Стабилизированная полимерная композиция на основе полиэтилена

 

359252

О П И С А Н И Е

ИЗОВРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ-, Союз Советских

Социалистических

Республик - Р-, в Cr

М. Кл. С 08f=(45/58

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18.Х1.1969 (¹ 1379136!23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.XI.1972. Бюллетень № i35

Дата опубликования описания 11.1.1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 678.742.,2.048.9 (088.8) Авторы изобретения

С. Ф. Наумова, М. В, Балыкина, E. И. Евсюков, М. И. Маковецкий, Д, М. Лукин, Е. Н. Арцименя и С. Я. Щипан

Институт физико-органической химии АН Белорусской ССР и Полоцкий химический комбинат имени 50-летия Белорусской ССР

Заявители

СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА

СН, СНх

ОН

ОН

Изобретение касается защиты полиолефинов от теплового старения.

Известны стабилизированные композиции на основе полиолефинов и фенольных стабилизаторов типа алкил- и арилалкилфенолов.

С целью повышения эффекта стабилизации в предлагаемой композиции в качестве стабилизатора от теплового старения полиолефинов применены стабилизаторы из класса арилфенолов и арилкрезолов, полученные на основе реакции алкилирования фенола или крезолов 1,2-дигидронафталином, шестичленным циклическим соединением, молекула которого состоит из сконденсированного бензольного и циклогексадиенового кольца, Полученные продукты алкилирования 1,2-дигидронафталином фенола (АФДГН-1) и алкилирования 1,2-дигидронафталином о- м- и и-крезолов (АФДГН-2).

Продукт АФДГН-1 представляет - собой смесь моно- и дизамещенных фенола 1,2-дигидронафталином (диалином) следующей структуры:

Антиоксидант — стабилизатор АФДГН-2 представляет собой смесь моно- и дизамещенных крезолов (о- м- и-крезола) 1,2-дигидронафталином (диалином) следующей формулы:

ОН ОН

Структура антиоксидантов АФДГН-1 и

АФДГН-2 подтверждается спектрами ИКС, 15 которые показывают, что предлагаемые антиоксиданты АФДГН-1 и АФДГН-2 содержат заместители в орто-положении по отношению к гидроксильной группе, способные образовывать водородную связь с гидроксилом.

Высокая эффективность стабилизирующего действия антиоксидантов АФДГН-1 и

АФДГН-2 обуславливается внутримолекулярной связью ОН-группы с заместителями в орто-положении к гидроксилу.

25 АФДГН-1 и АФДГН-2 хорошо совмещаются с полиолефинами, не улетучиваются в процессе переработки или при действии высоких температур. При длительном вальцевании полиэтилен пр актически мало изменяет свой

30 цвет.

359252

Сб

4 03а3 э а э о ,Д i+I мао 0 о о д и C( оооо

Е аожа

Ежи

Я в-1-10 — 4

Тангенс угла диэлектрических потерь

Количество гель фракции, о го

Предел прочности, кг%лГа

Предел текучести, кгс/см

Относительное удлинение, Индекс расплава, г/10 лин

102

543

217

10 лгин

8 час

1,60

41,9

2,0 не вытекает

117

123

97

603

616

4,0

3,7

10 мин

8 час

2,29

1,51

129

125

118

124

342

3,7

3,6

10 мин

8 час

116

119

128

549

1,7

1,5

10 лаан

12 час

4,9

5,0

103

109

128

576

4,0

3,8

10 лаан

8 час

108

113

119

122

571

565

6,9

6,8

10 лгин

6 час

108

116

129

134

116

581

577

494

4,7

3,9

10 мин

8 час

12 час

134

129

119

116

567

530

2,8

5,2

10 мин

8 час

1,6

Антиоксиданты, полученные на основе реакции алкилирования фенола и крезолов 1,2-дигидронафталином, представляют собой твердые (АФДГН-1) и вязкие, густой консистенции (АФДГН-2) вещества с молекулярным весом 225 — 310, хорошо растворимы в ароматических и хлорированных углеводородах.

Антиоксиданты ЛФДГН-2 обладают эффективным стабилизирующим действием и пригодны для стабилизации полиолефинов любого строения, например полиэтилена, полипропилена, этиленпропиленовых сополимеров.

Способ введения антиоксидантов АФДГН-1 и АФДГН-2 в полиолефины не вызывает технологических затруднений и может осуществляться на вальцах или других смесителях.

Пример. Лнтиоксиданты АФДГН-1 и

АФДГН-2 вводят в полиэтилен марки

10802-020 (с индексом расплава 2 г/10 лин) в количестве 0,5 — 1,0 от веса полиэтилена.

Композиции полиэтилсиа (П. Э.) Полиэтилен (П. Э.) марки 10802-020 с индексом расплава 2 г/10 мин

Полиэтилен +1% от веса П. Э. антиоксиданта АФГДН-1 (продукт алкилироваиия фенола 1,2-дигидроиафталииом) Мол. вес. 225. Т. пл. 80 С

Полиэтилен 10802+0,5% от веса П. Э. антиоксиданта АФДГН-1 (продукт алкилирования фенола 1,2-дигидронафталином Мол. вес 301. Т. пл. 45 — 50 С

Полиэтилен 10802 †020,0% от веса

П. Э. антиоксиданта АФДГН-1 (продукт алкилирования фенола 1,2-дигидронафталином) Мол. вес 301 Т. пл. 45 — 50 С

Полиэтилен 10802 †020,0% антиоксиданта АФДГН-2 от веса П. Э. (продукт алкилирования -крезола 1,2-дигпдронафталином) Мол. вес 2844-20, АФДГН-2 вязкое, густой консистенции вещество

Полиэтилен 10802 — 020+0,5% от веса

П. Э. антиоксиданта АФДГН-2 (продукт алкилиронания о-крезола 1,2-дигидронафталином). Вязкое густой консистенции вещество. Мол. вес 217 -12

Полиэтилен 10802+1,0% от веса П. Э. антиоксиданта АФДГН-2 (продукт алкилирования о-крезола 1,2-дигидронафталином) Мол. вес 217 12

Полиэтилен 10802 — 020+0,5 от веса П. Э. антиоксиданта АФДГН-2 (продукт алкилирования м-крезола 1,2-дигидронафталином) Мол. вес 301. Т. пл. 45 — 50 Ñ

Смешение проводят в 1800 г смесителе Бенбери при 130 — 135 С в течение 5 — 10 мин.

Затем полученные образцы стабилизированного полиэтилена проверяют на термостарение вальцеванием нри 160 С на вальцах с фрикцией 1,2 мл и зазоре между валками

0,2 мл. Массу вальцуют в течение 8 — 12 час.

Из вальцованных различное время смесей готовят прессованные образцы для физико10 механических испытаний, определения тангенса угла диэлектрических потерь и количества гель фракции.

Для сравнения таким же путем вальцуют нестабилизированный полиэтилен. Результаты

15 изменения свойств в процессе вальцевания при 160 С в течение 8 — 12 час стабилизированного антиоксидантами ЛФДГН-1 и

ЛФДГН-2 в условиях воздействия кислорода воздуха и нестабилизированного полиэтилена

20 марки 10802-020 представлены в таблице.

Физико-механические свойства 359252

Составитель А. Кулакова

Техред А. Камышникова

Редактор В. Блохина

Корректоры: Л. Царькова и 3. Тарасова

Заказ 4193/5 Изд. И 1755 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр, Сапунова, 2

Таким образом, у нестабилизированного полиэтилена марки 10802-020 после 8 час вальцевания при 160 С относительное удлинение снижается в два раза от первоначального, тангенс угла диэлектрических потерь возрастает в 25 раз. Образцы полиэтилена, стабилизированного добавками 0,5 — 1,0 антиоксидантов АФДГН-1 и АФДГН-2 в тех же условиях старения сохраняют первоначальные физико-механические свойства после вальцевания в течение 8 — 12 час при 160 С, в том числе относительное удлинение и тангенс угла диэлектрических потерь.

Стабилизированный полиэтилен антиоксидантами АФДГН-1 и АФДГН-2 мало изменяет окраску при длительном вальцевании при

160 С и может найти применение для приго5 товления светлоокрашенных рецептур.

Предмет изобретения

Стабилизированная полимерная композиция на основе полиэтилена и стабилизирующей добавки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффекта стабилизации, в качестве стабилизирующей добавки введен продукт алкилирования фенола или крезола 1,2-дигидронафталином в количестве до 1о от веса полимер а.