CS219652B1 - Zmes na báze polypropylénu s regulovatelnými reologickými, stabilizačnými, popřípadě orientačnýmí i krystalickými vlastnosťami - Google Patents

Description

3

Predmet vynálezu je zmes na báze polypropylé- ;nu s regulovatelnými Teologickými, stabilizačnými, * popřípadě orientačnými í krystalickými vlastnosťa-mi ktorá obsahuje malé množstvá poly(etylén)oxidu, popřípadě zmes poly(etylén) oxidu so stea- iránom zinočnatým.

Modifikácia reológie polypropylénu ako aj jeho i , zmesí s pigmentami a s dalšími ingredientami jeefektívna pre zlahčenie a zrýchlenie spracovatel’-nosti týchto polymérov. Veíký počet pigmentov sa • podieía na tokových vlastnostiach taveniny hlavněi zvyšováním jej viskozity, teda ako brzdiaci ele-ment, čo znamená, že pre dosiahnutie správnej viskozity třeba vyššie teploty. Vposledných 10“ 15rokoch sa objavil velmi obmedzený počet práč,ktorý poukazuje na váčší alebc- menší vplyv mik-ioprídavkcv Některých jednotlivých iátok nazvý- ; šenie tekutosti tavením čistýchpolyolefínov. Tentovplyv bol vysvětlený ako výsledok vzájomného ; | pósobenia nízkomolekulových prídavkov s nadmo- íi lekulovými štruktúrami polymérov v taveninách. iPodTa týchto práč vzájomného pósobenia přidav- .kov so štrukúrnymi elementární čistých polyolefí-nov sa realizuje pri rozpúšťaní polyméru s prídav- [ kom v spoločnom rozpúšťadle s ich následuj úcim; oddělováním z roztoku, ale len ťažké, ako výsledokmechanického zmiešania, aj ked zmiešanie je ; velanásobné a velmi intenzívně (G. P. Andrianová,N. F. Bakeev, p. V. Kozlov, Vysokomolekuljarnyesoedinenija, 1971, A 13, N° 2, str. 266—275). V literatúre, vrátane aj patentovej chýbajú údaje I o modifikácii a regulovaní súčasne dvoch, poprípa-i de viac vlastností polypropylénu a to takýchί žiadúcich ako je tekutost’ taveniny, tepelná stabilitai popřípadě orientácia a kryštalinita pri účinkui malých množstiev přidaných látok ako sú polyety-lén) oxid a zmes poly(etylén) oxidu so stearánom; zinočnatým. Je známe to, že zo všetkých polyolefí-: nov polypropylén je najmenej odolnější proti, oxidácii a termodeŠtrukcíi. Pri hrubostenných vý-robkoch a vláknach s hrubými titrami často sa; pozorujú nejednorodé štruktúrne formácie. Pretosa pridávajú modifikátory, ktoré zabezpečujú ho-i mogénnu štruktúru v priereze skúmaného materiá-lu. Táto homogennosť štruktúry je zvlášť potřebná pri vyšších titroch, kde len za pomoci chladenia jmóže dójsť k vytvoreniu rozdielnej štruktúry medzipovrchom a stredom vlákna. Pri príprave Struktu-rálně stálých a do určitej miery elastických koneč- ných vlákien a fólií sa vyžaduje kompromis medzisnahou získat’ vysokú a stálu orientáciu, pri ktorejje znížená pohyblivost’ molekúl a snahou získaťelastické vlastnosti, kde je pohyblivost’ molekúlzváčšená. Zatiaf nie sú použité malé množstvápoly(etylén) oxidu alebo zmesí poly(etylén) oxiduso stearánom zinočnatým na zlepšeme a regulova- ínie Teologických, stabilizačných, popřípadě orien- :tačných vlastností ako i kryštalinity polypropylénu j ! a jeho zmesí s ingredientami, bežne používanými jpri príprave vlákien a ďaíších výrobkov.

Navrhovaná zmes na báze polypropylénu podlá Ii tohto vynálezu sa vyznačuje tým, že na 100 ? 219652 hmotnostných podieíov polypropylénu obsahuje i : 0,02 až 0,25 podieíov s výhodou 0,02 až 0,15! podieíov poly(etylén)oxidu s molekulovou hmot- nosťou 75 000 až 5 000 000 s výhodou 100 000 až900 000 so širokou ako aj úzkou distribúcioumolekulových hmotností, popřípadě zmes 0,1 až 1 0,3 podieíov poly(etylén) oxidu s 0,1 až 0,5; podieíov s výhodou 0,3 až 0,4 podieíov stearánui zinočnatého. Poly(etylén) oxid ako aj jeho zmesi so; stearánom zinočnatým pri prevádzkových pod-mienkach sa majú přidávat’ do práškového poly-propylénu před zhotovením pigmentových kon-í centrátov pri použití turbolentnej miešačky. Dalejje možnost’ pridania aditíva buď před homogenizá- 1 ciou vo formě granulovaného koncentrátu pripra-í veného do práškového polypropylénu, popřípadě ; ako čistá látka alebo před granuláciou polyméru. 1 Zmiešanie aditíva s polyprópylénom a jeho zmesa-: mi je odskúšané v prevádzkových zmiešovacíchzariadeniach za běžných podmienok. Potom sa : zmes taví v taviacom zariadení a tvaruje. Teplotatavenia je 190 až 415 °C. Tavné indexy sa stanovilii na plastomeri Gotfert podlá normy. Tepelná stabi-lita polypropylénu sa posudzovala zo stanovenýchhodnot indexu degradability. Stupeň kryštalinity bol stanovený flotačnou metodou a orientácia :i metodou optického dvoj lomu.

Ako výhoda vyššie uvedeného vynálezu sa javípoužitie prídavkov v malých množstvách prístup-ί ných, lacných a netoxických látok ako sú poly(ety-1 lén) oxid, popřípadě zmes poly(etylén) oxidu soi stearánom zinočnatým pre zlepšenie a regulovanietekutosti taveniny, tepelnej stability, popřípaděorientácie a kryštalinity polypropylénu a jeho zmesí, ktoré majú aplikačný význam. Přitom vyššie ' : uvedené malé množstvá poly(etylén)oxidu alebo| jeho zmesí so stearánom zinočnatým sú schopné pósobiť v širokom rozsahu teploty, čo poukazuj e nastálost’ ich účinku. Dalej změny tekutosti taveniny,tepelnej stability a orientácie polyméru sú prudké ! a neaditívne na přidaných malých množstváchi poly(etylén)oxidu. Pri určitých malých množstvách : ; poly(etylén)oxidu v polypropyléne podlá vyššie uvedeného vynálezu nastáva vzájomné spolupóso-: benie týchto zložiek, ktoré je vyššie ako súČet pósobení jednotlivých látok na vyššieuvedené . ! vlastnosti. Preto okrem pósobenia medzištruktúr-, nej a štruktúrnej plastifikácie v zmesi podfa vyššiej uvedeného vynálezu je aj novýúčinok — synergiz- mus poly(etylén)oxidu s polymérom, popřípadě ajs dalšími zložkami polymérneho systému, ktorýdodatočne zvyšuje neaditivita v tekutosti taveninya súčasne sa zlepšuje tepelná stabilita, popřípadě sazvyšuje orientácia a mění kryštalinita. Výraznézvyšovanie tekutosti taveniny umožňuje zlepšeniezvlákňovacieho procesu a vóbec tvarovanie výrob-kov, rozšiřuje sa teplotný interval ich spracovaniaa to najma v žiadúcich nižších teplotách. Ako i dodatočná výhoda pri použití poly(etylén)oxidu je :zriíženie potrebnej energie zvlákňovacieho zaria-denia. Ďalšia výhoda vyššie uvedeného vynálezu jepřístupný, jednoduchý a ekonomický postup, po-

Claims (2)

1. i užívajúci mechanické miešanie a tavenie — běžnéi pracovné stupně při príprave vlákien a plastikár-i skych výrobkov. Tým sa odstraňuje ťažko realizo-I vateíný, neekonomický a nehygienický postup, přií ktorom sa používajú velké množstva rozpúšťadlapre rozpúšťanie velkého množstva polyolefínu pre ; jeho dobré zmiešanie s činidlom s následujúcimi zrážaním polyméru. Preto aj pre ďalšie už uvedené| výhody je zmes pódia vyššie uvedeného vynálezu technicky výhodnejšia. Příklad 1 Sledovala sa účinnost’ samotného poly(etylén)o-xidu s molekulovou hmotnosťou 600 000 (A) ako' i kombinácie (A) so stearánom zinočnatým (B)• v zmesi s práškovým nestabilizovaným polypropy-! lénom obchodnej značky TatrenHPF 411 — tabul- ka 1. Tabulka 1 Použité přídavkyv podieloch Stupeňkryštali-nity v % Index degrada- bility Tavný indexpri 230 °Cv g/10 min A B ’ 0,00 0,0 58,19 3,2 32,6 0,02 0,0 58,93 2,1 64,3 0,03 0,0 58,93 0,04 0,0 58,93 2,1 0,05 0,0 58,93 1,9 73,2 0,06 0,0 60,08 0,08 0,0 61,84 0,10 0,0 61,84 1,9 69,8 0,15 0,0 2,0 68,0 0,20 0,0 64,67 2,1 66,1 0,25 0,0 64,67 2,1 65,3 0,20 0,1 58,93 0,20 0,2 58,93 0,20 0,3 56,61 0,20 0,4 56,61 Získané hodnoty sa porovnávali s hodnotamičistého Tatrenu HPF 411 bez prídavkov — tabulka1. Miešanie zmesí sa previedlo v turbolentnejrýchlomiešačke TR-400 pri 600 obrátkách za minv priebehu 5 min. Mechanické miešanie zmesív laboratómom mixéri v priebehu 10 min bolo tiež [ 21965? [ uspokojivé. Pomiešaná vzorka sa tavila v extrúderjj s priemerom šneku 16 mm a zvlákftovála. Pod-í mienky tavenia a zvlákňovania boli: teplota tavia-I cich zón a zvlákňovacej hlavy 240 °C, tlak před ;^čerpadlom 8 MPa, tlak za čerpadlom
2. 2 MPa,j dávkovanie 20 g/igip, zvlákňovacia rýchlosť 130 Im/min, počet otvorov v hubici 20, priemer otvoruhubice 0,3 mm, dížka kapiláry hubice 6 mm. Z ta-bulky 1 je vidieť, že pri účinku malých množstievί poly(etylén)oxidu je možné značné zvýšiť tekutosťΐ taveniny polyméru a tepelnú stabilitu nestabilizo-! váného polypropylénu. Přitom najváčšie zvýšeniei tekutosti taveniny polyméru odpovedá jeho naj-váčšej tepelnej stabilitě. Vyššie uvedené změnydvoch vlastností móžu byť spojené so zvýšením [ , stupňa kryštalinity, napr. pri účinku 0,1 až 0,25 Jpodielov poly(etylén)oxidu a bez zvýšenia stupňa ikryštalinity, napr. pri přídavku 0,02 až 0,05 podie- jlov poly(etylén) oxidu. Dalej je vidieť, že priipřídavku malých množstiev zmesí stearánu zinoč-! natého a poly(etylén)oxidu je možné mierne ρούπ-ι ciť stupeň kryštalinity polyméru. Vyššie uvedenémalé množstva činidiel pósobia v širokom rozsahuteploty — od obyčajných teplot, pri ktorých sa, stanovujú kryštalinity až po teploty stanovenia in-i.dexu degradability, 280 °C a vyššie — tabulka 1. ’ Příklad 2 Obdobný postup ako v příklade 1. Rozdiel je leni v tom, že sa hodnotila účinnosť mikromnožstievsamotného poly(etylén)oxidu s molekulovouhmotnosťou 600 000 v róznych koncentráciách dogranulovaného a stabilizovaného polypropylénuobchodnej značky Mosten 55.212 -i- 0,2 podielyTitan Bayer R-KB-2 4- 0,2 podiely trilauryltritio-fosfitu a sa miešalp o 5 min viac. Mosten 55.212 bol raz pomletý na mlynčeku Apex s priemerom oka na .sitku 1,96 mm. Teplota taviacich zón a zvlákňova- .cej hlavy bola 300 °C. Táto zvýšená teplota ako ajpřítomnost’ trilauryltritiofosfitu boli potřebné predeštrukciu polypropylénu. Získané hodnoty saporovnávali s hodnotami tejto istej zmesi bezpoly(etylén)oxidu — tabulka 2. Tabulka 2 Poly/etylén/oxid s molekulovou hmot- nosťou 600 000 v podieloch 0,00 0,02 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 Optický dvojlom . 103 1,14 1,26 2,31 3,38 3,21 2,87 2,40 Index degradability 2,3 2,1 2,1 1,9 1,7 2,0 2,1 Vyššie uvedená zmes podlá vynálezu má apli-kačný význam pre optimalizáciu vlastností pri ?príprave spracovatelských polymérnych systémov iv tomto čísle polypropylénových vlákien a plášti- íkárskych výrobkov. Ž tabulky je’vidieť, že v závislosti od koncentrá-cie* poly(etylén)oxidu sa orientácia vyššie uvedené-ho polymérneho systému móže zvyšovat’ mierne,do vyšších a potom do vysokých hodnot. Přitom sa 1tepelná stabilita polyméru mierne zvyšuje. PREDMET VYNALEZU Zmes na báze polypropylénu s regulovatelnýmireologickými, stabilizačnými, popřípadě oríentač- ! nými i kryštaíickými vlastnosťami, vyznačujúci saí tým, že na 100 hmotnostných podielov polypropy-,. lénu obsahujú 0,02 až 0,25 podielov, s výhodou0,02 až 0,15 podielov poly(etylén)oxidu s moleku-lovou hmotnosťou 75 000 až 5 000 000, s výhodou100 000 až 900 000, so širokou, ako aj úzkou ' * 219652 distribúciou molekulových hmotností, popřípadězmes 0,1 až 0,3 podielov poly(etylén)oxidu s 0,1 až0,5 podielov s výhodou 0,3 až 0,4 podielovstearánu zinočnatého.