,15

1,2

0,45

0,4

0,7

0.45

0,5

1,2

235 130

215 130

2ФО .115

205 -100

200. 95

230 125

220 120

220 110

200 100

195 90

0,6

1,15

1,3

1;4

205 95

0,6

200 90

1,4

0,85 ил

2..

3. .4.

8. 9

10.

11.

12.

N,N-диглицидиланилин

N,N-диглицидил-ортО-хлоранилин

N,N-диглицидил-2,4-дихлоранилин

N,N-диглицидил-арто-толуидин й,й-диглицидил-2,3-ксилидин

N,N-диглицидил-2-метОксианилин

N,N-диметил-N,N-диглицидил-парафенилендиамин й, N-диглицидил-4-нитроанилин

Окись магния "и Ототип

N,é-.диглицидиланилин

N,N-диглицидил-opro-хларанилин

N,M-диглицидил-2,4-дихлОранилин

N, N-.äèãëèöèäèë-орто-тОлуидин

N,N- äèглицидил-2.З-ксилидин й,й;диглицидил-2-метоксианилин

N,é;äèìåòèë-N,N-.äèãëèöéäèë-пара-. фенилендиамин й, N-диглицидил-4-.нитроанилин й, N-диглицидил-4-этиланилин

N,N-диглицидил-4-октадециланилин

N, N-диглицидил-2,4-диоктиланилин

N, N-дигл ицидил-2-метил-4-октаде178

170

283

281

280 >

279

275

1 16

tO0

9О

236

220

292

291

289

290

12О

115

0,65

0.7

0;75

0;85

0,9

225

289

293

291

105

0,45

0,5

0.6

0.65

1064621

Продолжение табл. 4

Модификатор

Количество в мас

ЭПОКСиолигОЭ поксиолиго ме,01

ЗПОКСИОЛИГОме 03 ме, 05

Окись магния, 1-и Ототип

Окись магния, 5-и ототип

Окись магния, 10-и ототип

ПТР г/10

ПТР

ПТР изг, разр.

МПА разр, разр.

МПА г/10 г/10

МПА

МПА м. м

N,N-диглицидил-4-бутоксианилин 180 85 1,4

13, 14.

0,75

210

0,5

200

170 75 1,35

200

0,9

0,6

185 90 1,3

0,9

220

210

0,5

105

16.

1,35

120

0,95

0,65

1,15

0,7

0,4

0,7

0,45

110

0,75

0,45

1,15

0,7

0,4

1,25

0,8

0,5

1,2

0,8

0,55

Таблица 5

Количество в мас.

Модификатор

Эпоксиолиго- Эпоксиолиго- Эпоксиолигоме, 0,1 ме, 0,3 ме .0,5

Окись магния, Окись магния, Окись магния, 1-П Ототип

5-п ототип

10-и ототип

Оиэг, l1TP <раар, визг, ТР гтразр, ПТР

270

210

0,75

0,8

0,7

0,5

260

205

0,4

0,8

0,6

0,7

0,6

0,4

0,7

255

0,4

0,7

0,4

0,75

255

200

0,4

230 0,85 215 260

245 0,75 205 270

0,55

175

275 0,55

275 06

0.55

8, 17.

18.

1Q.

20.

21, 22, N,N-диглицидил-4-октадецилоксианилин

N,N-диглицидил-N,N-дибутил-парафенилендиамин

N,N-диглицидил-M,N-диоктадее цил-парафенилендиамин

Й,й-диглицидил-4-броманилин

N, N-ди глиц идил-2-фто ран ил ин

N, N-диглицидил-2,4-ди 6 роман ил и н

Й,N-диглицидил-2,4-дифторанилин

M,N-диглицидил-4-аминодифенил

Окись магния и ототип

N,N-диглицидиланилин

N,N-диглицидил-ортО-хлоранилин

N,N-диглицидил-2,4-дихлОранилин

N, N-ди гли цидил-орто-тол уиди н

N, N-ди гл и цидил-2,3- к си лиди н

N,N,-диглицидил-2-метоксианилин

N,N,-диметил-N,N-диглицидил-парафенилендиамин

N,N- игли и ил-4-нит оанилин

175

180 I 80

185

100

245

205

210

205

280

1064621

Продолжение табл. 5.

Количество в мас.

Модификатор

Эпоксиолигоме 01

Зпоксиолиго- Эпоксиолигоме 03 ме 05

Окись магния;

Окись магния, Окись магния, 5-п ототип

10-и ототип

1-и ототип

Я зг, ПТР

ПТР и зг. ПТР рэзр. %зг, разр, ..разр, 170

160

0,6 210

0;8 190

0,8 195

238

225

2-80

275

190

245

0,5

0.85

-:с

0,9

0,6

180 250

190 245

235 0,9

245 0,9

0,8

0,85

190

265

0,65

190

13. 14

0,5

260 0,55

08 180

240

185

255

0,85

0,75 200

260 05

0,8

250

260

0,4

0;4

0,4

0,55

0,5

Таблица.б 1 7.

18.

19.

20.

21., 22.

N,N-диглицидил-4-этиланилин

N,N-диглицидил-4-октадециланил ан

N,N-диглицидил-2,4-диоктиланилин

N,N-диглицидил-.2-метил-4-октвде ЦЙЛ

N,N-диглицидил-4-бутоксиэиилин

N, й-диглицидил-ФоктадецилоксиаM, N-диглицидил-:Й,й-дибутил-парафенилендиамин

N,é-дигли цидил-й,й-диоктадецил-парафенилендиамии

N,N-диглицидил-4-броманилин .

N,N-диглицидил 2-:фторанилин

N,N-диглицидил-2,4-диброманилин

N,N-диглицидил-.2,4-дифторанилий

N,N-дйглицидил+аминодифенил

Окись магния и ототип

170

240

0,9

О;75

0:,75

0,7

0,85

0,8

185

255

0,65

0,6

0,65

0,6

0,75

0,7

185

260

1064621

Продолжение табл, 6

Количество в мас..

Модификатор

Эпоксиолиго- Эпоксиолиго- Эпоксиолигоме, 0,3 мер,01,0,5

Окись магния, Окись магния, Окись магния, 1-и ототип

5-и ототип

10-и ототип

ПТР разр, Оизг

ПТР Оразр, Dier, ПТР

Оразр, Оизг.

0,5

130

0,8

150 .90

155 95

5, 7.

160 110

145 95

0,3

0,7

0,5

0,3

0,7 150 105

0.55

10<. 04

100 0,45

0,75

0,6

0,7

0,6

0,5

0,85

85, 0,75

N,N-диглицидил-2,4-диоктилэнилин 115

N, N-дигли цидил-2-метил-4-октэде0,9

0,6

0.45

0,9 135 85

0,9 140 90

110 70

0,7

125 75

130 95

0,4 цил t3. N,N-диглицидил-4-бутоксианилин 115 70

14. N,N-диглицидил-4-октадецилоксиа0,65

0,45

0,6 130 105 0,5

120 80

0,9 140 100 нилин

15, N,N-диглицидил-N,N-дибутил-пара0,6 150 100 0,35

135 75

0,85 140 110

16.

0,8 160 100

0,7 155 105

0,3

0,55 150

0 5 145

150

0,35

140 95

0,7

110

0,5

0,4

155

N, N-ди гл и цидил-2,4-ди 6 роман ил и н 150

0,7

110

0,3

155

120

N,N-диглицидил-2,4-дифторанилин 150

0,7

0,45

0,3

120

N;N-диглицидил-4-аминодифенил 150

0,85

115

0,65

0,6

0,35

0,8

115

0,4

Окись магния и ототип

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, . включающая вторичный полиэтилен, вторичный поливинилхлорид и модификатор, отличаю- щаяся reM, что.с целью повышения термостабильности и уменьшения текучести расплава композиции, она содержит в качестве модификатора эпоксиолигомер общей формулы

-СН -СН-СН г г

R" - Н, алкил C> - С1э, алкоксигруппа С1

С1в, галоид, нитрогруппа, акрил или

R" - Н, галоид или алкил C> - С4, при следующем соотношении компонен-. тов, мас.ч.:

Вторичный полиэтилен 10- 90

Вторичный поливинилхлорид 10-19

Эпоксиолигомер 0,1 -0,5 где R - глицидиловая группировка

10.

11, 12.

17.

18, 19,.

20.