Композиция на основе полиэтилена

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к композиции на основе полиэтилена, включающей полиэтилен низкого давления, стеариновую кислоту в качестве смазки и стабилизатор, где композиция в качестве стабилизатора содержит 4-ω-гидроксиалкилокси-4'-формилазобензол общей формулы

где n=2, 3, 6, 8-10,

в количестве 0,1-0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. полиэтилена при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: ПЭНД 100; стеариновая кислота 0,5-2; 4-ω-гидроксиалкилокси-4'-формилазобензол 0,1-0,5. Использование в качестве стабилизатора 4-ω-гидроксиалкилокси-4'-формилазобензол позволяет повысить устойчивость композиций на основе ПЭНД к светотепловому старению. 2 табл.

 

Введение

Изобретение относится к химии полимеров, в частности к переработке полимерных композиций на основе термопластов, а именно полиэтилена для получения литьевых, профильно-погонажных изделий и пленочных материалов.

Уровень техники

С каждым годом расширяются области применения полиэтилена и материалов на его основе и усложняются требования, предъявляемые к условиям его переработки и эксплуатации. Весьма актуальной является задача продления срока службы материалов на основе полиэтилена, поскольку при переработке и эксплуатации они подвергаются различным воздействиям, приводящим к ухудшению их свойств и в конечном итоге к разрушению.

Полиэтилен низкого давления (ПЭНД), который широко используют для получения литьевых, профильно-погонажных изделий и пленочных материалов, под воздействием тепла и света становится хрупким и теряет механическую прочность. Поэтому в композиции на основе ПЭНД кроме стеариновой кислоты в качестве смазки вводят свето- и термостабилизаторы.

Известна полимерная композиция, включающая, мас.ч.: ПЭНД - 100, стеариновая кислота - 0,5, N,N'-дифенил-n-фенилендиамин-2 [И.Фойгт. Стабилизация синтетических полимеров против действия света и тепла. Л.: Химия, 1972]. Однако материал из этой композиции обладает недостаточной устойчивостью к действию света и тепла и ее применение ограничено из-за окрашивания полимера.

Известна также композиция [Greenspan P.P., Gall R.J., J.Am.Oil.Chem.Soc., 33, 391 (1956)], состоящая из следующих компонентов, мас.ч.: ПЭНД - 100, стеариновой кислоты - 0,5 и стабилизатора Ионол - 3. Хотя эта полимерная композиция является физиологически безвредной, но она малоустойчива к действию света, т.к. стабилизатор Ионол не проявляет светостабилизирующих свойств.

Известна также полимерная композиция следующего состава, мас.ч.: ПЭНД - 100, стеариновая кислота - 0,5, сажа - 3 [Химикаты для полимерных материалов. Под ред. Б.Н.Горбунова. - М.: Химия, 1984, с.127]. Однако материал из этой композиции недостаточно устойчив к действию света и тепла и может применяться только для черных изделий.

Известна также полимерная композиция, наиболее близкая по существу к изобретению, следующего состава, мас.ч.: ПЭНД - 100, стеариновая кислота - 0,5, Беназол П - 0,1 [Химикаты для полимерных материалов. Под ред. Б.Н.Горбунова. - М.: Химия, 1984, 127 с.]. Однако материал из этой композиции недостаточно устойчив к действию света и тепла.

Сущность изобретения

Изобретательской задачей является поиск полимерной композиции на основе ПЭНД, включающей ПЭНД, стеариновую кислоту в качестве смазки и стабилизатор, которая позволила бы повысить устойчивость материала к действию света и тепла.

Поставленная задача решена полимерной композицией на основе полиэтилена, включающей ПЭНД, стеариновую кислоту в качестве смазки и стабилизатор, которая в качестве стабилизатора содержит 4-ω-гидроксиалкилокси-4'-формилазобензол общей формулы

где n=2, 3, 6, 8-10,

при следующем содержании компонентов, мас.ч.:

ПЭНД100
стеариновая кислота0,5-2
4-ω-гидроксиалкилокси-4'-формилазобензол0,1-0,5

Материал из заявленной полимерной композиции обладает более высокой устойчивостью к действию и света, и тепла одновременно.

Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения

Для приготовления композиции используют следующие вещества:

1. ПЭНД ГОСТ 16338-85

2. Стеариновая кислота ГОСТ 6484-64

3. Беназол П ТУ 6-14-197-76

4. 4-ω-гидроксиалкилокси-4'-формилазобензол, полученный кипячением 4-гидрокси-4'-формилазобензола и n-хлорспиртов в диметилформамиде в присутствии поташа [С.А.Кувшинова, А.В.Завьялов, О.И.Койфман, В.В.Александрийский, В.А.Бурмистров. Мезогенные 4-ω-гидроксиалкилокси-4'-формилазобензолы. ЖОХ, 2004, т.40, в.8, стр.1161-1164].

Приготовление полимерной композиции, светотепловое старение и испытание материала из этой композиции иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. Смешивали в соответствии с рецептурой полиэтилен низкого давления, стеариновую кислоту в качестве смазки и стабилизатор 4-ω-гидроксиалкилокси-4'-формилазобензол. Эту полимерную композицию загружали на вальцы, разогретые до температуры 160°С, вальцевали до получения однородного по структуре и цвету полотна, из которого после съема с вальцов прессовали пластины на лабораторном прессе при 140°С и давлении 5 МПа в течение 2 минут с последующим охлаждением в прессе. Получали образцы толщиной 0,6±0,05 мм. В процессе получения пленок ПЭНД, вальцевания и последующего калибрования под давлением, старения и испытания образцов не обнаружено выпотевания и летучести стабилизаторов.

Эти образцы помещали под лампы ДРТ-375 мощностью 375 Вт на расстояние 20 см. Светотепловое старение проводили при 70°С в течение 72 часов согласно ГОСТ 8979-85.

Из исходных (до старения) и подвергнутых старению пленок полимера вырезали образцы размером 100×10 мм. Стандартные образцы зажимали в зажимы разрывной машины РМ-30-1 и определяли нагрузку, при которой происходит разрыв образца Fi и приращение длины рабочего участка образца, измеренное в момент его разрыва Δli по ГОСТ 14236-86.

Прочность при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении) рассчитывали по формуле

, где Fi - разрывная нагрузка, Ai - сечение образца.

Определяли среднее из 30 результатов.

Относительное удлинение (εр, %) при разрыве определяли по формуле

,

где li - начальный размер i-го образца.

Определяли среднее из 30 результатов.

Устойчивость к светотепловому старению определяли как процент сохранения свойства (σ и εр) после светотеплового старения.

Образцы сравнения из полимерной композиции, состоящей из ПЭНД, стеариновой кислоты в качестве смазки и Беназола П в качестве стабилизатора, готовили и испытывали согласно того же ГОСТ 8979-85, как и для образцов из заявленной полимерной композиции.

В таблице 1 приведены составы композиций на основе ПЭНД.

В таблице 2 приведены результаты испытаний образцов на свето- и термостойкость.

Данные таблицы 2 с очевидностью подтверждают, что использование заявленной композиции на основе полиэтилена позволяет в 1,3-1,4 раза повысить прочностные характеристики полимерного материала из этой композиции и в 3-4 раза увеличить его эластичность.

Таблица 1

Рецептуры композиций из полиэтилена
N п/пНаименование ингредиентовСодержание ингредиентов, мас.ч.
12345
1ПЭНД100100100100100
2Стеариновая кислота0,50,51,01,52,0
3Беназол П0,1----
4А-2-0,1---
5А-3--0,3--
6А-6---0,4-
7А-8----0,5
Примечание: А-2, А-3, А-6, А-8 - 4-ω-гидроксиалкилокси-4'-формилазобензол общей формулы

где для А-2, А-3, А-6, А-8 n=2, 3, 6, 8 соответственно.

Таблица 2

Результаты испытаний образцов
Наименование показателейНомер рецептуры
12345
1. Разрушающее напряжение, МПа
- при нормальных условиях28,6029,8028,9029,3630,15
- после светотеплового старения23,9034,5133,5834,2034,83
Устойчивость к старению, %83,60115,8116,20116,50115,50
2. Относительное удлинение при разрыве, %
- при нормальных условиях1918151715
- после светотеплового старения1237304035
Устойчивость к старению, %63,2205,5200,0235,3233,8

Композиция на основе полиэтилена, включающая полиэтилен низкого давления, стеариновую кислоту в качестве смазки и стабилизатор, отличающаяся тем, что она в качестве стабилизатора содержит 4-ω-гидроксиалкилокси-4'-формилазобензол общей формулы

где n=2, 3, 6, 8-10,

в количестве 0,1-0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. полиэтилена при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиэтилен низкого давления100
Стеариновая кислота0,5-2
4-ω-гидроксиалкилокси-4'-формилазобензол0,1-0,5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полимерной трубе для горячих текучих сред, таких как горячая вода. .

Изобретение относится к полимерной промышленности, а именно к получению термоэластопластов на основе полиолефинов и тройного этилен-пропилен-диенового каучука, и может быть использовано для изготовления эластичных, атмосферостойких материалов в строительстве, кабельной, автомобильной, легкой промышленности, при производстве различных товаров народного потребления.
Изобретение относится к мультимодальной полимерной композиции, предназначенной для изготовления труб и к изготовленным из нее трубам. .
Изобретение относится к приготовлению композиций для наполнения кабелей, используемых в области дистанционной передачи данных. .

Изобретение относится к композиции на основе этиленпропиленового или этиленпропилендиенового каучука и сополимера этилена и октина и используется в качестве междужильного заполнителя в электрических кабелях и проводах.

Пластилин // 2252946
Изобретение относится к области производства пластилина, используемого для лепки и моделирования. .

Изобретение относится к композициям на основе полиэтилена, используемым для изоляционных покрытий проводов и кабелей, в кабельной промышленности и при производстве полимерных изделий.

Изобретение относится к полиэтиленовой формовочной массе с мультимодальным молекулярно-массовым распределением, предназначенной для изготовления полых изделий, таких как баки для горючего, канистры, бочки или бутылки путем экструзии, и к способу ее получения.

Изобретение относится к полиэтиленовой формовочной массе с бимодальным распределением молярной массы и к высокопрочной трубе из этой формовочной массы. .

Изобретение относится к новым соединениям 2-гидрокси-4-алкокси-4'-формилазобензолов общей формулы где n=3, 6, 8,которые обладают светотермостабилизирующими свойствами для полиэтилена.

Изобретение относится к композициям для получения пенопласта, эксплуатируемым при температурах до 150oС в условиях повышенных требований к вибростойкости, которые могут найти применения в машиностроении и авиационной технике.

Изобретение относится к вспенивающимся полимерным композициям для получения жестких пенопластов. .

Изобретение относится к резиновой промышленности, может использоваться в производстве изделий бытовой техники, медицинских приборов, спортивных товаров. .

Изобретение относится к стабилизированным полимерным композициям на основе полиолефинов (полиэтилена и его сополимеров) и может быть использовано для получения окрашенных материалов, обладающих повышенной стойкостью к световому старению.

Изобретение относится к разработке эпоксидных порошковых композиций, пригодных для получения пенопластов, используемых для герметизации изделий и конструкций, получения электро-, тепло-, звукоизоляционных изделий, а также в качестве конструкционного материала в радиоэлектронной, приборостроительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к переработке полимерных композиций на основе поливинилхлорида для получения пленочных материалов и искусственной кожи
Наверх