CS229878B1 - Kompozit polyvinylchloridu so zlepšenými fyzikálno-mechanickými. vlastnostami - Google Patents

Description

229878 2

Vynález sa týká kompozitu polyvinylchloridu so zlepšenými fyzikálno-mechanickýmivlastnosťami, najma rázovou húževnatosťou, z fyzikálnych zmesí polyvinylchloridu a/alebokopolymérov vinylchloridu a termoplastického polyuretánového elastoméru za přítomnostipomocných látok.

Na přípravu kompozitu polyvinylchloridu najma so zretelOm zvýšit húževnatosť poly-vinylchloridu sa použili polyuretánové elastoméry Estan 9701 a LK 1321 připravené metodouliatia v množštve 10 % hmot. (NSR pat. 1 944 776, NSR pat. 1 494 962), liste elastomérypřipravené z predpolyméru a glykolov /Piglowski J., Skowroňski T., Masiulanis B.: Angew.Chemie 89. ,29 (1980)/ a práškové termoplastická polyuretánmoíovina s přibližné rovnakoudistribúciou šastíc ako polyvinylehlorid (AO 199 ,94). Pře popisované zmesi polymérovsú použitelné tie isté tepelné stabilizátory polyvinylchloridu ako pre tepelné spraeova-nie samotného polyvinylchloridu, napr. mydlé bária, vápnika a olova vyšších mastných ky-selin laurovej a steérovej, áalej cínišité a bérnato-kademnaté v množštve 2 až 9 % hmot.

Bolo zistené, že organokovové stabilizátory cínišité, olovnaté a kademnaté zapríši-ňujú degradáciu polyuretánu v procese tepelného spracovania. Pri teplotách 130 až ,40 °Cnestává rozklad sieťovacích alofanétových a biuretových vazieb polyuretánu za vznikuvornej -NCO skupiny, ktorá pfisobením silného katalytického úšinku kovu v radě cín olovokadmium vstupuje do reakcie s iným kyslým vodlkom, napr. vzdušnou vlhkosťou, ligandom sta-bilizátore a pod. V dSsledku nevratnej reakcie -NCO skupiny sa potom v procese chladenianevytvárajú pOvodné alofanátové a biuretové vazby priešneho zosietenia, podstatné klesnemolekulová hmotnost segmentov polyuretánu, film sa skokovite zmenia aj fyzikálno-mechanickévlastnosti elastoméru.

Uvedené nevýhody sú odstrénené u kompozitu polyvinylchloridu so zlepšenými fyzikálno--mechanickými vlastnosťami, najma rázovou húževnatosťou, z fyzikálnych zmesí polyvinylchlo-ridu a/alebo kopolymérov vinylchloridu a termoplastického polyuretánového elastoméru zapřítomnosti pomocných létok, ktorý pozostáva z 99 až 79 hmot. d. polyvinylchloridu a/alebokopolymérov vinylchloridu, 9 až 29 hmot. d. polyuretánu a/alebo polyuretánmočoviny, s vý-hodou v práškovom stave a 0,9 až 9 hmot. d. antimonitého a/alebo bérnatého, bérnato-zi-nošnatého, vápenato-zinošnatého tepelného stabilizátore polyvinylchloridu a/alebo kopoly-mérov vinylchloridu, s výhodou v kombinécii s chelátorom v pomere stabilizátore ku che-látoru 3:1. Výhodou stabilizécie zmesí polyvinylchlorid-polyuretán předmětnými stabilizátormi jeskutošnosť, že za leh přítomnosti pri teplotách tepelného spracovania neprebieha nevratnýrozklad polyuretánu. V případe použitia běžných druhov tepelných stabilizátorov, ako súcínišité, olovnaté a kademnaté, vedie tento rozklad k tvorbě kratších segmentov polyuretánubez priešneho zosietenia s nižšou molekulovou hmothosťou, šo sa v konečnom dSsledku prejavív znížení modifikašného úšinku.

Ako příklad možno uviesť húževnatú zmes polyvinylchloridu s termoplastickou práškovou polyuretánmošovinou, ktorá spracovaním za rovnakých podmienok a aj zloženia poskytuje v prí-—2 páde použitia antimonitého stabilizátore materiál s vrubovou húževnatosťou 60 kJ . mv případe použitia clnišitého stabilizátore len 4,9 W . m

Na přípravu kompozitu polyvinylchloridu so zlepšenými fyzikálno-mechanickými vlastnosťa-mi sú ako tepelné stabilizátory polyvinylchloridu vhodné len tie zlúšeniny, ktoré nespSsobu-jú pošas teplotného spracovania zmesí nevratnú degradáciu polyuretánu. Tekýmito stabilizátor-mi sú zlúšeniny antimonu (Stabilizátor SB-1, Stabilizátor SB-2), bárnaté, bárnato-zinoš-naté (Irgastab B55 909, Interstab M-174) a vépenato-zinošnaté (Interstab M-199, InterstabM-171), v množstve 0,9 až 9 hmot. d., s výhodou používaných za přítomnosti chelátorov,napr. Phosclere P-319 v koncentrácii 0,1 až 2 % hmot. na polyvinylehlorid.

Okrem týchto kovových stabilizátorov je možné použiť aj nekovové stabilizátory, napr.alfa-fenylindol /Interstab C-26), estery kyseliny aminokrotónovej (AC-8) a mnohé ďalšie. 3 229878

Je všeobecne známe, že účinok týehto stabilizátorov je slabší ako běžných cíničitých,olovnatých a kademnatých stabilizátorov, a preto pri výbere druhu a množstva sa třebariadiť podmienkami tepelného namáhania, za ktorých sa bude zmes spracovávať. U kompozitu polyvinylchloridu so zlepšenými fyzikálno-mechanickými vlastnosťami připra-veného za použitia předmětných stabilizátorov sa modifikačný účinok polyuretánu výraznéprejaví vo vlastnostiach kompozitu, v případe použitia běžných typov cíničitých, olovna-tých a kademnatých stabilizátorov za inak rovnakých podmienok přípravy a zloženia zmesí jeúčinok nepatrný. Salšie podrobnosti přípravy zmesí a vlastností kompozitu sú zřejméz príkladov.

Na přípravu kompozitu podl’a tohto vynálezu sú vhodné prakticky všetky druhy suspenznéhoa emulzného polyvinylchloridu a z kopolymérov, najma kopolyméry vinylchloridu s olefínmi.Postup přípravy kompozitu cez fyzikálně zmesi polymérov dovoluje připravit finálny materiáls požadovanými vlastnosťami z bežne vyrábaných suspenzných či emulzných druhov polyvinyl-chloridu, a teda nie je potřebné vyrábať Speciálně typy polyvinylchloridu, napr. kopolymeri-záciou vinylchloridu s inými olefinickými zlúčeninami, pričom homogenizácia polyvinylchlo-ridu a polyuretánu nie je náročná.

Termoplastické polyuretánové elastoméry sa pripravujú metodou liatia z predpolyméru,ktorý sa získává reakciou polyesterpolyolu, polyéterpolyolu s diizokyanátmi a následnoureakciou s predlžovačom reťazca, ako sú glykoly, diamíny, amínoalkoholy, napr.: 1,4-bu-tylénglykol, monoetylénglykol, etanolamín a pod. Na přípravu fyzikálnych zmesí a kompo-zitov sú zvlášť výhodné polyuretány práškové s přibližné rovnakou veTkosťou a distribúcioučastíc ako polyvinylchlorid. Jedným z postupov přípravy práškovej termoplastickej polyure-tánmočoviny je reakcia predpolyméru s vodou vo vodnej fáze v přítomnosti dispergátora. Z pomocných látok sa okrem tepelných stabilizátorov polyvinylchloridu používajú eštevosky a mazadlá v množstve 0,5 až 2 % hmot., predovšetkým vápenaté soli mastných kyselin,napr. kyseliny laurovej, steárovej, ňalej polyetylén a mnohé iné. Salšiu skupinu pomocnýchlátok tvoria cheláty, zhášače, pigmenty, plnidlá a pod. Příklad 1

Zmes 100 g suspenzného polyvinylchloridu (Slovinyl 683, K-hodnota 68, viskozitnéčíslo 115 cm^/g, sypná hmotnost 560 kgm-^), 8 g polyuretánmočoviny (mol. hmotnost190 000 g mol-1, teplota plastifikovania 140 až 150 °C, sypná hmotnost 600 kgm-^,velkost častíc 40 až 250 ,um), 3 g antimonitého stabilizátore SB-1 a 0,5 g Wachs E sa zhomo-genizuje v miešači s 3 000 ot. min-1 počas 10 min. Spracovaním zmesi na kalandrovacom strojipri teplote 175 °C počas 5 min sa zhotoví folia o hrúbke 0,6 mm a jej lisováním pri teplo-tě 175 °G a tlaku 30 MPa skúšobná platnička hrůbky 4 mm. Kompozit polyvinylchlorid/polyuretánmá vrúbovú húževnatosť 60 kJ . m-2 meranú pri teplote 20 °C metodou Charpy podl’a ČSN 64 0612a tvarovú stálost za tepla 83 °C meranú metodou podTa Vicata ČSN 64 0145. Příklad 2

Fyzikálna zmes sa připraví podTa příkladu 1 s tým, že ako stabilizátor sa použije 2,5 g cíničitého stabilizátora Meister Z-410. Hmota připravená postupem podTa příkladu 1má vrubovú húževnatosť 4,5 kJ . m-2 a tvarovú stálost za tepla 78 °C. Příklad 3

Zmes 100 g emulzného polyvinylchloridu (Slovinyl E-621, K-hodnota 60,8, sypná hmotnost550 kgm-^, obsah častíc nad 0,25 mm 0,008 %, pod 0,063 mm 28 % hmot.), 10 g granulátu poly-uretánového elastoméru připraveného reakciou 100 g predpolyméru o obsahu 6,2 % hmot. vol-ných -NCO skupin (hmotnostný poměr Desmophen 2000: 4,4,-metándifenyldiizokyanát = 2,6 : 1)

Claims (1)

1. 229878 4 a 6,8 g 1,4-buténdiolu (rozměr grandi 2 mm x 2 mm x 2 mm, sypná hmotnost 420 kgm“^), 4,5 g vápenato-zinočnatého stabilizátore Interstab M-195, 1,5 g chelátora Fhosclere P-26 a 1 g polyetylénu sa intenzívně zamieša vo vysokoobrétkovom miešaSi s 3 000 ot . min“'. Zmes sa spracovala postupom podl’a příkladu 1, vrubové háževnatosť materiálu je 21,2 kJni a Vlčat 80 °C. Příklad 4 Vo vysokoobrétkovom miešaSi sa zamieša 100 g suspenzného polyvinylchlorldu (Slovinyl701, K-hodnota 70, viskozitné Síslo 120 cm^/g, sypná hmotnost 460 kgm”\ obsah prchavých · látok max. 0,3 % hmot.), 6 g polyuretánmoSoviny Specifikovanéj v příklade 1, 5 g Irgasta- bu BZ 505, 2 g Phosclere P-315, 0,4 g Loxlol G-10 a 1 g Paraloid K-120-N. t Na vytláSanie zmesi sa použil jednozávitkový vytláčací stroj Brabender 751 s D = 30 mm L = 25 D a kompresiou 1:2. Vytlačovaný pás prierezu 4 x 10 mm má kvalitný lesklý povrch_ 2 a vrubová húSevnatost 23,3 kJm . Příklad 5 Zmes polyvinylchlorldu, polyuretánmoSoviny a pomocných látok sa připraví podlá příkla-du 4, avšak stabilizátor je nahradený 3 g barnato-kademnatým Intarstabom BaC-94. Zmes saSálej postupom podl’a příkladu 4 spracuje na stroji Brabender 751. Vytlačovaný profil mázlú geometriu, je zvrásnený a mé vrubová háževnatosť 8,8 kJ/m^. PREDMET VYNÁLEZU Kompozit polyvinylchlorldu so zlepšenými fyzikálno-mechanickými vlastnostami, najmarázovou húževnatostou, z fyzikálnych zmesí polyvinylchlorldu a/alebo kopolymérov vlnyl-chloridu a termoplastického polyuretánového elastomáru za přítomnosti pomocných látok,vyznaSujúci sa tým, že pozostáva z 95 až 75 hmot. d. polyvinylchlorldu a/alebo kopolymérov”'vinylchlorldu, 5 až 25 hmot. d. polyuretánu a/alebo polyuretánmoSoviny, s výhodou v práško-vom stave a z 0,5 až 5 hmot. d. antimonitého a/alebo bárnatého, bárnato-zinoSnatého, vá-penato-zinoSnatého.tepelného stabilizátore polyvinylchlorldu a/alebo kopolymérov vinyl-chloridu, s výhodou v kombinécil s chelátorom v pomere stabilizátore ku chelátoru 3:1. Severografia, n. p., MOST Cena 2,40 Kčs