CS232321B1 - Spósob stabilizácie polyolefínov za súčasnej antistatickej úpravy - Google Patents

Abstract

Zníženie elektrlzécie polyolefínov a zvýšenie ich stability voči oxidácii jedinou přísadou sa dosiahne použitím antistatika-neiónového tenzidu typu bis-oxyetylovaného vyššieho alifatického aminu s terciárnym dusíkom všeobecného vzorca (0Η2-0Η2-Ο)·χΗ R-N<f (CH2-CH2-O4yH R=C10 až C n=x+y=2 až 20 10 Látka tohto typu významné zlepšuje dispergáciu polárných přísad v polyméri. Podmienkou je, aby bola před fotolýzou ultrafialovým žiarením chráněná vhodným fotostabllizátorom.

Description

232321 2

Vynález sa týká spflsobu stabilizécie polyolefínov antistatickou přísadou. Vhodný ten-zid vnesený do polyméru vykazuje okrem známého antistatického účinku (zníženia,elektrizácie)i značný antioxidačný účinok (chráni polymér voči oxidácii).

Soteraz používaný spflsob stabilizécie polyolefínov voči oxidácii sa realizoval přísa-dou vhodného stabilizátore. Pre inhibovanie fotooxidácie sa používajú světelné stabilizáto-ry, ktoré sa podl’a mechanizmu pOsobenia delia na niekoTko skupin (sadze, ultrafialové absor-béry, zhášače vzbudeného stavu, deriváty priestorove tienenáho piperidínu a lné). /HANBY,B.-RABEK, J. F.: Photodegradation, Photooxidation and Photostabilisation of Polymere,Wiley-lnterscience Publication, London 1975; DOLEŽEL, B.: Odolnost plastu a pryží, SNTL,

Praha 1981; GUGUMUS, F.: Rev. gen. Caoutchoucs Plast., 93. 1976, 6. 558, s. 67-71/.

Pre ochranu voči termooxidáeii sa do polymérov aplikujú antioxidanty typu priestorovetienených fenolov, priestorove tienených aromatických amínov, esierov kyseliny tiodipropló-novej, organické fosfity, tiobisfenoly apod. /Polymer Stabilisation, Ed. by Hawkins W. L.,Wiley-lnterscience, New York 1972; Degradation and Stabilisation of Polymere. Ed. by Gueskens,G., Applied Science Publisherš Ltd, London 1979/. Niektoré kombinácie stabilizátorov javiasynergizmus, čo sa využívá pre ich ciel’avedemý výběr. Technická prax používá aj viacfunkčnéstabilizátory, účinkujúce ako foto- 1 termostabilizátory /prospekt fy C1BA-GEIGY: Irgastab2002/. Odborná literatúra priebežne informuje aj o nových typooh látok so stabilizačným účin-kem, vlastnosti ktorých sa odskúšali na laboratórnych modelech a v praxi sa zatial’ neověřili/SCHULZ, M.-SCHLIMPER, R.-WEGWART, H.: Plaste u. Kautschuk, 24, 1977, č. 6, s. 401-404; RABEK, J. F.-RANBY, B.-ARCT, J. a i.: Eur. Póly». J., jfi, 1982, δ. 1, s. 8,-87/.

Zníženie elektrizácie polyolefínov sa mOže doslahnuť chemickou alebo fyzikálnou modi-fikáciou. Chemická cesta představuje naočkovanie polárných substltuentov na základný reťa-zec, čo vyžaduje nákladnejšiu technológiu. Fyzikálna modifikácia sa realizuje aplikovánímtzv. antistatickej přísady (antistatika) na povrch výrobku (povrchová antistatická úprava)alebo do hmoty polyméru (vnútorná antistatická úprava). /VASILENOK, J.: Zaščita polimerovot statičeskogo električestva, 1 vyá., Chimija-Leningrad 1975/.

Pre polyolefíny sa vo funkci! antistatika najviac osvědčili neiónové tenzidy s hetero-atómom dusíkom typu oxyetylovaného alifatického aminu s oxyetylovaného alifatického amidu:

(CH2-CH2-O4.XH

R™N (CH2-CH2-O^yH, kde n»x+y = 2; R=vy88í alkyl, (napr. C1Q až Cjq) p (ch2-ch2-o)-xh R-C-N^ . (CH2-CH2-0^yH, kde n*x+y = 2; R=vyšší alkyl, (napr. G10 až 02θ)

Ak si aplikácia polyolefinu vyžaduje stabilizáciu a zároveň antistatická úpravu, vná-šajú sa do polyméru súčasne stabilizátory i antistatiká. Rozličný charakter přísad podmieňu-je vznik interakcií polymér - stabilizátor - antistatikum, čo často vedle k rýchlejšej degra-dácil polymérnej matrice. (ŠEVERDJAJEV, O. N,-PŮDOV, V. S.-ALLENOVA, T. A. a 1.: Plast. Massy,20. 1978, č. 6, s. 74-75/. Takáto situácia si potom vyžaduje zvýšené dávkovanie stabllizá-torov, čo znamená stúpanle výrobných nákladov a výsledný efekt nie je vždy adekvátny.

Tieto nedostatky odstraňuje predmet vynálezu, kterého podstata spočívá v tom, že saako antioxidant a súčasne ako vnútorná antistatikum použije tenzid typu bis-oxyetylovanéhoaminu s terciárnym dusíkom všeobecného vzorca (CH2-CH2-O)-xH R=C1q až C20 R-N^ ^(CHg-CHg-O H n=x+y=2 až 10, 3 232321 v případe pfisobenia ITV žiarenia v kombinácii s účinnými světelnými stabilizátoru! akotienené aminy, znášače na báze Ni-komplexov, kombinácia UV absorbérov benzofenólového ale-bo benzotriazolového typu so zhášaSmi na báze Ni-komplexov. Výhody postupu podl’a predsetu vynálezu spoSívajú v dosiahnutí dvoch úSinkov - zníženieelektrizácie a zvýšenie oxidaSnej stability polyolefínu - jedinou přísadou. Tieto vlastnostipředmětného antistatika, ako aj schopnost' výborné dispergovat ostatně aditíva, znamenajúzníženie výrobných nákladov. Přikladl

Folia z rozvětveného polyetylénu (rPE) o hrúbke 0,16 mm s obsahem 0,2 % antistatika typu ch2-ch2-oh CH3-<CH2))7n/

CH2-CH2-OH sa podrobila termooxidácii v prúde horúceho vzduchu o teplote 85 °G. SúSasne s ňou bolaexponovaná aj folia bez přísady, ktorá po 2 000 hodinách zdegradovala. Pretože u fólies antistatickou přísadou boli mechanické vlastnosti na východzej úrovni ešte po 3 600 hodi-nách, zvýšila sa teplota na 100 °C. Za týchto podmienok vydržela fólie ešte 400 hodin. Příklad 2

Folia z rPE o hrúbke 0,18 mm s obsahom 0,2 % aminového tenzidu(ch2-ch2)xh K=C,0 až c,a R-N^ \(CH?-GH?-O1 H n=x+.y=7 sa podrobila termooxidácii pri 100 °C. Tepelné namáhanie vydržela 5 000 hodin, zatiaT íoporovnávacía folia bez přísady zdegradovala už po 800 hodinách. Příklad 3 Pře porovnanie sa vystavili poveternostnému starnutiu fólie z rPE o hrúbke 0,10 mms aditlvnymi eystémami: a) 0,2 % Tinuvinu 326, t. 2-(2'-hydroxy-3'-terc.butyl-5'-metylfenyl)-5-chlórbenzotriazol,0,1 % Irgastabu 2002, t. nikel-bis-o~etyl-(3,5-di-terc.butyl-4-hydroxybenzyl)-fos- fonát, 0,2 % Irganoxu 1076, t. oktadecyl-1-(3,5-dÍ-terc.butyl-4-hydroxyfenyl)-propionát, b) 0,2 % Tinuvinu 326 ' 0,1 % Irgastabu 2002 0,2 % aminového tenzidu z příkladu 1

Priebeh stárnutia oboch typov fólií je zřejmý z vývoja absorbancie karbonylu, sledovanéhoinfračervenou spektroskopiou (tab. 1) a poklesu pevnosti (tab. 2) v závislosti od Sasu expo-zície v mesiacoch. 232321 4

Tabulka 1 Vývoj absorbancie karbonylu PE-fólii počas poveternostného starnutia

Aditív- ny sy~ stém Absorbancie karbonylu 0 1.5 5 6 8 10 12 13,5 15 17 mes. mes» mes» mes· mes. mas. mes. nes. mes. mes. a 0,01 0,03 0,12 0,16 0,16 0,21 0,23 0,36 0,44 0,80 b 0,01 0,02 0,08 0,09 0,09 0,11 0,13 0,18 0,32 0,58 T a b u 1’ k a 2

Změna pevnosti PE fólii počas poveternostného starnutia

Aditív- ny sy- stém Pevnost pri přetrhnutí (UPa) 0 1,5 5 6 8 10 12 13,5 15 17 mes · mes. mes* mes. mes. mes. mes. mes. mes. mes. a 16,0 14,7 14,5 14,0 13,8 12,0 10,1 9,3 8,5 7,9 b 16,0 14,7 13,5 13,3 12,7 12,5 13,5 12,6 11,0 8,6

Systém a, považovaný v technickéj praxi za osvědčený, mé horSie vlastnosti ako systém1Á 11 b, ktorý pri súčasnej antistatickéj úpravě (povrchový odpor klesol z 10 fLna 10 Λ>nevyžaduje přítomnost antioxidantu. Zaistenie dvoch efektov - stabilizécie i zniženiaelektrizécie - se dosiahlo pri nižších výrobných nákladech. Příklad 4

Zlepšenie dispergécie stabilizátore vplyvom tenzidu je možné porovnat z rozpustnostistabilizátore Irgastab 2002 v parafínovom oleji. Vplyv přítomnosti tenzidu na rozpustnoststabilizátore je zřejmý z tabulky 3.

Tabulka 3 Závislost rozpustnosti Irgastabu 2002 v parafinovom oleji od obsahu bis-oxyetylovaného ali-fatického aminu /R^C,?, x+y«2)

Obsah tenzidu (hm. %) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 RozpustnostIrgastabu(hm. «) 0 0,50 0,85 1,30 1,68 2,0 2,17 2,30 2,35 2,40

Claims (1)

1. 5 232321 Predmet podTa tohto vynálezu sa m8že využit v plastikárskom, vláknarskom a elektro-technickou priemysle při modifikáeii vlastností polyolefínov určených pře aplikácie, vy-žadujúce stabilizáciu a súčasne zníženú elektrizáciu materiálu. PREDMET VYNÁLEZU Spdsob stabilizácle polyqlefínov za súčasnej antistatické;) úpravy vyznečujúcl sa tým, žesa ako antioxidant a súčasne ako vnútorné antistatikum použije tenzid typu bís-oxyetylova-ného aminu s terciárnym dusíkom všeobecného vzorce (CH2-CH2-O>-xH R«C10 až C20 R-N^ (CH2-CH2-O>yH n=x+y=2 až 10, v případe pdsobenia UV žiarenia v kombinácii s účinnými světelnými stabilizátormi ako tiene-né aminy, zhášače na báze Ni-komplexov, kombinácia UV absorbérov benzofenónového alebobenzotriazolového typu so zhášačmi na báze Ni-komplexov,