CS273729B1 - Method of polyethylene treatment - Google Patents

Method of polyethylene treatment Download PDF

Info

Publication number
CS273729B1
CS273729B1 CS608888A CS608888A CS273729B1 CS 273729 B1 CS273729 B1 CS 273729B1 CS 608888 A CS608888 A CS 608888A CS 608888 A CS608888 A CS 608888A CS 273729 B1 CS273729 B1 CS 273729B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
antistatic
component
antistatic agent
mixture
agent
Prior art date
Application number
CS608888A
Other languages
English (en)
Other versions
CS608888A1 (en
Inventor
Miloslav Ing Hrdy
Lubomir Ing Freund
Original Assignee
Hrdy Miloslav
Lubomir Ing Freund
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hrdy Miloslav, Lubomir Ing Freund filed Critical Hrdy Miloslav
Priority to CS608888A priority Critical patent/CS273729B1/cs
Publication of CS608888A1 publication Critical patent/CS608888A1/cs
Publication of CS273729B1 publication Critical patent/CS273729B1/cs

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu úpravy polyetylénu, obsahujícího stabilizační systém, ke zlepšení odolnosti proti povětrnostním vlivů· s okamžitou i dlouhodobou antistatickou úpravou.
Polyolefiny nemají dostatečnou vlastní stabilitu vlastností během používání, proto při působení zvýšených teplot podléhají tepelnému stárnutí a při dlouhodobém účinku klimatických faktorů zase stárnutí povětrnostnímu.
Proti účinkům povětmosti se polyolefiny chrání přídavkem různých stabilizačních přísad. Mezi nejúčinnější způsoby stabilizace patří přísada kombinací světelných stabilizátorů a antioxidantů, schopná potlačit příčinu stárnutí, oxidační degradaci, vyvolávanou iniciečníra účinkem ultrafialové složky slunečního záření.
Patentová literatura zahrnuje celou řadu způsobů ochrany polyolefinů proti účinkům povětmosti vhodnými způsoby stabilizace. V mnohých případech se přitom jedná o použití stabilizačních systémů, skládajících se z benzofenonových absorbérů ultrafialového záření a antioxidantů. Mezi účinné antioxidanty pro tyto polymery se řadí též organické sloučeniny fosforu.
Při dlouhodobých expozicích výrobků stabilizovaných těmito stabilizátory lze však pozorovat místní defekty degradativní povahy, např. změny barevného odstínu a vznik prasklin, které zvláště u výrobků většího povrchu, jako jsou fólie a desky, obvykle vykazují okem viditelné vnější projevy stárnutí a nepřímo dokazují nedostatečně homogenní dispergaci stabilizačních přísad v polymerním materiálu. Rychlá a dokonalé dispergace stabilizátorů v polyolefinech lze dosáhnout přísadou potřebného množství vhodného povrchově aktivního činidla. Tím se dosáhne velmi homogenní disperse stabilizačních přísad, a to i v průběhu krátkých zpracovatelských postupů jako např. vstřikování nebo vytlačování. Výsledkem této dispergace je zvýšení stability a tím i životnosti stabilizovaných výrobků, a to také v případech, jedaá-li ae o výrobky malé tloušťky jako jsou fólie nebo vlákna. Dalším přínosem tohoto způsobu stabilizace je skutečnost, že vhodnou volbou dispergačního činidla se dosáhne současně s dispergaci též antistatické úpravy polymerního materiálu, která po omezenou dobu zabraňuje např. špinivosti povrchu výrobků. Nevýhodou tohoto řešení je však postupná migrace antistatického činidla na povrch výrobku, kde dochází vzhledem k jeho částečné rozpustnosti ve vodě k vymývání a tím snížení antistatického účinku. Důsledkem je přitahování nečistot, prachu a popílku z ovzduší, což způsobuje nevratné znečištění povrchu. Ve znečištěné fólii pak stoupá teplota až o 3 až 5 °C, čímž jednak trpí balené zboží a současně se toto přehřívání projevuje ve zhoršení fyzikálně-mechanických vlastnostech obalu a v jeho degradaci.
Tyto nevýhody odstraňuje způsob úpravy polyetylénu podle vynálezu. Podstata řešení spočívá v tom, že se k polyetylénu, obsahujícímu stabilizační systém, přimíchá dvousložkové antistatické činidlo obsahující jako jednu složku alkylolamidy, alkylolaminy nebo diaminy mastných kyselin s počtem uhlíků v řetězci 12 až 22 nebo směsi těchto látek a jako druhou složku sloučeninu obecného vzorce I
R,
II I2
R^ — 0 — xT —· CHg — — R^ kde
Rj je alkyl C12C22
R2 je -CH2 - CH2 - OH
CHO OH 0
I 2 II
Ββ je - N - OH^ «“ C
OH nebo θ
- 0 - 0 - E,.
(I),
OS 273 729 Bl
Celkové množství antistatického činidla ve směsi je 0,05 až 1,00 % hmot. na 100 % hmot. směsi, přičemž vzájemný poměr obou složek antistatického činidla je 1 : 3 až 3 : 1.
Alkylolamidy, alkylolaminy a diaminy mastných kyselin s počtem uhlíků v řetězci 12 až 22 jsou při pokojové teplotě kapalné látky, sloučeniny uvedeného obecného vzorce, tvořící druhou složku antistatického činidla, mají při běžné pokojové teplotě pevné skupenství. Výhodnost použití kombinace těchto dvou složek antistatického činidla se projeví v průběhu výroby a používání předmětů z polyolefinů zhotovených podle vynálezu. Při výrobě nebo těsně po výrobě, např. fólií, dochází k rychlejší migraci kapalné složky antistatického činidla na povrch fólie; časem 3e toto činidlo vymývá, v té době však už dostatečně účinkuje druhá složka antistatického činidla, která migruje k povrchu výrobku pomaleji a působí dlouhodobě. To zajištuje dlouhodobě nulový elektrostatický náboj na povrchu fólií, což znamená, že např. obaly vyrobené způsobem podle vynálezu po dlouhou dobu používání nepřitahují z ovzduší nečistoty, prach a popílek a fólie se nepřehřívá v důsledku znečištění. Dále byl u fólií vyrobených způsobem podle vynálezu, použitých pro folníky, pozorován efekt snižování povrchového napětí vodní páry kondenzující na vnitřních stěnách folníků. Vytvořený vodní film vytváří příznivé podmínky pro rozptyl slunečního světla, takže nedochází k teplotním defektům poškozujícím rostliny.
K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží následující příklady.
Příklad 1
Rozvětvený polyetylén byl stabilizován běžnou kombinací stabilizátorů o složení 0,1 % hmot. distearylpentaerytritol-difosfitu (Teston 618) a 0,3 % 2-hydroxy-4-n-oktoxybenzofenonu (Gyasorb 531). Stabilizovaná směs byla modifikována přídavkem dvousložkového antistatického činidla. Kapalné složka činidla obsahovala 25 % hmot. monoetanolamidu kyseliny olejové, 70 % hmot. dietanolamidu kyseliny olejové a 5 % hmot. trietanolaminového mýdla kyseliny olejové v množství 0,15 % hmot. a 0,25 % hmot. vztaženo na směs, substituované sloučeniny vzorce
O 0H„0H
II 1 2
Rjy — C — N — GH2 — CHg — Ň — GHg — CHg CH2 - CH2 - OH OH
O
-L
Ί7*
Ze směsi byly vyrobeny fólie, které byly exponovány 2,5 roku na folnicích různého typu. U pravidelně odebíraných vzorků byly hodnoceny základní mechanicko-fyzikální hodnoty, přírůstek absorbance karbonylových skupin (v grafech a tabulce jsou uváděny hodnoty vztažené na tloušíku vzorku), a orientační popelovou zkouškou byla hodnocena i úroveň antistatické úpravy fólií.
Pro srovnání jsou uvedeny také hodnoty zjišťované u vzorku nestabilizovaného, bez obsahu antistatického činidla, dále vzorek pouze s obsahem stabilizátoru, a vzorek obsahující stabilizátor a pouze kapalnou složku antistatického činidla - alkylolamidy mastných kyselin.
Tabulka udává hodnoty zářivé energie při A/d = 3 (kde A = absorbance, d = tloušťka fólie) a relativní prodloužení životnosti vzhledem k vzorku neobsahujícímu ani stabilizátor, ani antistatické činidlo.
číslo vzorku Tabulka složení směsi zářivá energie při A/d=3 (kJ/cmz) relativ, prodlouž životnosti (%)
0 polyetylén 260
1 polyetylén + stabilizátor 720 0
2 polyetylén + stabilizátor + směs alkylolamidů mastných kyselin 810 112,5
3 polyetylén + stabilizátor + dvousložkové antistatické činidlo 1 080 150
OS 273 729 Bl
Pro hodnocení účinků stabilizačního systému byl zvolen tzv. karboxylový index Δ A/d, kde Δ = změna absorbance absorpčního pásu CO - skupin, d = tloušťka měřeného vzorku v mm a pokles hodnoty tažnosti, vyjádřený v % její původní výše. Porovnává se přitom vždy stabilizovaný vzorek s nestabilizovaným, exponovaným za stejných podmínek, přičemž trvání expozice zkoušky přirozeného povětrnostního stárnutí se vyjadřuje v množství globální záO řivé energie slunečního světla, přijatého jednotkou povrchu vzorků v kJ.cm ,
Porovnání expozice fólií vyrobených z uvedených vzorků je na obr. 1. Příznivý účinek kapalných antistatických činidel na bázi alkylolamidů mastných kyselin je sice pozorovatelný (vzorek č. 2), ale prodloužení indukční periody degradace je zvlášť výrazné u vzorku Č. 3, obsahujícího dvousložkové antistatické činidlo.
Závislost změny tažností na době expozice je uvedena na obr. 2. Vzorek č. 3 si udržel p
vysokou hodnotu tažnosti i po 1 000 kJ.cm expozice.
Obr. 3 znázorňuje směnu aktivity UV-atabilizátoru na době expozice. U vzorku č. 3 se projevilo prodloužení doby aktivity UV-stabilizátoru, což má vliv na prodloužení doby využívání těchto fólií, resp. lze snížit množství UV-stabilizátorů a tím zlepšit ekonomiku výroby fólií.
Průběh antistatických vlastností vzorků je ukázán na obr. 4. Při hodnocení vzorků ihned po výrobě fólií působilo antistatické činidlo - směs alkylolamidů kyseliny olejové - vzorek č. 2, v průběhu 2,5 roku však docházelo k jeho migraci na povrch a vzhledem k částečné rozpustnosti 1c vymývání a tím snížení antistatického účinku. U vzorku č. 3 lze konstatovat dobrý antistatický účinek po celou dobu aplikace. Patrný je pomalejší vliv antistatického činidla v první fázi expozice, což je způsobeno pomalejším vykvétáním činidla na povrch plastu.
Příklad 2
Směs sestávající z 99,1 % hmot. polyetylénu, 0,2 % hmot. 2-(2'hydroxy-3tercbutyl - 5 metylfenyl) - 5 - chlorbenzothiazolu (Tinuvin 326), 0,2 % oktadecylesteru (3,5 ditercbutyl-4 - hydroxyfenylpropionové kyseliny (Irganox 1076), 0,1 % hmot. Ni-bis (etyl-3,5-diterobutyl-4-hydroxybenzylfosfonátu (Irgastab 2002), a dále obshhující dvousložkové antistatické činidlo o složení 0,2 % hmot. alkylolamidů kyseliny olejové a 0,2 % hmot. sloučeniny vzorce
OH
OHr, — GHO OH 'e' C
- C - O - CH„ - ..
\
CH2 - CH2OH byla zpracována na dvouválci a z hí byly dále připraveny fólie o tloušťce 0,15 mm.
Proti standardu bez antistatických činidel se u vzorku projevily následující výhody: výborná zpracovatelnost směsi na fólie bez průvodních jevů elektrostatického nabíjení, nižší špinivost a dlouhodobě vysoká propustnost světla a prodloužení životnosti fólií.
Příklad 3
Ze směsi o složení % hmot. rozvětveného polyetylénu o indexu toku 0,3 g/10 min
9,2 % hmot. rozvětveného polyetylénu o indexu toku 2 g/10 min
0,1 % hmot. distearylpentaerytriol difosfitu
0,3 % hmot. 2-hydroxy-4-n-oktooxýbenzofenonu
0,2 % hmot. směsi mono- a dietaaolamidů kyselin lojového tuku a
0,2 % hmot. substituované sloučeniny vzorce
O CHO OH 0
II I 2 II
- GHO = N - CH„ - CH„ - C - B rj ·· G « U
OHg “ GH^ ·* OH
OS 273 729 B1 byly na provozním zařízení s vytlačovacím strojem o průměru šneku 120 mm vyrobeny fólie pro paletizační pytle. Výsledná směs vznikala během procesu vyfukování fólií mícháním základního materiálu s koncentrátem obsahujícím stabilizátory a antistatická činidla.
Příklad 4
Podobně jako v příkladu 1 byl rozvětvený polyetylén stabilizován běžnou kombinací stabilizátorů o složení 0,1 % hmot. distearylpentaerytritoldifosfitu (Weston 618) a 0,3 % 2-hydroxy-4-n-oktoxýbenzofenonu (Oyasorb 531). Stabilizovaná směs byla modifikována 0,25 % hmot. substituované sloučeniny vzorce
O CH-OH O
II I 2 II r17 - o - N - CHg - CH2 - N - CH2 - CH2 - 0 - H17 (I).
CHg,- CH2 - CH OH
Fólie vyrobené na provozním zařízení byly exponovány na folnicích po dobu 2,5 roku.
V tabulce jsou pro porovnání uvedeny hodnoty zářivé energie při A/d=3 a relativní prodloužené životnosti (viz příklad 1).
Tabulka 2 složení směsi zářivá energie při relat. prodloužení _______________________________ A/d=3 (kJ/cnr)________životnosti (%)__
rozvětvený polyetylén 260
rozvětvený polyetylén + stabilizátor 720 0
rozvětvený polyetylén sloučenina (I) + stabilizátor + aubst. 850 118
rozvětvený polyetylén alkylolamidů mastných + stabilizátor + kyselin směs 810 112,5
rozvětvený polyetylén složkové antistatické + stabilizátor + činidlo dvou- 1 080 150
Uplatnění systému stábilizátor-dvousložkové antistatické činidlo zajištuje dlouhodobou odolnost povětrnosti (ve střední Evropě minimálně 2 sezóny). Synergický efekt systému stabilizátor - antistatické činidlo se projevuje prodloužením doby účinnosti stabilizačního systému a ve svých důsledcích dovoluje snížit dávkování stabilizátorů na 2/3 množství ve vzorku bez antistatických činidel. Přítomnost antistatického činidla zabezpečuje okamži té i dlouhodobé odstraňování elektrostatického náboje, což zajišíuje dlouhodobě čistý povrch obalů. Srovnáním teplot uvnitř uzavřených palet byla ve znečištěné fólii zjištěna zvýšená teplota v průměru o 3 až 5 °C. Tím trpí jednak balené zboží, jednak se toto přehří vání projevuje ve zhoršení mechanicko-fyzikálních vlastností obalu a jeho degradaci. Všech ny tyto vlastnosti jsou velmi důležité právě pro aplikaci fólií na obaly palet, které slou ží k zabezpečení nákladu během dopravy a také k dlouhodobému skladování.

Claims (1)

  1. Způsob úpravy polyetylénu, obsahujícího stabilizační systém, ke zlepšení odolnosti proti povětrnostním vlivům s okamžitou i dlouhodobou antistatickou úpravou, vyznačující se tím, že se k nim přimíchá dvousložkové antistatické činidlo obsahující jako jednu složku alkylolamidy, alkylolaminy nebo diaminy mastných kyselin s počtem uhlíků v řetězci 12 až 22 nebo směsi těchto látek ajako druhou složku sloučeninu obecného vzorce I
    0 Ro II I2
    R, - 0 - N - GH2 - CHg - R3 kde
    R1 je alkyl C12 až C22 (I), i
    5 CS 273 729 Bl
    Β>2 je - GH2 ch9 1 - CH2 - OH OH O 11 O II je - a 1 OH ch2 - ch2 - C - S, nebo - O - c
    při celkovém množství antistatického činidla 0,05 až 1,00 % hmot. na 100 % hmot. směsi, přičemž vzájemný poměr obou složek antistatického činidla je 1 ; 3 až 3 : 1.
    4 výkresy
CS608888A 1988-09-12 1988-09-12 Method of polyethylene treatment CS273729B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS608888A CS273729B1 (en) 1988-09-12 1988-09-12 Method of polyethylene treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS608888A CS273729B1 (en) 1988-09-12 1988-09-12 Method of polyethylene treatment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS608888A1 CS608888A1 (en) 1990-08-14
CS273729B1 true CS273729B1 (en) 1991-04-11

Family

ID=5407115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS608888A CS273729B1 (en) 1988-09-12 1988-09-12 Method of polyethylene treatment

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS273729B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS608888A1 (en) 1990-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SA517381550B1 (ar) تركيبات التثبيت وطرق لاستخدامها لحماية المواد العضوية البوليمرية من ضوء فوق البنفسجي والتدهور الحراري
BR0216095B1 (pt) uso de uma composição para reticulação e estabilização de um polìmero, polìmero estabilizado e processo de reticulação e estabilização do mesmo.
US4206111A (en) Stabilized polyolefins
US4829110A (en) Stabilized compositions based on alpha-olefin polymers
US4749734A (en) Radiation stabilization of polymeric material
BR112019010412A2 (pt) polímero degradável e método de produção
US4302383A (en) Stabilized olefin polymers
BRPI0800196B1 (pt) método para reduzir odor originado de superfícies revestidas com tintas de látex
JPH03227338A (ja) ポリオレフィン樹脂組成物
US3435065A (en) N,n,n',n' - (ethylenediamine) - tetrakis (ethylene - 3 - (3',5' - di-tert-butyl-4' - hydroxyphenyl)propionate) and compositions stabilized therewith
CS273729B1 (en) Method of polyethylene treatment
US4035323A (en) Stabilization of olefin polymers
CZ20004251A3 (cs) UV stabilní polyetheresterová kopolymerní kompozice a její použití v podobě fólie
EP1177254A1 (en) Antistatic agents and resin compositions incorporated therein
US3368997A (en) Composition and method for the stabilization of organic material
US2976260A (en) Poly-alpha-olefins containing certain 4-alkoxy-2-hydroxybenzophenones and alkylene-bis-phenols
US3072604A (en) Poly-alpha-olefin compositions containing dialkyl-3, 3'-thiodipropionates and a nitrogen containing compound
JP2010501705A (ja) 光による有機基材の劣化に対する改善された保護のための安定剤組成物
US3786021A (en) Polymers of 1-olefins protected against ultraviolet light
US3522207A (en) Light stabilized polymers containing tetracarboxylic acid esters
US3644279A (en) Polymers of mono-1-olefins stabilized against degradation by ultraviolet light
US3211696A (en) 2-(2-hydroxy-4-octyloxyphenyl)benzotriazole as polyolefins stabilizers
US3400116A (en) Treating polymer compositions and product resulting therefrom
US4101479A (en) Polyolefin photostabilizer composition
US3464954A (en) Stabilized polyolefin compositions