CS269396B1 - A method of stabilizing a polyolefin blend with a phenolic antioxidant with sulfur costabilizers - Google Patents
A method of stabilizing a polyolefin blend with a phenolic antioxidant with sulfur costabilizers Download PDFInfo
- Publication number
- CS269396B1 CS269396B1 CS884962A CS496288A CS269396B1 CS 269396 B1 CS269396 B1 CS 269396B1 CS 884962 A CS884962 A CS 884962A CS 496288 A CS496288 A CS 496288A CS 269396 B1 CS269396 B1 CS 269396B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- sulfur
- butyl
- mixture
- tert
- dialkyl
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Řešení se týká stabilizace polyolefinů proti oxidaci směsi fenolického antioxidantu se sirnými kostabilizátory. Podstatou řešení je způsob stabilizace polyolefinú proti oxidaci směsi fenolického antioxidantu a sirného kostabilizátoru spočívající v tom, že se použije směs vytvořená alkylsubstltuovaným 4,4- -isopropylidenbisfenolem obecného vzorce I, kde RÍ je methy,,terč,butyl a R2 je vodíkový atom, methyl, terč.butyl, a sirným stabilizátorem, vybraným ze skupiny sestávající z dialkylsulfidu, dialkyldisulridu a dialky1-3,3-thiodipropionátu, kde alkyl je θηΗ2η+1 8 n ~ =8, 10, 12, 14, 16, 18, přičemž koncentrace bisfenolu vzorce I je 0,025 až 1,5 % hmot. a sirného kostabilizátoru 0,05 až 2 % hmot. počítáno na hmotnost polyolefinú.The solution relates to the stabilization of polyolefins against oxidation of a mixture of a phenolic antioxidant with sulfur costabilizers. The essence of the solution is a method of stabilizing polyolefins against oxidation of a mixture of a phenolic antioxidant and a sulfur costabilizer, consisting in using a mixture formed by an alkyl-substituted 4,4-isopropylidenebisphenol of the general formula I, where R1 is methyl, tert-butyl and R2 is a hydrogen atom, methyl, tert-butyl, and a sulfur stabilizer selected from the group consisting of dialkyl sulfide, dialkyl disulfide and dialkyl-3,3-thiodipropionate, where alkyl is θηΗ2η+1 8 n ~ =8, 10, 12, 14, 16, 18, wherein the concentration of bisphenol of formula I is 0.025 to 1.5 wt. % and the sulfur costabilizer is 0.05 to 2 wt. % calculated on the weight of the polyolefin.
Description
Vynález se týká stabilizace polyolefinů proti oxidaci směsí fenolického antioxidantu se sirnými kostabilizátory.The invention relates to the stabilization of polyolefins against oxidation by mixtures of a phenolic antioxidant with sulfur co-stabilizers.
Polyolefiny je nutno chránit před působením vnějších vlivů, jako jsou atmosférický kyslík , teplo, záření nebo mechanické namáhání. Na míře jejich praktického uplatnění závisí výběr stabilizátorů. Stabilizátory chránící polyolefiny před autoxidací patří podle své povahy bud mezi tzv. preventivní antioxidanty, které desaktivují hydroperoxidy, nebo mezi sloučeniny přerušující řetězový mechanismus oxidace. Použití kombinaci těchto dvou mechanismů vede často k zesílení celkového stabilizačního účinku uplatněním heterosynergického efektu.Polyolefins must be protected from external influences such as atmospheric oxygen, heat, radiation or mechanical stress. The choice of stabilizers depends on the extent of their practical application. Stabilizers protecting polyolefins from autoxidation belong, by their nature, either to the so-called preventive antioxidants that deactivate hydroperoxides, or to compounds that interrupt the chain mechanism of oxidation. The use of a combination of these two mechanisms often leads to an increase in the overall stabilizing effect by applying a heterosynergistic effect.
Vzhledem k vysoké teplotě používané při zpracování polyolefinů a agresivnímu prostředí, kterému jsou vystaveny výrobky z polymerů při aplikacích, je třeba, aby antioxidanty byly co nejméně těkavé a dobře snášenlivé s polymerem. Tyto podmínky splňují fenolické antioxidanty, s vhodnou molekulární strukturou.Due to the high temperatures used in polyolefin processing and the aggressive environments to which polymer products are exposed in applications, antioxidants need to be as volatile as possible and well-compatible with the polymer. Phenolic antioxidants with a suitable molecular structure meet these conditions.
Pro stabilizaci uhlovodíkových substrátů byly studovány různě alkylované 4,4'-isopropýlidenbisfenoly (Pospíšil □., Kotulák L., Kahovec Eur. Polym. 3. 6, 841 (1970)). V patentové literatuře byly některé z nich navrženy samostatně pro stabilizaci polyethylenu (Brit, patent č. 793 430), transparentních polyolefinů (US pat. č. 2 706 189), pryže a ropných produktů (US patent č. 2 745 726 a US patent č. 2 877 209). Fenolické antioxidanty se běžně používají ve směsi například se sirnými stabilizátory. Z patentové literatury je známá stabilizace uhlovodíkových substrátů za použití 4,4'-isopropylidenbisfenolů ve směsi se sirným kostabilizátorem a dalšími aditivy. Například pro stabilizace EPDM kaučuků byla navržena třísložková stabilizační směs složená z (a) 4)4^isopropylidenbisfenolů, (b) dialkylsulfidů, dialkyIdisulfidů nebo dialkyIthiodipropionátů a (c) epoxidů nebo organických fosfitů (US patent č. 3 658 743). Pro stabilizaci polyolefinů byla navržena i směs těchto fenolů s dialkyIcínthiodipropionátem (3ap. patent č. 67 19171).Variously alkylated 4,4'-isopropylidenebisphenols have been studied for the stabilization of hydrocarbon substrates (Pospíšil □., Kotulák L., Kahovec Eur. Polym. 3. 6, 841 (1970)). In the patent literature, some of them have been proposed separately for the stabilization of polyethylene (Brit., patent no. 793 430), transparent polyolefins (US pat. no. 2 706 189), rubber and petroleum products (US pat. no. 2 745 726 and US pat. no. 2 877 209). Phenolic antioxidants are commonly used in mixtures, for example, with sulfur stabilizers. The stabilization of hydrocarbon substrates using 4,4'-isopropylidenebisphenols in a mixture with a sulfur co-stabilizer and other additives is known from the patent literature. For example, a three-component stabilizing mixture consisting of (a) 4,4-isopropylidenebisphenols, (b) dialkyl sulfides, dialkyl disulfides, or dialkyl thiodipropionates, and (c) epoxides or organic phosphites has been proposed for the stabilization of EPDM rubbers (U.S. Patent No. 3,658,743). A mixture of these phenols with dialkyl thiodipropionate has also been proposed for the stabilization of polyolefins (U.S. Patent No. 67,19171).
Mezi účinné netěkavé fenolické antioxidanty patří různě stéricky stíněné alkylsubstituované 4,4'-isopropylidenbisfenoly, jež byly připraveny podle čs. patentů č. 129 886 a 153 757 (Kahovec 3., Pospíšil 3., Collect. Czech. Chem. Commun. 33, 1709 (1968)).Effective non-volatile phenolic antioxidants include variously sterically hindered alkyl-substituted 4,4'-isopropylidenebisphenols, which were prepared according to Czechoslovak patents No. 129,886 and 153,757 (Kahovec 3., Pospíšil 3., Collect. Czech. Chem. Commun. 33, 1709 (1968)).
Nyní jsme zjistili, že účinnost těchto fenoiických antioxidantů při stabilizaci polyolefinů lze podstatně zvýšit ve směsi se sirnými kostabilizátory podle předmětného vynálezu.We have now found that the effectiveness of these phenolic antioxidants in stabilizing polyolefins can be substantially increased in admixture with the sulfur co-stabilizers of the present invention.
Předmětem vynálezu je způsob stabilizace polyolefinů proti oxidaci směsí fenolického antioxidantů a sirného kostabilizátoru, jehož podstata spočívá v tom, že se použije směs tvořená alkylsubstituovaným 4,4v-ieopropylidenbisfenolem obecného vzorce I.The subject of the invention is a method of stabilizing polyolefins against oxidation with a mixture of a phenolic antioxidant and a sulfur co-stabilizer, the essence of which consists in using a mixture formed by alkyl-substituted 4,4 - isopropylidenebisphenol of general formula I.
2 k<je R je methyl, terč, butyl a R je vodíkový atom, methyl, terč, butyl, a sirným stabilizátorem, vybraným ze skupiny složené z dialkylsulfidu, dialkyIdisulfidu a dialkyl-3,3-thiodipropionátu, kde alkyl je c n H2n+l a n = 8< i1 2» 14, 16» 18, přičemž koncentrace bisfenolu vzorce I je 0,025 až 1,5 % hmot, a sirného kostabilizátoru 0,05 až 2 % hmot., počítáno na hmotnost polyolefinů.2 k<is R is methyl, tert, butyl and R is a hydrogen atom, methyl, tert, butyl, and a sulfur stabilizer selected from the group consisting of dialkyl sulfide, dialkyl disulfide and dialkyl-3,3-thiodipropionate, where alkyl is c n H 2n+1 and n = 8 < i 1 2 » 14, 16 » 18, wherein the concentration of the bisphenol of formula I is 0.025 to 1.5 wt.%, and the sulfur costabilizer 0.05 to 2 wt.%, calculated on the weight of the polyolefins.
Polyolefiny stabilizované touto směsí byly zahřívány v kyslíkové atmosféře na zpracovatelskou teplotu (vysokohustotný polyethylen = HOPE - na 150 °C, polypropylen = PP - na 180 °C), přičemž byl sledován průběh spotřeby kyslíku vzorkem. Stabilita polyolefinu byla posuzována podle délky počátečního intervalu, ve kterém nedochází ke spotřebě kyslíku, tzv. indukční perioda. Pro srovnání účinnosti navrhovaných stabilizačních směsí byla jako standard vzata účinná synergická směs 2,6-diterc. butyl-4methylfenolu (0,005 mol/kg polymeru, tj. 0,11 % hmot.) a dioktadecyl-3,3-thiodipropionátu (0,0075 mol/kg polymeru, tj. 0,49% hmot.). Stabilita Apej vyjadřuje poměr délkyPolyolefins stabilized with this mixture were heated in an oxygen atmosphere to the processing temperature (high-density polyethylene = HOPE - to 150 °C, polypropylene = PP - to 180 °C), while the course of oxygen consumption by the sample was monitored. The stability of the polyolefin was assessed according to the length of the initial interval in which there is no oxygen consumption, the so-called induction period. To compare the effectiveness of the proposed stabilizing mixtures, an effective synergistic mixture of 2,6-ditert. butyl-4-methylphenol (0.005 mol/kg polymer, i.e. 0.11 wt.%) and dioctadecyl-3,3-thiodipropionate (0.0075 mol/kg polymer, i.e. 0.49 wt.%) was taken as a standard. Stability A pe j expresses the ratio of the length
CS 269396 Bl indukční periody měřeného vzorku a standardu.CS 269396 Bl induction periods of the measured sample and standard.
Bylo prokázáno, že přídavek dialkyldisulfidů a dialkyl-3,3-thxodxpropxonátů k uvedeným různě stéricky stíněným alkylderivátům 4,4'-isopropylidenbisfenolu vede v PP i HOPE vždy k podstatnému (synergickému) zvýšení stabilizační účinnosti bxsfenolů. Při použití dialkylsulfidů se toto synergické zvýšení neprojevilo u obou vysoce stéricky stíněných 2,6-diterc.butyl a 2,6,2',6'- tetraterc.butyl, 4'-isopropylxdenbisfenolů, zatímco synergický účinek byl největší u derivátů, obsahujících v poloze ortho k hydroxylové skupině pouze jednu terč, butylovou skupinu nebo v obou polohách ortho dvě methylenové skupiny nebo kombinaci methylové a terč, butylové skupiny (tyto fenoly patří mezi částečně stíněné, tzv. kryptofenoly).It has been shown that the addition of dialkyl disulfides and dialkyl-3,3-thixo-propoxonates to the variously sterically shielded alkyl derivatives of 4,4'-isopropylidenebisphenol always leads to a substantial (synergistic) increase in the stabilizing efficiency of bisphenols in both PP and HOPE. When dialkyl sulfides were used, this synergistic increase was not evident in both highly sterically shielded 2,6-ditert.butyl and 2,6,2',6'-tetratert.butyl, 4'-isopropylxenedebisphenols, while the synergistic effect was greatest in derivatives containing only one tert.butyl group in the ortho position to the hydroxyl group or two methylene groups in both ortho positions or a combination of methyl and tert.butyl groups (these phenols belong to the partially shielded, so-called cryptophenols).
Přídavek sulfidického rozkladače hydroperoxidů k různě stericky stíněným 4,4' -isopropylidenbisfenolům vede tedy vždy ke zvýšení jejich stabilizační účinnosti, která je přitom vyšší, většinou výrazně, než účinnost v praxi běžně používané směsi 2,6diterc.butyl-4-methylfenolu s dioktadecyl-3,3-thiodxpropionátem. V případě, že sirný kostabilizátor je vnitřně aktivován například karbonylovou skupinou v -poloze k sirnému atomu (dioktadecyl,3,3-thiodxprxonát) nebo vazbou mezi sirnými atomy (disulfxdy), je nejúčinnější struktura 4,4'-isopropylidenbisfenolického antioxidantu dána substitucí fenolických jader kombinací methylové a terč, butylové skupiny v polohách ortho každé hydroxylové skupiny, Neaktivovaný sirný kostabilizátor (dialkylsulfid) tvoří nejúčinnější směsi s méně stéricky stíněnými 4,4'-isopropylidenbisfenoly, přičemž vzniká struktura, v níž je substituována jen jedna poloha ortho každé hydroxylové skupiny, a to terč, butylovou skupinou.The addition of a sulphide hydroperoxide decomposer to variously sterically shielded 4,4'-isopropylidenebisphenols therefore always leads to an increase in their stabilization efficiency, which is higher, usually significantly, than the efficiency of the commonly used mixture of 2,6-ditert.butyl-4-methylphenol with dioctadecyl-3,3-thiodxpropionate. In the case where the sulfur costalizer is internally activated, for example, by a carbonyl group in the -position to the sulfur atom (dioctadecyl,3,3-thiodoxypyroxonate) or by a bond between sulfur atoms (disulfides), the most effective structure of the 4,4'-isopropylidenebisphenolic antioxidant is given by the substitution of the phenolic nuclei by a combination of methyl and tert-butyl groups in the ortho positions of each hydroxyl group. The unactivated sulfur costalizer (dialkyl sulfide) forms the most effective mixtures with less sterically hindered 4,4'-isopropylidenebisphenols, resulting in a structure in which only one ortho position of each hydroxyl group is substituted, namely by a tert-butyl group.
Vynález je dále objasněn na příkladech provedení a v tabulce.The invention is further explained by means of examples and a table.
Příklad 1Example 1
Polypropylen obsahující jako fenolický antioxidant 2-terc.~butyl-4,4'-isopropylidenbisfenol (0,0025 mol/kg PP, tj. 0,07 % hmot.) a polypropylen (PP) obsahující stejné množství výše uvedeného fenolického antioxidantu ve směsi s dioktadecyl-3,3-thiodipropionátem (0,0075 mol/kg PP, tj. 0,49 % hmot.) byly zahřívány v atmosféře kyslíku na 180 °C. Z měření spotřeby kyslíku byla vypočtena hodnota Apey pro stabilizaci PP samotným fenolem Apej = 0,61 a pro jeho směs s dioktadecyl,3,3-thiodipropionátem = 2,56, ' re 1Polypropylene containing 2-tert.-butyl-4,4'-isopropylidenebisphenol as a phenolic antioxidant (0.0025 mol/kg PP, i.e. 0.07% by weight) and polypropylene (PP) containing the same amount of the above-mentioned phenolic antioxidant in a mixture with dioctadecyl-3,3-thiodipropionate (0.0075 mol/kg PP, i.e. 0.49% by weight) were heated in an oxygen atmosphere to 180 °C. From the measurement of oxygen consumption, the value A pe y for stabilization of PP by phenol alone was calculated to be A pe j = 0.61 and for its mixture with dioctadecyl,3,3-thiodipropionate = 2.56, ' re 1
Příklad 2Example 2
U polypropylenu (PP) stabilizováno 2,2'-diterc.butyl-4,4'- isopropylidenbisfenolem (0,0025 mol/kg PP, tj. 0,08 % hmot.) byla při 180 °C zjištěna hodnota Are^ = 0,86. Při sterilizaci PP směsí tohoto fenolu s didodecylsulfidem (0,075 mol/kg PP, tj. 0,28 % hmot.) dosáhla Arej hodnoty 3,30.For polypropylene (PP) stabilized with 2,2'-ditert.butyl-4,4'-isopropylidenebisphenol (0.0025 mol/kg PP, i.e. 0.08 wt. %) the value of A re ^ = 0.86 was found at 180 °C. When PP was sterilized with a mixture of this phenol with didodecyl sulfide (0.075 mol/kg PP, i.e. 0.28 wt. %) the value of A re j reached 3.30.
Příklad 3Example 3
U polypropylenu (PP) stabilizovaného 2,2'-dxmethyl-6,6'- terč. butyl-4,4'-isopropylidenbisfenolem (0,0025 mol/kg PP, tj. 0,09 % hmot.) byla při 180 °C hodnota Arei = 0,74. Při stabilizaci PP směsí tohoto fenolu s díoktyldisulfidem (0,0075 mol/kg PP, tj. 0,22 % hmot.) dosáhla Arel hodnoty 3,64.For polypropylene (PP) stabilized with 2,2'-dxmethyl-6,6'- tert. butyl-4,4'-isopropylidenebisphenol (0.0025 mol/kg PP, i.e. 0.09 wt. %) at 180 °C, the value of A rei = 0.74. When PP was stabilized with a mixture of this phenol with dioctyl disulfide (0.0075 mol/kg PP, i.e. 0.22 wt. %), the value of A rel reached 3.64.
Příklad 4Example 4
U vysokohustotního polyethylenu (HDPE) stabilizovaného 2,6-diterc.butyl-4,4'-xsopropylidenbisfenolem (0,0025 mol/kg HOPE, tj. 0,08 % hmot.) byla při 150 °C zjištěna hodnota Ape^ = 0,79. Při stabilizaci HDPE směsí tohoto fenolu s didecyl-3,3-thiopropionátem (0,0075 mol/kg HOPE, t.j. 0,17 % hmot.) dosáhla Apej hodnoty 2,15.For high-density polyethylene (HDPE) stabilized with 2,6-ditert.butyl-4,4'-xisopropylidenebisphenol (0.0025 mol/kg HOPE, i.e. 0.08 wt. %) A pe ^ value of 0.79 was found at 150 °C. When HDPE was stabilized with a mixture of this phenol with didecyl-3,3-thiopropionate (0.0075 mol/kg HOPE, i.e. 0.17 wt. %) A pe j reached a value of 2.15.
Příklad 5Example 5
U vysokohustotního polyethylenu (HDPE) stabilizovaného 2,2'-dimethyl-4,4'-isopropylidenbisfenolem (0,0025 mol/kg HDPE, tj. 0,06 % hmot.) byla při 150 °C zjištěna hodnoArei ~ 0/56. Při stabilizaci HDPE směsí tohoto fenolu s dihexadecyldisulfIdemFor high-density polyethylene (HDPE) stabilized with 2,2'-dimethyl-4,4'-isopropylidenebisphenol (0.0025 mol/kg HDPE, i.e. 0.06 wt. %) at 150 °C, the value of A r e i ~ 0/56 was found. When stabilizing HDPE with a mixture of this phenol with dihexadecyl disulfide
CS 269396 Bl (0,0075 mol/kg HOPE, tj. 0,39 % hmot.) dosáhla Arej hodnoty 2,42.CS 269396 B1 (0.0075 mol/kg HOPE, i.e. 0.39 wt.%) achieved an A re j value of 2.42.
Tabulka Příklady stabilizační účinnosti navrhovaných stabilizačních systémů v polypropylenu.Table Examples of stabilization efficiency of proposed stabilization systems in polypropylene.
aFenoly byly použity v koncentraci 0,0025 mol/kg PP, sirné kostabilizátory v koncentraci 0,0075 mol/kg PP. and Phenols were used at a concentration of 0.0025 mol/kg PP, sulfur co-stabilizers at a concentration of 0.0075 mol/kg PP.
bArel v HDPE rovna 0,56, v kombinaci s dihexadecylsulfidem Arel = 2,42. b A rel in HDPE equal to 0.56, in combination with dihexadecyl sulfide A rel = 2.42.
CA , v HOPE rovna 0,79, v kombinaci s didecyl-3,3-thiodipropionátem A 2,15. C A , in HOPE equal to 0.79, in combination with didecyl-3,3-thiodipropionate A 2.15.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS884962A CS269396B1 (en) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | A method of stabilizing a polyolefin blend with a phenolic antioxidant with sulfur costabilizers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS884962A CS269396B1 (en) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | A method of stabilizing a polyolefin blend with a phenolic antioxidant with sulfur costabilizers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS496288A1 CS496288A1 (en) | 1989-09-12 |
| CS269396B1 true CS269396B1 (en) | 1990-04-11 |
Family
ID=5393545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS884962A CS269396B1 (en) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | A method of stabilizing a polyolefin blend with a phenolic antioxidant with sulfur costabilizers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS269396B1 (en) |
-
1988
- 1988-07-08 CS CS884962A patent/CS269396B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS496288A1 (en) | 1989-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4670493A (en) | Stabilized compositions based on alpha-olefin polymers | |
| US4303759A (en) | Polyalkylenecarbonate compositions with improved thermal stability and method for making same | |
| US3642690A (en) | Stabilized alpha-monoolefins | |
| US3658743A (en) | Stabilization of unsaturated hydrocarbon elastomers by synergistic combination of a phenolic compound an organic sulfide or thioester and an epoxide or phosphite ester | |
| US3258449A (en) | Polyolefins stabilized with 2, 6-ditertiary butyl-p-cresol and organic sulfides | |
| US2160172A (en) | Polymer composition | |
| GB953112A (en) | Stabilisation of polypropylene against discolouration | |
| US3244667A (en) | Polyolefins containing a 2-hydroxybenzophenone, a zinc dialkyl-dithiophosphate and optionally a trisphenol alkane as stabilizers | |
| GB936760A (en) | Process for stabilising polymers of ethylenically unsaturated hydrocarbons; novel substituted monophenols suitable for use therein and process for preparing these | |
| CS269396B1 (en) | A method of stabilizing a polyolefin blend with a phenolic antioxidant with sulfur costabilizers | |
| GB1419481A (en) | Dithiole derivatives useful as additives for lubricating oils and other organic materials | |
| GB2178043A (en) | Stabilised polypropylene composition | |
| US3422030A (en) | Alkyl phenyl phosphite inhibitors for alkylated phenols | |
| US4254020A (en) | Synergistic antioxidant mixtures | |
| EP0227948B1 (en) | Improved phosphite stabilizer compositions | |
| US3969315A (en) | Synergistic antioxidant combination of organic phosphite and amine | |
| US3772246A (en) | Cycloaliphatic sulfides for stabilizing polyolefins | |
| US3538044A (en) | Dimercaptan derivatives as synergists for polyolefin stabilization | |
| US3258493A (en) | alpha, alpha'-bis(laurylthio)-p-xylene | |
| Al-Malaika | Antioxidants: an overview | |
| US4735980A (en) | Methylene bis(alkylsulfides) as antioxidant synergists in rubber | |
| US3458473A (en) | Phenolic antioxidant composition for polyolefins | |
| US3117947A (en) | Polyolefine antioxidants | |
| US3330855A (en) | alpha, alpha'-bis(lauryl beta-thiopropionate)-p-xylene | |
| US3226357A (en) | Polyolefins stabilized with derivatives of xylylene thioethers |