CS246381B1

CS246381B1 - Stabilizátor pro polymery na bázi vinylchloridu pro venkovní aplikace

Info

Publication number: CS246381B1
Application number: CS192985A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Svorcik; Zdenek Vymazal; Zdena Vymazalova; Jaroslav Kralicek
Original assignee: Vaclav Svorcik; Zdenek Vymazal; Zdena Vymazalova; Jaroslav Kralicek
Priority date: 1985-03-19
Filing date: 1985-03-19
Publication date: 1986-10-16

Abstract

Stabilizátor obsahuje 5 až 95 % hmot. látek na bázi vápenatých, barnatých zineSnatých a-kademnatých mýdel, a výhodou atearátových a hydroxystearátových mýdel, nebo organokovové sloučeniny cínu, antimonu a olova nebo organické nekovové sloučeniny obsahující epoxy3kupinu nebo fosfor, nebo jejich smě3i a 5 až 95 % hmot. sekundárního alkoholu nebo jejich směs a bodem varu vyšším než je teplota zpracování směsi. Dále může obsahovat 5 až 90 % hmot. látek na bázi vosků, glycerinesterů kyselin s počtem uhlíků 12 až 18 a polyethylenových vosků a 1 až 20 % hmot. absorbéru ultrafialového záření.

Description

Stabilizátor pro polymery na bázi vinylchloridu pro venkovní aplikace

246 381 (51) Int. C1.4

C 08 K 13/00 C 08 L 27/06

- 1 248 381

Vynález se týká stabilizačního systému pro polyvinylchlorid, kopolymery vinylchloridu a směsi na bázi polyvinylchloridu především pro výrobky určené na venkovní aplikace.

Průmyslově vyráběný polyvinylchlorid nelze zpracovávat bez účinného stabilizačního systému, protože dochází poměrně brzy k jeho znehodnocování, které se projevuje především odštěpováním chlorovodíku, změnou barvy, relativní molekulové hmotnosti polymeru, mechanických a elektrických vlastností apod. Při apli kacích, zejména venkovních, je hlavní příčinou znehodnocování výrobků světelné záření, jehož účinkem jsou urychlovány fotooxidační reakce. Jsou doprovázeny štěpením a sírováním polymerního řeťězce a projevujícím se především poklesem mechanických vlastností výrobků z polyvinylchloridu.

V současré době nejúčinnější stabilisační systémy polyvinylchloridu obsahují sloučeniny na bázi kadmia, nebo organociničité bez sirné sloučeniny. Nevýhodou těchto typů stabilisátorú z ekologického hlediska je například vysoký obsah kadmia.

Uvedené nevýhody odstraňuje stabilisótor podle vynálezu, který obsahuje 5 až 95 % hmot. látek na bázi vápenatých, barnatých, zinečnatých a kademnatých mýdel, s výhodou stearatových a hydroxystearátových mýdel, nebo organokovové sloučeniny cínu, antimonu, olova, hořčíku a hliníku nebo organické nekovové slou čeniny obsahující epoxyskupinu nebo fosfor-, nebo jejich směsi, a 5 až 95 % hmot. sekundárního alkoholu nebo jejich směs s bodem varu vyšším než je teplota zpracování směsi. Stabilisátor může dále obsahovat 5 až 90 % hmot. látek na bázi vosků, amidových vosků, glycerinesterů kyselin s počtem uhlíků 12 až 18, parafinu a,polyethylenových vosků. V případě zvýšené potřeby

246 381

- 2 stabilisace vůči ultrafialovému záření může stabilisátor podle vynálezu obsahovat některou z látek na bázi benzofenolu, benzotriazolu, salicylátů, substituovaných akrylonitrilů a nebo barviv, která mají schopnost pohlcovat ultrafialové záření v množství 1 až 20 % hmot.

Stabilisátor podle vynálezu obsahuje 5 až 95 hmotnostních dílů sloučeniny reagující s chlorovodíkem, tvořených s výhodou vápenatými, zinečnatými, barnatými nebo kademnatými mýdly, zejména lauráty, stearáty, hydroxystearáty nebo jejich kombinacemi. Pro vytváření zdravotně nezávadných výrobků je vhodným akceptořem chlorovodíku vápenaté, resp. zinečnaté mýdlo nebo jejich kombinace. Obsah sekundárních alkoholů ve stabilisačním systému umožňuje výrazně snížit množství kov obsahujících sloučenin, zejména kademnatých sloučenin. 0 výše uvedených mýdlech je všeobecně známo, že mají funkci tepelného stabilisétoru i mazací účinek ve směsi polyvinylchloridu. Déle může stabilisátor podle vynálezu obsahovat organokovové sloučeniny cínu, antimon», olova| hliníku, hořčíku a další kov obsahující sloučeniny reagující s chlorovodíkem nebo organické nekovové sloučeniny, které zvyšují stabilitu polyvinylchloridu. Je samozřejmé, že stabilisátor podle vynálezu může obsahovat i kombinace výše uvedených sloučenin. Je samozřejmé, že směs polymeru stabilisovaná stabilisátorem podle vynálezu může obsahovat i další přísady, jako jsou například antioxidanty, změkčovadla, plniva, modifikátory, retardéry hoření, pigmenty, nadouvadla, síiovací činidla a podobně.

Účinek stabilisétoru se projevuje významným zlepšením barevné stálosti polyvinylchloridu při aplikaci, snížením obsahu karbonylových skupin v řetězci polymeru, snížením poklesu molekulové hmotnosti polymeru a snížením poklesu mechanických vlastností polyvinylchloridu.

Hodnocení stabilizační účinnosti stabilisétoru podle vynálezu bylo prováděno za podmínek přirozeného povětrnostního stárnutí na expoziční stanici v tuzemsku a za podmínek urychleného povětrnostního záření vlivem ultrafialového záření v oblasti

- 3 246 381

290 až 420 nanometrů. Průběh fotooxidace a vývoj zbarvení exponovaných vzorků byl sledován spektroskopicky měřením obsahu karbony lových skupin a dvojných vazeb v polymeru. Spektroskopicky byl rovněž sledován obsah akceptoru chlorovodíku v exponované směsi. .

Přínos vynálezu spočívá v tom, že stabilizátor zajišťuje požadovanou stabilitu směsí v průběhu zpracování a zejména výbornou odolnost během stárnutí při praktických aplikacích. Při jeho použití dochází ve srovnání s nestabilizovaným polymerem ke snížení rychlosti tvorby karbonylových skupin v řetězci, zlep šení barevné stability, snížení poklesu molekulové hmotnosti a mechanických vlastností. Stabilizátor podle vynálezu umožňuje snížit obsah kov obsahujících složek, což je v řadě případů významné z ekologického hlediska. Dále omezuje použití poměrně nákladných absorberů ultrafialového záření.

Vynález je blíže objasněn v několika následujících případech konkrétního provedení.

Příklad 1

100 hmot., dílů polyvinylchloridu bylo mícháno se 3 hmot. dí ly stabilizátoru, jehož složení udává tabulka I při 180 °C 5 minut. Vyvélcovaná folie byla vylisována na tloušťku cca 100 mikrometru. V průběhu urychleného povětrnostního stárnutí A zařízení/ a přirozeného povětrnostního stárnutí A expoziční stanici/ byla sledována doba, za kterou je vyčerpán stearan vápenatý.

Tabulka I

Stabilizátor obsahuje /%/	Stearán vápenatý je vyčerpán
stearán vápenatý	1,4-pentan- diol	v zařízení Λ/.........	exp.stanice /dny/
100	-	500	200
80	20	600 '	230
60	40	870	360

Příklad 2

246 381

100 hmot· dílů polyvinylchloridu bylo mícháno s 1,5 hmot. dílu stabilizátoru, jehož složení udává tabulka II a zpracována stejně jako v příkladu 1. V průběhu urychleného povětrnostního stárnutí byla sledována doba, za kterou je vyčerpán stearan kademnatý a za kterou dojde k 5-násobnému nárůstu karbonylových skupin·

Tabulka II

Stabilizátor obsahuje /%/	stearan	5x nárůst
stearan	polyetylenový	1,2-propan-	kademnatý	karbonylo-
kademnatý	vosk	diol	vyčerpán /h/	vých skupin - A/
100	-	-	700	450
70	10	20	720	550
45	10	45	750	750
20	15	65	800	750
10	5	§5	900	850

Příklad 5

100 hmot. dílů polyvinylchloridu bylo mícháno 8 2 hmot. díly stabilizátoru, jehož složení udává tabulka III a zpracováno stejně jako v příkladu 1. V průběhu urychleného povětrnostního stárnutí byla sledována doba, za kterou je vyčerpána kombinace vápenatého a zinečnatého mýdla a za kterou v průběhu expozice dojde k 5-náeobnému nárůstu karbonylových skupin.

Tabulka III

Stabilizátor obsahuje /%/	vápenato-	5x nárůst
vápenato-	ester montán-	1,2-propan-	zinečnaté	karbonylových
zinečnaté	nich kyselin	diol	mýdlo	skupin
mýdlo			vyčerpáno	/h/
			/h/
100	-	m»	420	500
60	20	20	550	600
⁴⁰	50	50	750	700
20	40	ISL-	900	2Ž2

- 5 Příklad 4

246 381

100 hmot. dílů polyvinylchloridu bylo mícháno s 3 hmot. díly stabilizátoru, jehož složení udává tabulka IV a zpracováno stejně jako v příkladu 1. V průběhu urychleného povětrnostního stárnutí byla sledována doba, za kterou v průběhu expozice dojde k 3-násobnému nárůstu karbonylových skupin.

Tabulka IV

Stabilizátor obsahuje /%/ vépenato zinečnaté mýdlo monoglacerin ester stearové kys.

100

Ž

2,9-dekandiol a 2-/2'hydroxy-5-methyl fenyl/-benzotriazol v poměru 1:1

3x nárůst karbonylových skupin /h/

350 1 150

Příklad 5

100 hmot. dílů polyvinylchloridu bylo mícháno s 3,0 hmot. díly stabilizátoru o složení 40 % vápenatozinečnatého mýdla, % butylesteru kyseliny epoxystearové a 50 % 4-undekanolu a zpracováno stejně jako v příkladu 1. V průběhu urychleného povětrnostního stárnutí dojde k 3-nésobnému nárůstu karbonylových skupin po 650 h

Příklad 6

100 hmot. dílů polyvinylchloridu bylo mícháno s 2,0 hmot. díly stabilizátoru o složení 75 % di-n-butyl-cín-bis/alkylmaleát/, 12,5 % 1,2-propandiolu a 12,5 % absorbéru ultrafialového záření benzofenovového typu a zpracováno jako v příkladu 1. V průběhu urychleného povětrnostního stárnutí dojde k 3-násobnému nárůstu karbonylových skupin po 1 100 h

Příklad 7

100 hmot. dílů polyvinylchloridu bylo mícháno s 3,0 hmot. díly stabilizátoru o složení 40 % vápenato-zinečnatého mýdla, % směsi fenylethylfenylfosfitů a 50 % dipropylenglykolu a zpracováno jako v příkladu 1. V průběhu urychleného povětrnostního stárnutí dojde k 3-násobnému nárůstu karbonylových skupin po 750 h

- 6 Příklad 8 ^{248 381}

100 hnu dílů polyvinylchloridu bylo mícháno s 2,5 hmot. díly stabilizátoru o složení 50 % olovnatého mýdla, 35 %

2,9-dekandiolu a 15 % 4-terc. butylfenylsalicylátu a zpracováno jako v příkladu 1. V průběhu urychleného povětrnostního stárnutí dochází ve směsi k trojnásobnému nárůstu karbonylových skupin po 1 200 h expozice.

Příklad y

100 hmot. dílů polyvinylchloridu bylo mícháno s 2 hmot. díly stabilizátoru o složení 25 % alkylmerkaptoacetétu antimonitého, 25 % polyethylenového vosku, 25 % 1,2-propandiolu a 25 % akrylonitrilu a zpracováno jako v příkladu 1. V průběhu urychleného povětrnostního stárnutí dochází u této směsi k troj násobnému nárůstu karbonylových skupin po 950 h expozice.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

246 381

1. Stabilizátor pro polymery na bázi vinylchloridu pro venkovní aplikace vyznačující se tím, že obsahuje 5 až 95 % hmot. látek na bázi vápenatých, barnatých, zinečnatých a kademnatých mýdel, s výhodou stearátových a hydroxystearátových mý del, nebo organokovové sloučeniny cínu, antimonu a olova, nebo organické nekovové sloučeniny obsahující epoxyskupinu nebo fosfor, nebo jejich směsi a 5 až 95 % hmot. sekundární ho alkoholu nebo jejich směs s bodem varu vyšším než je tep lota zpracování směsi.
2. Stabilizátor podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje

5 až 90 % hmot. látek na bázi vosků, glycerinesterů kyselin s počtem uhlíků 12 až 18 a polyethylenových vosků.
3· Stabilizátor podle bodu 1 až 2, vyznačující se tím, že obsa huje absorbér ultrafialového záření na bázi benzofenolu, benzotriazolu, salicylátů, substituovaných akrylonitrilů a nebo barviv, která mají schopnost pohlcovat ultrafialové záření v množství 1 až 20 % hmot.