Полимерная композиция

 

Использование: светотехнические пленки. Сущность: композиция включает, мас.ч.:поливинилхлорид 100, двуокись титана 3,2 - 6,0 или ее смесь с сернокислым барием 0,05 - 0,90 и 0,2 - 0,9 и комплексный стабилизатор 1,5 - 6,0. Последний состоит , %: 82 соль Ba-Cd-Zn и СЖК фракции C₁₇ - C₂₀ и стеариновой кислоты в молярном отношении 1:1, 5,5-глицерина, 5,5-ксилитана, 5,5-алкилфеноксипропеноксида и 1,5-дифенилолпропана. 1 з.п. ф-лы,3 табл.

Изобретение относится к составу полимерной композиции на основе поливинилхлорида (ПВХ), применяемой для изготовления пленок I, II светотехнических групп толщиной 0,30±0,05 мм и 0,55±0,05 м и III светотехнической группы толщиной 0,30±0,05 мм, предназначенных для изготовления рассеивателей светильников с люминесцентными лампами и лампами накаливания улучшенной перерабатываемости и профильно-погонажных изделий повышенной белизны.

В каждом светильнике происходит потеря части светового потока лампы. Естественно, чем меньше эти потери, тем экономичнее светильник, тем выше его коэффициент полезного действия (КПД). КПД светильника зависит, в частности, от светотехнических характеристик использованных в нем светотехнических материалов для оптических деталей. Т.к. пленки из предлагаемой полимерной композиции применяются в качестве рассеивателей светильников, то чем выше коэффициент пропускания (τ) пленки, тем выше коэффициент пропускания оптической системы светильника.

По техническим требованиям для пленок I светотехнической группы τ должен быть 0,70 0,55, для пленок II светотехнической группы t для пленок III светотехнической группы t. При этом коэффициент пропускания светотехнического материала до и после испытаний на устойчивость к светотепловому воздействию под лампой ДРТ-1000 в течение 25 ч практически не должен изменяться.

Устойчивость к светотепловому воздействию в баллах определяют по изменению цвета пленок после воздействия ультрафиолетового облучения в течение 25 ч под лампой ДРТ-1000 (ТУ 16-90).

Пленка считается выдержавшей испытание на светостойкость под лампой ДРТ-1000, если изменение цвета составляет не менее 1Ц баллов (V баллов едва заметное изменение цвета, IV балла незначительно, III балла значительное, II балла сильное изменение, I балл полная потеря основного цвета).

Кроме того, сквозь пленки не должна быть видна нить зажженной лампы накаливания мощностью 60 100 Вт. Это может быть достигнуто введением в состав полимерной композиции наполнителей: для I группы: 0,05 0,1 мас.ч. двуокиси титана (TiO₂) и 0,6 0,9 мас.ч. сернокислого бария (BaSO₄), для II группы: 0,5 0,9 мас.ч. TiO₂ и 0,2 0,4 мас.ч. BaSO₄, для III группы: 3,2 3,6 мас.ч. TiO₂. Известно, что для улучшения перерабатываемости ПВХ-композиций в их составе используют различные смазки. Для оценки перерабатываемости обычно определяют показатель текучести расплава (ПТР) композиции. Эффект по этому показателю связан с улучшением течения расплава полимерной композиции.

Известна полимерная композиция для получения жестких светотехнических пленок I и II светотехнических групп (I). Полимерная композиция содержит в мас.ч. 100 ПВХ, 3 10 (со)полимера метилметакрилата ММА, 2 6 термостабилизатора 0,2 0,9 сернокислого бария и 0,1 0,9 двуокиси титана. В качестве термостабилизатора композиция содержит сложные комплексные стабилизаторы на основе лаурата Ва Со или на основе Ba-Cd-Zn солей синтетических жирных кислот C₁₀ C₁₃ и др. (Со)полимер ММА - полиметилметакрилат (ПММА), сополимер ММА с бутилакрилатом (БА, 5 и 10% БА). Светотехнические характеристики пленок соответствуют I и II светотехническим группам. ПТР композиций 0,5 0,9 г/10 мин. При этом устойчивость к светотепловому воздействию под лампой ДРТ-1000 в течение 25 ч составляет III-IV балла.

В процессе эксплуатации изделий из ПВХ, особенно в условиях светового воздействия, происходит интенсивное изменение их окраски, связанное с деструкцией ПВХ. Поэтому сохранение белизны (светостойкости) образца является необходимым условием для длительной и надежной эксплуатации изделий. Светостойкость удобна характеризовать степенью изменения белизны, полученной отношением белизны образца после и до светостарения в везерометре.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является полимерная композиция, включающая, мас.ч. 100 ПВХ, 3 - 6 металлсодержащего стабилизатора, 3,2 3,6 TiO₂ или смеси 0,05 0,9 TiO₂ с 0,2 0,9 BaSO₄ и 0,5 10 метакрилаата-2- оксиметилбицикло(2,2,1)гепт-5-енас (2). Дополнительно композиция содержит 3 - 10 мас.ч. ПММА или сополимера ММА с БА. ПТР композиций 0,5 1,0 г/10 мин t для пленок I, II и III светотехнических групп до испытания под лампой ДРТ-1000 в течение 25 ч составляет соответственно 0,65 0,70, 0,30 0,47 и 0,10 - 0,15, после испытаний этот показатель ухудшается и составляет соответственно 0,59 0,63; 0,28 0,35 и 0,07 0,10. Устойчивость к светотепловому воздействию пленок указанных светотехнических групп до испытаний под лампой ДРТ-1000 в течение 25 ч составляет IV балла, после испытаний этот показатель также изменяется и составляет III-IV балла (см. табл. 2, примеры NN 24 26). Степень изменения белизны образцов после светостарения в везерометре в течение 1500 ч экспозиции составляет 0,42 0,52 (см. табл.3,пример N 42).

Технической задачей изобретения является улучшение перерабатываемости /увеличение ПТР/ и светотехнических характеристик, а также увеличение светостойкости /степени изменения белизны/ полимерных композиций.

Для этого полимерная композиция, включающая ПВХ, металлсодержащий стабилизатор, двуокись титана или смесь двуокиси титана с сернокислым барием, в качестве металлсодержащего стабилизатора содержит комплексный стабилизатор, включающий в мас. 82 солей бария, кадмия и цинка в молярном соотношении 1,0: 2,0:0,02 и синтетических жирных кислот фракции C₁₇ C₂₀ и стеариновой кислоты в массовом соотношении 1:1; 5,5 глицерина, 5,5 ксилитана, 5,5 алкилфеноксипропеноксида и 1,5 дифенилолпропана при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

ПВХ 100 Двуокись титана 3,2 6,0 Или смесь двуокиси титана 0,05 0,90 С сернокислым барием 0,2 0,9 Указанный комплексный стабилизатор 1,5 6.

Полимерная композиция может дополнительно содержать 3 10 мас.ч. ПММА или сополимера ММА с БА /5 и 10% БА/.

В качестве ПВХ полимерная композиция содержит ПВХ массовый марки М-6479У ТУ 6-01-678-86, ПВХ суспензионный марки С-6358М, С6388Ж, С7068М ГОСТ 14332-78. Двуокись титана по ГОСТ 9808-84, сернокислый барий по ГОСТ 3158-75. Комплексный стабилизатор /KC/ указанного выше состава получают следующим образом. В лабораторный смеситель емкостью 0,5 дм³ загружают воду, 60 г стеариновой кислоты, 60 г СЖК C₁₇ C₂₀, 1,5 г Zn0 и 11 г CdO.

Включают обогрев, перемешивание и при температуре 80 90^oC выдерживают до изменения цвета реакционной массы от коричневой до розовой или белой с кремоватым оттенком. Затем загружают 42 г Ba(OH)₂ и выдерживают еще 1 ч при температуре 90 100^oC /до кислотного числа не более 3 мгКОН/г продукта/, после чего загружают 3,0 г дифенилолпропана, 11,0 г ксилитана, 11 г алкилфеноксипропеноксида и 11 г глицерина, массу перемешивают 30 мин, охлаждают, размалывают и выгружают. Получают 181 г продукта и в виде однородной кристаллической массы от белого с кремоватым оттенком до розового цвета. Выход в расчете на сухую массу 98% Пример 1. 100 мас.ч. ПВХ М-6479, 0,05 мас.ч. TiO₂, 0,2 мас.ч. BaSO₄ и 2 мас.ч. КС перемешивают в смесителе при 85 90^oС в течение 20 мин. Затем смесь вальцуют при 165^oС в течение 10 мин, в пленку толщиной 0,30±0,05 мм. Определяют ПТР по ГОСТ 11645-73 /190^o/, коэффициент пропускания на шаровом универсальном фотометре ФШУ согласно прилагаемой к нему инструкции и устойчивость к светотепловому воздействию под лампой ДРТ-1000 по методике, приведенной в ТУ 6-01-1290-84. Облучение трех образцов, имеющих форму квадрата со стороной /60±1/ мм, проводят в установившемся режиме при соблюдении условий, приведенных в табл.1.

Контроль облученности проводят не менее одного раза за время испытаний, контроль температуры каждые 3 ч. Регулирование температуры производят вентилятором. Контрольные образцы и образцы после светотеплового воздействия помещают на лист белого ватмана и визуально сравнением их цвета определяют светостойкость по пятибалльной шкале.

Свойства композиции приведены в табл.2.

Примеры 2 23 по изобретению, примеры 24 29 для сравнения.

Способ получения композиций и методы их испытаний по примерам 2 29 аналогичны примеру 1 и приведены в табл. 2 3.

Пример 30. 100 мас.ч. ПВХ С6388Ж, 1,5 мас.ч. КС и 4 мас.ч. TiO₂ перемешивают в турбосмесителе в течение 20 25 мин при температуре горячей воды в термостате 85^oС. Смесь вальцуют на микровальцах при температуре 180^oС в течение 6 мин. Из вальцованных пленок прессуют квадраты 140х140х1 мм при температуре 180^oС в течение 3 5 мин. Световое старение полученных образцов проводят в соответствии с ГОСТ 9708-83. Степень изменения белизны определяют как отношение значений белизны после и до светового старения в везерометре в течение 1500 ч. Белизну образцов измеряют на блескомере ФБ-2.

Примеры NN 31 38 по изобретению, пример 39 по прототипу.

Пример N 39 по прототипу.

Способ получения композиций и метод их испытания аналогичны примеру 30. Свойства полимерных композиций приведены в табл.3.

Формула изобретения

1. Полимерная композиция, включающая поливинилхлорид, металлсодержащий стабилизатор, двуокись титана или смесь двуокиси титана с сернокислым барием, отличающаяся тем, что в качестве металлсодержащего стабилизатора она содержит комплексный стабилизатор, включающий 82 мас. солей бария, кадмия и цинка в мольном отношении 1 2 0,02 и синтетических жирных кислот фракции С₁₇-С₂₀ и стеариновой кислоты в массовом отношении 1:1, 5,5 мас. глицерина, 5,5 мас. ксилитана, 5,5 мас. алкилфеноксипропеноксида и 1,5 мас. дифенилолпропана при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Поливинилхлорид 100 Двуокись титана 3,2 6,0 или Смесь двуокиси титана 0,05 0,90
с сернокислым барием 0,2 0,9
Указанный комплексный стабилизатор 1,5 6.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 3 10 мас. ч. полиметилметакрилата или сополимера метилметакрилата с бутилакрилатом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7