Полимерная композиция

 

Изобретение может быть использовано для производства бытовых электрических холодильников, покрытий для полов, труб и т.д. Сущность изобретения: полимерная композиция включает, мас. %: 56,08 ПВХ; 7 - 32 пластификатора - эфира фталевой кислоты и 5 - 30 кубового остатка производства димеров α -метилстирола, представляющего собой смесь 75 -95 мас.% 4-метил 2,4 - дифенилпентена - 1,2 и 5 - 25 мас. % 1,1,3-триметилтрифенилиндана; 5,32 талька и 1.6 стеарата кальция.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) и может быть использовано для производства бытовых электрических холодильников, покрытий для полов, труб и т.д.

Известны полимерные композиции, содержащие ПВХ и пластификаторы, выбранные из группы фталатов: диаллиловый эфир фторфталевой кислоты, диоктилфталат, дибутилфталат, ди-2-этилгексилфталат, бензилбутилфталат.

Недостатком этой композиции является трудоемкость получения фталатов и их высокая стоимость.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является полимерная композиция, содержащая ПВХ и в качестве вторичного (дополнительного) пластификатора - эфиры карданола - 3-пентадеценилфенол, тальк и стеарат кальция.

Недостатком этой композиции является большой расход дорогостоящих фталатов (соотношение фталатов к эфиру составляет 2:1) и невысокие пластифицирующие свойства полученных композиций.

Целью изобретения является улучшение пластифицирующих свойств композиции и ее удешевление. Эта цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая ПВХ, пластификатор - эфир фталевой кислоты, тальк и стеарат кальция, в качестве пластификатора дополнительно содержит кубовый остаток производства димеров α -метилстирола, представляющий собой смесь димеров α -метилстирола состава, 75-95 мас. % 4-метил-2,4-дифенилпентена-1,2 и 5-25 мас.% 1,1,3-триметилтрифенилиндана при массовом соотношении указанной смеси димеров и эфира фталевой кислоты, равном 0,14-0,81: 0,19-0,86 при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%: ПВХ 56,08 Эфир фталевой кислоты 7-32 Указанная смесь димеров 5-30 Тальк 5,32 Стеарат кальция 1,6 Димеры α -метилстирола получают низкотемпературной олигомеризацией легкодоступного α-метилстирола с применением различных катализаторов, таких как алюмосиликаты, цеокары, катионообменные смолы, фосфорно-кислотные катализаторы.

Кубовый остаток после отгонки непрореагировавшего α -метилстирола, представляющий собой смесь жидких и твердых димеров α -метилстирола: 4-метил-2,4-дифенилпентен-1,2 и 1,1,3-триметилтрифенилиндан, используют в качестве вторичного пластификатора для замены части дорогостоящих эфиров фталевой кислоты.

Полученные димеры характеризуются следующими показателями: Цвет Прозрачные Т. кип. , ^оС 300-320 Вязкость при 50^оС, мм²/с 7-8 n_D²⁰ 15660-15670 d₄²⁰, г/см² 0,9882-0,9910 Т. всп., ^оС 200 П р и м е р 1. В трехгорлую колбу (круглодонную), снабженную мешалкой и обогреваемую на водяной бане, помещают 20 см³ алюмосиликата. Затем в колбу приливают 300 мл свежепеpегнанного α -метилстирола ( α МС). Реакцию проводят при 100^оС в течение 4 ч. Выход целевого продукта составляет 85%.

Полученный продукт подвергают атмосферной перегонке. Отгоняют непрореагировавший α МС, и кубовый остаток имеет следующий состав, мас.%: 4-Метил-2,4-дифенилпентен-1,2 (жидкий димер α -метилстирола) 90 1,1,3-Триметилтрифенилиндан (твердый димер α-метилстирола) 10
Кубовый остаток (смесь димеров α МС) используют в качестве вторичного пластификатора для ПВХ.

В композиции используют ПВХ марки С-7059 (ГОСТ 14332-69). Смешение композиции осуществляют на лабораторном смесителе типа МТУ. Композиции готовят по ТУ 6-01-1186-79 "Пластикат поливинилхлоридный для деталей бытовых электрических холодильников" по рецептуре, мас.%: ПВХ 56,08 Дибутилфталат 27,00 Димеры α МС (ДАМС) 10,00 Стеарат Са 1,6 Тальк молотый 5,32
Массовое соотношение ДАМС : фталат составляет 0,27:0,73.

Композицию перерабатывают на лабораторной экструзионной машине. "Брабендер", температура обработки 180^оС.

Показатели качества пластификатора: Внешний вид Оттенки белого цвета
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа 14
Относительное удлинение, % 380
Остаточное удлинение, % 80
Температура хрупкости, ^оС (-42)
Светостойкость при 70^оС 1100
П р и м е р 2. Процесс получения пластификатора и пластиката осуществляют аналогично описанному в примере 1.

В качестве катализатора используют цеокар-2, время реакции 4 ч, температура 80^оС. Выход целевого продукта 70. Состав ДАМС, мас.%: ДАМС - жидкий 90 ДАМС - твердый 10 Диоктилфталат 32 ДАМС 5
Соотношение ДАМС : фталат равно 0,14:0,86
Показатели качества пластификатора Внешний вид Оттенки белого цвета
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа 130
Относительное удлинение, % 370 Остаточное удлинение, % 90
Температура хрупкости, ^оС (-40)
Светостойкость при 70^оС 1050
П р и м е р 3. Процесс получения пластификатора и пластиката осуществляют аналогично описанному в примере 1.

Температура реакции 120^оС, выход целевого продукта 90%. Состав ДАМС, мас.%: ДАМС - жидкий 82 ДАМС - твердый 18 Дибутилфталат 22 ДАМС 15
Соотношение ДАМС и фталата равно 0,4:0,6.

Показатели качества пластификатора Внешний вид Оттенки белого цвета
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа 150
Относительное удлинение, % 700
Остаточное удлинение, % 30
Температура хрупкости, ^оС (-45) Светостойкость при 70^оC 1150
П р и м е р 4. Процесс получения пластификатора и пластиката осуществляют аналогично описанному в примере 1. Температура реакции 130^оС, выход целевого продукта 95%:
Состав ДАМС, мас.%: ДАМС - жидкий 75 ДАМС - твердый 25 Диоктилфталат 13 ДАМС 24
Соотношение ДАМС и фталата составляет 0,65:0,35.

Показатели качества Внешний вид Оттенки белого цвета
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа 180
Относительное удлинение, % 1000
Остаточное удлинение, % 5
Температура хрупкости, ^оС (-48)
Светостойкость при 70^оC 1180
П р и м е р 5. Процесс получения пластификатора и пластиката осуществляют аналогично описанному в примере 1.

В качестве катализатора используют КУ-2. Время реакции 5 ч, температура 70^оС. Выход целевого продукта равен 80%. Состав пластификатора, мас.%: ДАМС - жидкий 95 ДАМС - твердый 5 Диоктилфталат 17 ДАМС 20
Соотношение ДАМС и фталата равно 0,54:0,46.

Качество продукта Внешний вид Оттенки белого цвета
Разрушающее напряжение при растяжении, МПА 160
Относительное удлинение, % 900
Остаточное удлинение, % 10
Температура хрупкости (-45)
Светостойкость при 70^оС 1100
П р и м е р 6. Процесс получения пластификатора и пластиката осуществляют аналогично описанному в примере 1. Время реакции 2 ч, температура 180^оС, выход целевого продукта 95%.

Состав пластификатора ДАМС, мас.%: ДАМС - жидкий 78 ДАМС - твердый 22 Диоктилфталат 7 ДАМС 30
Соотношение ДАМС и фталата составляет 0,81:0,19. Внешний вид Оттенки белого цвета
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа 220
Относительное удлинение, % 250
Остаточное удлинение, % 150

Формула изобретения

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая поливинилхлорид, пластификатор - эфир фталевой кислоты, тальк и стеарат кальция, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора она дополнительно содержит кубовый остаток производства димеров α -метилстирола, представляющий собой смесь димеров a -метилстирола состава: 75 - 95 мас.% 4-метил-2,4-дифенилпентена-1,2 и 5 - 25 мас.% 1,1,3-триметилтрифенилиндана при массовом соотношении указанной смеси димеров к эфиру фталевой кислоты, равном 0,14 - 0,81 : 0,19 - 0,86, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:
Поливинилхлорид - 56,08
Эфир фталевой кислоты - 7,0 - 32,0
Указанная смесь димеров - 5,0 - 30,0
Тальк - 5,32
Стеарат кальция - 1,6