Полимерная композиция

 

Совв Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИЖ©МУ СВ ВТИЛЬСТВУ

{n)798138 (И ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 300578 (21) 2621113/23-05 (51) М. Кл. с присоединением заявки Но

С 08 L ?7/06

С 08 К 5/10

Гоеударетвеииыа комитет

СССР по делам изобретеиий и откРытий (23) Приоритет —

Опубликовано 23.0181, бюллетень Н9 3 (53)УДК 678 74

° 22(088.8) Дата опубликования описания 250181 (72) Авторы изобретения

Б. К. Зейналов, 3. Г. Сулейманова, P.A. Мамедова, T. Г..Дадашева, С. A. Искендерова и A. A. Джафарова (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимических процессов им. акад. Ю.Г. Мамедалиева (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Kî„ Àèì I

CI4, НС С" СН

СН

НС ОСОК

СН

Изобретение .относится к получению полимерных композиций на основе поливинилхлорида (ПВХ).

При переработке ПВХ при высокой температуре он разлагается и приобретает темный цвет. Поэтому подбор эффективных термостабилизаторов для

ПВХ является одним из важных вопросов

Известно большое число ПВХ композиций, где в качестве термостабилизатора используют бариевые, кадмиевые, цинковые, свинцовые соли органических и неорганических кислот PJ ..

Однако введение в полимер этих веществ зачастую приводит к их неравному распределению в. массе стабилизируемого материала. Кроме того металл, соединяясь с хлористым водородом, выделяется в виде кристаллов или вызывает помутнение прозрачных пленок, и наконец образующиеся хлориды металлов снижают диэлектрические показатели готовых иэделий, что также нежелательно.

Наиболее близким техническим .решением к предлагаемойеявляется композиция, включающая, вес.ч.: ПВХ 100, диоктилфталат (ДОФ) 35-40; стеарат цинка 0,3-0,5; стеарат кальция 1-1,5 и эпоксистабилизатор эпоксид йно.го соевого масла 5-10 (2) .

Однако термостабильность известной композиции недостаточно высокая.

Цель изобретения — повыаение термостабильности композиции.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве эпоксистабилизатора

10 композиция содержит 2,3-эпокситетра,гидродициклопентадиениловый эфир синтетических жирйых кислот С вЂ” С при сле дующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Поливинилхлорнд "100

Диоктилфталат 35-40

Стеарат цинка О, 3-0,5

Стеарат кальция 0 5-1,5

2,3«Эпокситетрагидродициклопентаднениловый эфир синтетических жирных кислот С5 C)5 5-10

2,3-Эпокситетрагидродициклопентадиениловые 1ЭТГДЦПД) эфиры синтетических жирных кислот (CXK) имеют общую формулу

798138

2. Эпоксидированием полученных эфиров 20-40%-ной надуксусной кислоты при температуре 20-500С в течение 2-3 ч .получают эпоксистабилизаторы.

Строение полученных эпоксистабилизаторов подтверждено встречным синтезом, снятием инфракрасных спектров поглощения, ЯМР, а также определением физико-химических показателей.

1п Некоторые физико-химические показатели 2,3-эпокситетрагидродициклопентадиениловых эфиров синтетических жирных кислот прЕдставлены в табл.1.

Таблица 1

2, 3-Эпокситетрагидродициклопентадиенилкапронат

I гепталат

190 1, 24

220 1,24

226 1,30

232 1,40

239 1,50

260 1,7

270 1,8

0,07

0,02

-42

160-162/1

170-171/2

180-181/1

210-211/1

223-224/1

230-231/2

30-31

97,4

97,4

97,4

1,4877 1,0743

1,4868 1,0591

1,4853 1,0442

1,4870 1,0276

1,486Я 1,0213

1,4840 1,0105

1,4755

-40 каприлат капринат ундеканат тридеканат пальмитат

0,03

-39

0,07

0,06

0,05

-38

97,3

97,2

97,2

0,03 97,0

В составе композиции используют

ПВХ (суспензионной марки С-65),(ДОФ) 4

ЭТГДЦПД эфиры СЖК (С5-С р ), металлические стабилизаторы (стеарат цинка, стеарат кальция), взягые соответственно в количестве, вес.ч.: 100;

35-40; 5-10; 0,5-1;5; 0,3-0,5.

Технологический процесс получения

ПВХ пластикатов состоит иэ перемешивания композицииб желатинизации в течение 3 ч при 75 С, гомогенизации компонентов на вальцах при 125-135 С в течение 5-7 мин, и прессования при 55

140-145 С под удельным давлением

150 кГ/см

В полученных пластикатах исследуют термостабильность при 175 С, диффео ренциально-термический анализ (ДТА), д) предел прочности при растяжении (6р) и относительное удлинение при разрыве (6)..

Для получения сравнительных данных параллельно изготовляют пластигде R — алифатический радикал С Нц

С6Нд, СуНig CgH1с i СюН2

С 2Н 5, С Н,„, Синтез этих соединений осуществляется в две стадии:

1. Циклоалкилированием одноосновных кислот дициклопентадиеном в соотношении компонентов 1:2,5,температура реакции 60-700С; продолжительность 2,5-4 ч, в присутствии катализатора 57)-ной хлорной кислоты в количестве 6-8% от общей смеси, получают:дигидродициклопентадиениловые эфиры укаэанных кислот.

Температура плавления.

При температуре 40 С. наты, содержащие в тех же дозировках эпоксисоевое масло, для которых определяют аналогичные физико-механические показатели.

Рассмотрим примеры предлагаемых

ПВХ .композиций.

Пример 1. Композиция содержит, вес.ч.: ПВХ 100 ДОФ 40;

ЭТГДЦПД-гепталат 5, стеарат цинка 0,3", стеарат кальция 0,5. Найдено, что термостабильность предлагаемой композиции на 10 мин больше, чем композиция с эпоксисоевым маслом. Композиция обладает также высокой эластичносты (Е ЗЗОЪ) и прочностью (6 13Ñ кгс/см )..

Пример 2. Композиция содержит, вес.ч.: ПВХ 100; ДОФ 35, ЭТГДЦПД-каприлат 7; стеарот кальция

1 5; стеарат цинка 0,3.

Композиция обладает более высокой эластичностью н термостабильностью1 чем такая же r эпоксисоевым маслом

798138 (соответственно 440 и 300%, 80 и

65 мин).

Пример 3. Композиция содер-. жит, вес.ч.: ПВХ 100; ДОФ 35, ЭТГДЦПД-капринат 7; стеарат цинка

0,4; стеарат кальция 0,5.

Установлено, что по термостабильности (85 мин), температуре разложения (Т„„ ен 308 С) и по деформа» ционным свойствам (6 400%) композиция превосходит контрольный образец (термостабильность 65 мин, Т„„

2900С, E 300%). Остальные показатели почти на уровне контрольного образца.

Пример 4. Композиция содержит, вес.ч.: ПВХ 100; ДОФ 40,"

ЭТГДЦПД-ундеканат 7; стеарат цинка

0,4; стеарат кальция 1,0.

Исследованием установлено, что термостабильность композиции на t0

200 мин больше, чем композиция с эпоксидированным маслом. Композиция обладает также высокой эластичностью (Е 436%) и температурой разложения (Ткн е„<, 310 С, Т к0нер рдз„363 С) . о 4

Пример 5. Композиция содержит, вес.ч.: IIBX 100, ДОФ 40;

ЭТГДЦПД-тридеканат 5; стеарат цинка 0,3; стеарат кальция 1.

Установлено, что удлинение радикала опытного соединения увеличивает термостабильность (90 мин), а по комплексу остальных свойств композиция превосходит контрольный образец.

Пример 6. Композиция содержит,вес.ч.: ПВХ 100, ДОФ 35;

ЭТГДЦПД-тридеканат 7; стеарат цинка 0,4; стеарат кальция 1,5.

Разработанная полимерная композиция более устойчива к термовоздействию, чем известная, так как термостабильность достигает 105 мин, одновременно повышается температура интенсивного и конца разложения (Tuwxet

316ФС, Т„ 400 С). Композиция обКОнеи. ладает также достаточной прочностью и хорошей эластичностью (Е 416%) .

Некоторые физико-механические показатели пластификаторов с опытными соединениями и контрольными стабилизаторами (эпоксистабилизаторами, вес.ч.) приведены в табл. 2.

Ю

Г )

РЪ ь

Ch

ГГ3

CD

ОЪ

Г Ъ

С1

\О

Г"1

CD

Ю

3»Ъ

CD

Ю

Г"Ъ

Ю

3»Ъ

Р Ъ

CD

Ch м

Ю

ГЧ

%-1

Ю

Г )

%-1

Ю

3А

РЪ

Ю

Ю с3

Ю

3Г3

Г Ъ

Г Ъ

Ю

3»Ъ

С1

РЪ

Ю

Cll

ГГ3

CO

33Ъ

Г ) Ю

% 1

РЪ

Ю м (О

Ch

ГЧ

CD -3

3»Ъ

CO

cD

Г Ъ

ОО

Ch (Ч

Ю н

РЪ

Ю

Ю

3»Ъ

CO

CO

1Ч

ГО

Ю

< Ъ иЪ

3А

ГЧ

Ю

CO

ГЧ

3ГЪ (Ч

3ГЪ а

0Ъ . 3Г3

<Ч ГЧ

CD

1О (Ч

РЪ

3О

ГЧ

3»Ъ

CO

ГЧ

Г Ъ

СО ь

3»

Ю (О

Ю

1

1d х

3б!.3

ig н н

М

CII

I й

1 !

I й

I

1 о е

I I3I O

3о д мо к ц о мэ ос

000 I

Ох 50

Д Ю 331 Х

6) 333 й

798138

3Ъ Ю

3»Ъ

\3 % 1 н

333 х

Cd

Х

dI

Ц ."ъ

Ю

Ю

3»Ъ

ЧР

1-1

С \

Ю ь

ОЪ

ГЧ

ГЧ

Ch

ГЧ

798138

Формула изобретения

Составитель, Л. Чижова

Редактор А. Шишкина Техред,Ж.Кастелевич Корректор О. Ковинская

Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9945/29

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 7. Композиций содержит, вес.ч.: ПВХ 100; ДОФ 40

ЭТГДЦПД-тридеканат 10; стеарат цин ка 0,5; стеарат кальция 0,5.

Установлено, что термостабильность композиции на 30 мин больше, чем композиция с эпоксисоевым маслом.

На основании приведенных исследований найдено, что оптимальная дозировка предлагаемых стабилизатороэ эпоксидного типа составляет 5 и

7 вес.ч. на 100 вес.ч. ПВХ. Установлено, что термостабильность пластикатов с удлинением алкильного радикала увеличивается. Оптимальными показателями обладают пластикаты с

ЭТГДЦПД-тридекан атом(термостабильность 90-105 мин).

Термостабильность пластикатов с ЭТГДЦПД-эфиром превышает на 1040 мин термостабильность контрольного образца. Применение смесей Щ

ЭТГДЦПД-гепталаттридеканата с метаЛлическими мылами предохраняет ЦВХ от термоокислительной деструкции высокой температуры, не изменяя цвета изделия, и позволяет получить изделия 25 из пластифицированного ПВХ с высокими комплексами физико-механических свойств.

Термические и основные физико-механ,ические свойства ПВХ пластикатов Зп с ЭТГДЦПД-эфирами свидетельствуют о том, что эти соединения могут быть применены совместно с металлическими мылами в ПВХ композиции в качестве термостабилизатора и полностью заменить эпоксидированные растительные масла.

Полимерная композиция, включающая поливинилхлорид, диоктилфталат, стеарат цинка, стеарат кальция и эпоксистабилизатор, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостабильности композиции, в качестве эпоксистабилизатора она содержит 2,3-эпокситетрагидродициклопентадиениловый эфир синтетических жирных кислот

С -С при следующем соотношении компонентов, sec.÷.:

Поливйнилхлорид

Диоктилфталат 35-40

Стеарат цинка . 0,3-0,5

Стеарат кальция 0,5-1,5

2,3-Эпокситетрагидродйциклопентадиениловый эфир синтетических жирных кислот Су-С В 5-10 >

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фойтт И, Стабилизация синтетических полимеров против действия света и тепла. Л., "Химия", 1972, с.370.

2. Минскер К.С.:и др. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида. М., "Химия", 1972, с. 386 (прототип).