CS233433B1 - Stabilizovaný polyetylén - Google Patents

Description

233433 2

Vynález sa týká spfisobu stabilizácie polyetylénu.

Pri doterajšlch spfisoboch stabilizácie polyetylénu sa používají! zvačša nízkomolekulovélátky, alebo polymérne látky, obsahujúce v makromolekule zabudovaný stabilizátor. Nízkomo-lekulové látky bývajú často opatřené kvfili zníženiu prchavosti objemnými skupinami v mole-kule, alebo sa spájajú viaceré molekuly do jednoho celku. Polymérne stabilizátory sa při-pravuji! polymerizáciou, kopolymerizáciou, polykondenzáciou, polyadíciou alebo polyméranalo-gickou přemenou na hotovom polyméri. Nízkomolekulové látky mají! nevýhodu v tom, že z poly-méru mfižu unikat jednak pri jeho spracovaní, jednak pri jeho používaní (migráciou sa dostá-vají! na povrch, odkial ich možno vyprat, alebo ináč vyextrahovat), lfakromolekulové stabili-zátory sa sice z polyméru nestrácajú, avšak vplyvom znlženej pohyblivosti v polyméri saich aktivita zvačša značné zníži. Přišinou uvedeného bývá i skutečnost, že takéto materiá-ly bývají! často nedostatečné znášateXné s polymérom, do ktorého sa zamiešavaji!.

Uvedené nevýhody možno odstránit stabilizovaným polyetylénem podTa vynálezu, ktoréhopodstata je v tom, že obsahuje 97 až 99 % hmot. polyetylénu s obsahom '0,1 až 0,2 % hmot.antioxidantov ako 2,6-ditercbutyl-4-metylfenol alebo feňyl-etyl-fenyl-fosfit a 1 až 3 %hmot. očkovaného polyetylénu obsahujúceho naviazaný UV stabilizátor zo skupiny látok zahr-nu jiicich' sekundárné alicyklické aminy so stericky bráněným atómom dusíka ako je 1,7-bis-(3,3,5,5-tetrametyl-4-aza-cyklohexyl)-2-oxo-1,7-diazaheptán alebé dispiro(5,1,5,3)-7,15--diazahexadekán v množstve 0,20 až 0,36 % hmot. vztiahnuté na celí! hmotnost materiálu.

Polymérny materiál ako koncentrát fixovaného stabilizátora sa připravuje viazanlmnízkomolekulových stabilizátorov na očkovaný polyetylén obsahujúci epoxidové, prlp. ehlór-hydrlnové skupiny (viá AO 218 602 a AO 222 090). Prostřednictvom nich možno na polymérviazat látky s pohyblivým atómom vodíka, ako si! aminy alebo kyseliny. Tu uvádzané látkytypu HALS holi vlezené bui prostrednlctvom duslka v alicyklickom kruhu (piperazínový typ)alebo dusíka mimo kruh (4-amino-piperidínový typ). Reakcia prebieha v heterogénnych pod-mienkach pri teplotách 95 až 120 °C, pričom sa na fixáciu mfiže využit 1 vlac než 90 % re-ektívnych skupin polyetylénového nosiča.

Najvačší význam má najma práškový polymérny materiál s fixovaným stabillzátorom;mfiže sa přidávat ako koncentrát flxovanej látky do polyméru před spracovaním. Pri zamieša-vani koncentrátu do polyetylénu je potřebné pracovat v optimálnych podmienkach, aby nedošlok mechanickej deštrukcii polyméru, najma naočkovaného na polyetylén. Doporučuji! sa vyššlepracovně teploty a kratšie časy miešania. Naviazaný stabilizátor sa z polyméru neodštepujeani pri teplotách vyšších ako sú spracovatel’ské pre polyetylén. Stabilizátor sa nedá z po-lyméru vyprat vo vodě s emulgátorom ani pri pH = 11 pri 90 °C počas 50 hodin.

Spfisob stabilizácie polyetylénu podl’a vynálezu je bližšle uvedený v nasledujiicichpříkladech, pričom sa len na tieto příklady neobmedzuje. Přikladl V plastografe Brabender sa zamiešala pri 180 °C počas 5 minút zmes 0,49 hm. d. kopo-lyméru polyetylénu obsahujúceho 0,07 hm. d. naviazaného dispiro(5,1,5,3)-7,15-diazahexa-dekánu, 0,04 hm. d. 2,6-diterebutyl-4-metylfenolu a 36,47 hm. d. polyetylénu. Připravenázmés sa v Salšom lisovala pri teplote 180 °C na fólie hrůbky 0,15 mm. Pásky fólie boliumiestnené do Xenotestu.1 200 a v určitých časových intervalech podrobené IČ analýze. Z grafického záznamu bola vyhodnotená indukčná perioda v hodinách, počas ktorej došlo k přírost-ku absorbancie karbonylových skupin polyetylénu rovnom 0,2. Súčasne sa merali 3 paralelnévzorky a určil sa aritmetický střed indukčnej periody. Za rovnakých podmienok sa v Xeno-teste podrobili skúške i referenčně vzorky neobsahujúce UV stabilizátor. Příklady UV stabilizácie polyetylénu shrnuje tabulka 1 pri zachovaní postupu v při-klade 1. 3 233433 I a b u I k a 1 Příklady UV stabilizácie polyetylénu fixovanými látkami podl’a vynálezu Příklad č. fixovaný stabilizátor8 1 Látka ermostabilizátor hmot. % Indukčná perioda“ h Látka hmot. % 1 Dispiro 0,20 2,6-diterc- 0,1 900 (5,1,5,3) -7,15-diaza- -butyl -4-metyl- hexadekán fenol (AO-4) 2 1,7-bie(3,3,5,5-tetra- 0,36 0,1 1 000 metyl-4-aza-cyklohexyl)- -2-OXO-1, 7-diazaheptán 3 0,36 Fenyl-etyl-fenyl- 0,2 1 000 -fosfit (AO-6) a Látka so stabilizačným účinkom bola fixovaná na polyetylén, ktorý obsahoval 1,2 hmot. %epoxidického kyslíka, a to prostredníctvom epoxidových skupin. Takýto koncentrát stabi-lizátore sa miešal do polyetylénu v množstve, potrebnom pre vytvorenle danej koncentráclev polyetyléne.

Indukčná perioda bola vyhodnotená počas pobytu skúšobných vzoriek v Xenoteste 1 200, a toIČ analýzou na změnu koncentrácle karbonylových skupin polyetylénu. Udává sa ako čas,za ktorý sa absorbancla vzorky změnila o 0,2. Vzorka bez UV stabilizátora mala indukčnúperiodu 500 hodin.

Ako vyplývá z údajov tab. 1 získané indukčně periody za přítomnosti použitých fixova-ných stabilizátorov na polyetylén sú málo ovplyvnené ako typom použitej látky, tak i zloženímtermostabilizačného systému. Ddvody pre to nie sú známej samotný mechanizmus funkcie skúmanýchlátok i v nízkomolekulovej formě nie je jednoduchý. V tab. 1 sa uvádzajú len tie příklady,kde sa dosiahla dlhšia indukčná perioda ako za přítomnosti 0,2 hm. % komerčného nízkomo-lekulového stabilizátora 2-hydroxy-4-n-oktoxybenzofenon (Cyasorb UV 531). Za jeho přítom-nosti mala hodnotu 800 hodin a slúžila na posúdenie stabilizačníj úrovně.

Dalším faktorem, ktorý je ddležitý pre funkciu fixovanej látky je jej dobrá mieěatel’-nosť s polyetylénem, čo má umožnit jej dobré rozptýlenie. Je to ddležité pře to, že fixova-ná látka nemá možnost dostatečnéj migrácie a v polyméri vytvára lokálně koncentrácle. Možnopředpokládat, že ak je látka viazaná na kopolymér, ktorého jedna část je polyetylén, ako jeto v tu popisovanom vynáleze, jej zamiešanie do polyetylénu bude ul’ahčené.

Zamiešaním fixovaného stabilizátora do polyméru v množstva potrebnom pre jeho predpo-kladanfi životnost z hl’adiska svetelnej stability sa připraví hodnotný polymér, ktorý vyho-vuje navýše z ekologického hl'adlska. Stabilizátor z něho neuniká ani pri jeho spracovaní,ani pri používaní. Polyméry takéhoto druhu sú vhodné o. i. i pře použitie v zdravotnictve,poínohospodárstve, potravinárstve a všade tam, kde třeba stále viac obmedzovat extrakcluchemikálií z polymérov. Preto tendencie, rieSiť všetky ingrediendy polymérov vo fixovanej 4 formě, sú nanejvýše aktuálně. Ku komplexnému riešeniu by dopomohla syntéza látok s kombi- novaným špeclálnym účinkom, ktorých aktivita by nepoklesla pod určitú hranicu ani vo fixo-vanej formě.

SpOsobom stabilizácie polyetylénu podTa vynálezu sa predížia indukčně periody tvorbykarbonylových skupin polyetylénu v Xenoteste 1 200 z 500 na 1 000 hodin.

Claims (1)

1. 233433 4 So zavedením vynálezu nle sú vo výrobnom sektore spojené nákladné investícle a nevy-žaduje sa ani podstatnejSia změna v oblasti výrobných režimov používaných pri výrobě ko-merSných polymérov. P H E D Μ E T VYNÁLEZU Stabilizovaný polyetylén vyznafiujúci sa tým, že obsahuje 97 až 99 % hmot. polyetylénus obsahom 0,1 až 0,2 % hmot. antioxidantov ako je 2,6-ditercbutyl-4-aetylfenol alebo fenyl--etyl-fenyl-fosfit a 1 až 3 % hmot. očkovaného polyetylénu obsahujúoeho nevlazaný UV sta-bilizátor zo skupiny látok zahrnujúcich sekundárná alicyklické aminy so stericky bráněnýmatómom duslka ako je 1,7-bis(3,3,5,5-tetrametyl-4-aza-cyklohexyl)-2-oxo-l,7-diazaheptánalebo dispiro(5,1,5,3)-7,15-diazahexadekán v množstve 0,20 až 0,36 % hmot. vztiahnuté nacelú hmotnost materiálu. Severografia, n. p., MOST Cena 2,40 Kčs