CS274520B1 - Method of high-liquid polypropylene production - Google Patents
Method of high-liquid polypropylene production Download PDFInfo
- Publication number
- CS274520B1 CS274520B1 CS528188A CS528188A CS274520B1 CS 274520 B1 CS274520 B1 CS 274520B1 CS 528188 A CS528188 A CS 528188A CS 528188 A CS528188 A CS 528188A CS 274520 B1 CS274520 B1 CS 274520B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- polypropylene
- peroxide
- degradation
- moles
- stabilizers
- Prior art date
Links
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 title claims abstract description 40
- -1 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 21
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- ZJIPHXXDPROMEF-UHFFFAOYSA-N dihydroxyphosphanyl dihydrogen phosphite Chemical compound OP(O)OP(O)O ZJIPHXXDPROMEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- 239000001788 mono and diglycerides of fatty acids Substances 0.000 claims description 2
- 235000019960 monoglycerides of fatty acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 12
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 7
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 7
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 7
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N phosphite(3-) Chemical class [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 6
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 5
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 3
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- OFVTTZPOUCACKU-UHFFFAOYSA-N P(O)OPO.C(C)(C)(C)C1=C(C=CC(=C1)C(C)(C)C)C(O)(C(CO)(CO)CO)C1=C(C=C(C=C1)C(C)(C)C)C(C)(C)C Chemical compound P(O)OPO.C(C)(C)(C)C1=C(C=CC(=C1)C(C)(C)C)C(O)(C(CO)(CO)CO)C1=C(C=C(C=C1)C(C)(C)C)C(C)(C)C OFVTTZPOUCACKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 2
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 2
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- WIAUWIYHPAKPJS-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)-3-octadecylhenicosane-1,3-diol hydroxyphosphanyloxyphosphinous acid Chemical compound P(O)OPO.C(CCCCCCCCCCCCCCCCC)C(O)(C(CO)(CO)CO)CCCCCCCCCCCCCCCCCC WIAUWIYHPAKPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N batilol Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCCOCC(O)CO OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000010354 butylated hydroxytoluene Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000006078 metal deactivator Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000005429 oxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002530 phenolic antioxidant Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 150000008301 phosphite esters Chemical class 0.000 description 1
- XRBCRPZXSCBRTK-UHFFFAOYSA-N phosphonous acid Chemical compound OPO XRBCRPZXSCBRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004597 plastic additive Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká způsobu výroby polypropylénu (dále bude používáno označení PP) určeného pro vstřikování, a to zvláště výrobků složitých, tenkostěnných a s velkým poměrem délky toku k tloušťce stěny. Pro tento účel jsou zvláště výhodné tzv. odbourané typy PP, připravované 7, typů připravených polymeračně.The invention relates to a process for the production of polypropylene (hereinafter referred to as PP) for injection molding, in particular to products of complex, thin-walled and high flow-to-wall-thickness ratio. Particularly preferred for this purpose are the so-called degraded types of PP, prepared 7, types prepared by polymerization.
Postupy radikálové degradace PP jsou popsány například v japonském patentu JA č. 5 1135 996 či belgickém patentu BE č. 806 669.Procedures for radical degradation of PP are described, for example, in Japanese Patent JA 5,135,996 or Belgian Patent BE 806,669.
V autorském osvědčení č. 229 766 je popsána výroba vysokotekutého polypropylenu řízenou degradací polypropylenu iniciovanou organickým peroxidem za přítomnosti stabilizačního systému obsahujícího fenolické antioxidanty, z nichž alespoň jednu třetinu tvoří stabilizátory na bázi stericky nebráněného fenolu nebo jejich kombinace s estery kyseliny thiodipropionové nebo estery kyseliny fosforite.Author's Certificate No. 229 766 describes the production of high-flow polypropylene by controlled degradation of polypropylene initiated by organic peroxide in the presence of a stabilizer system containing phenolic antioxidants, at least one third of which are sterically unhindered phenol stabilizers or combinations thereof with thiodipropionic or phosphite esters.
Houževnatost vysokotekutého polypropylenu se dále zvýší, jestliže se podle autorského osvědčení č. 233 523 degraduje polypropylen obsahující alespoň 20 hmot. dílů polymeru s indexem toku (dále jen IT) nižším než 2 g/10 min.The toughness of the high-flow polypropylene is further increased if, according to the author's certificate No. 233 523, a polypropylene containing at least 20 wt. parts of a polymer having a flow index (IT) of less than 2 g / 10 min.
Pro některé vstřikovací aplikace, jako je výroba tenkostěnných obalů se sílou stěn pouze několik desetinami janutno zajistit i vysokou rychlost krystalizace (důvodem je tendence k co nejkratšímu vstřikovacímu cyklu) a v řadě aplikací i extrémní čirost výstřiku.For some injection applications, such as the production of thin-walled containers with a wall thickness of only a few tenths, it is also possible to provide a high crystallization rate (the reason being the tendency to inject as short as possible) and in many applications extreme spray clarity.
Pokud zvyšujeme extrémně IT, může dojít ke zpomalení krystalizace. Je známo, že tuto nepříznivou vlastnost je ovšem možno ovlivnit nukleací, kdy přídavkem látek zvaných nukleační činidla lze zvýšit počet nukleačních center, a tak i celkovou rychlost krystalizace polymeru. Pro tento účel jsou známa použití solí kyseliny benzoové či jejích derivátů (popsáno například v US patentu č. 4 184 026).If we increase extremely IT, crystallization may slow down. It is known, however, that this unfavorable property can be influenced by nucleation, whereby the addition of substances called nucleating agents can increase the number of nucleation centers and thus the overall crystallization rate of the polymer. The use of benzoic acid salts or derivatives thereof is known for this purpose (described, for example, in U.S. Patent No. 4,184,026).
V současné době jsou hojně používány různé deriváty sorbitolu, což je popsáno například v US patentu č, 3 207 735 a 3 207 337.Various sorbitol derivatives are currently widely used, as described, for example, in U.S. Patent Nos. 3,207,735 and 3,207,337.
Je známé i použití jemně disperzního kysličníku křemičitého (JA patent č. 7 018 747 a 7 058 747). Toto činidlo je výhodné chemicky interním charakterem a absencí zápachu či zhoršování barvy polymeru.The use of finely dispersed silica is also known (JA Patent Nos. 7,018,747 and 7,058,747). This agent is advantageous in terms of chemically internal character and the absence of odor or deterioration of the polymer color.
Překročení určitých koncentraci těchto látek ovšem může vést k takovým změnám ve vlastnostech materiálu (snížení houževnatosti), které nejsou aplikačně žádoucí. Snahou je pomocí nukleačních činidel eliminovat snížení rychlosti krystalizace dané vysokým stupněm odbourání při řízené degradaci, případně přítomnosti dalších látek (např. antisoli), a zároveň nedopustit nepříznivý vliv na řízenou degradaci a na mechanické vlastnosti.Exceeding certain concentrations of these substances may, however, lead to changes in the material properties (toughness reduction) that are not desirable in application. Efforts are made by nucleating agents to eliminate a decrease in the rate of crystallization due to a high degree of degradation under controlled degradation or the presence of other substances (eg antisols), while not adversely affecting controlled degradation and mechanical properties.
V celé řadě aplikací PP, zvláště při výrobě fólií a obalů, je další nepříznivou vlastností PP jeho nízká elektrovodivost, tendence k tvorbě elektrostatického náboje. To vede k přitahování prachových částic a tím ke špinění výrobku. Mohou se vyskytovat i potíže při manipulaci s nabitými sáčky či miskami. Pro eliminaci tohoto jevu jsou aplikována antistatika a buď vnější (nanášená na hotový povrch výrobku), či vnitřní (zapracovaná do hranty a migrují na povrch výrobku).In many applications of PP, especially in the production of films and packaging, another unfavorable feature of PP is its low electrical conductivity, the tendency to generate electrostatic charges. This leads to the attracting of dust particles and thus to the soiling of the product. There may also be difficulties in handling charged bags or bowls. To eliminate this phenomenon, antistatic agents are applied and either external (applied to the finished product surface) or internal (incorporated into the edge and migrate to the product surface).
V patentové literatuře je popsána řada látek s antistatickým účinkem. Vedle vysokomolekulárních polárních látek jsou to především amidy a estery mastných kyselin, které jsou snadno dostupné. Problémem výběru vhodného antistatika pro odbourané typy PP je, že tyto látky snadno reagují s iniciátory degradace (peroxidy) za tvorby barevných produktů.A number of antistatic agents are described in the patent literature. In addition to high molecular weight polar substances, it is primarily fatty acid amides and esters that are readily available. The problem of choosing a suitable antistatic agent for degraded types of PP is that these substances readily react with degradation initiators (peroxides) to form colored products.
Ve většině aplikací PP na výrobu obalů je jedním z důležitých požadavků minimální žllítost materiálu.In most PP packaging applications, one of the important requirements is the minimum yellowness of the material.
Tuto vlastnost ovlivňuje jak proces granulace, tak především aditivační systém, V něm mají rozhodující vliv stabilizátory fenolického charakteru, podléhající při zpracování reakcím vedoucím k tvorbě barevných, převážně žlutých sloučenin. V řadě běžných aplikací vstřikovacího typu či při výrobě vláken (zde je použití přírodního pigmentu PP minimální)This property is influenced both by the granulation process and, above all, by the additive system, in which phenolic stabilizers, which are subject to reactions leading to the formation of colored, mostly yellow compounds, have a decisive influence. In many common injection-type applications or in fiber production (the use of PP natural pigment is minimal here)
CS 274 520 81 jsou fenolické stabilizátory úspěšně používány, zvláště kombinace stéricky bráněných a nebráněných fenolů, jak je popsáno v již zmíněných čs. autorských osvědčeních č. 229 766 a 233 523. Pokud chceme připravit materiál na speciální, úzce vymezený účel, jakým je vstřikování tenkostěnných obalů, musí splňovat současně celou řadu vzájemně i protichůdných požadavků. Tim je míněn kompromis mezi vlastnostmi a tekutostí, vstupní surovinou a žlutostí a mnohé jiné.CS 274 520 81, phenolic stabilizers have been successfully used, especially combinations of sterically hindered and non-hindered phenols, as described in the aforementioned U.S. Pat. 229 766 and 233 523. If we want to prepare the material for a special, narrow purpose, such as injection molding of thin-walled packaging, it must simultaneously meet a number of mutually and contradictory requirements. By this is meant a compromise between properties and fluidity, feedstock and yellowness and many others.
Právě otázka žlutosti znemožňuje již zmíněné použití fenolických stabilizátorů při výrobě odbouraných typů PP.The question of yellowness precludes the already mentioned use of phenolic stabilizers in the production of degraded types of PP.
Použití výšemolekulárních surovin vede i u odbouraných typů PP k dobrým mechanickým vlastnostem, jak bylo již dříve popsáno v čs. autorském osvědčení č. 233 523. Takové vstupní suroviny ovšem l< dosažení dané úrovně IT potřebují vyšší dávky iniciačního peroxide, což vede jak k vyšší míře bočních nežádoucích reakcí s ostatními aditivy, tak k zvýšení obsahu těkavých látek v granulátu.The use of higher molecular weight raw materials also leads to good mechanical properties in degraded types of PP, as previously described in MS. However, such feedstocks require higher doses of initiator peroxide to achieve a given IT level, leading both to a higher degree of side-reaction with other additives and to an increase in the volatile content of the granulate.
Úkol nalézt podmínky řízené degradace PP vedoucí k bezbarvému antistatickému produktu s vysokou rychlostí nukleace se podařilo nalézt při postupu podle vynálezu.The task of finding the conditions of controlled PP degradation leading to a colorless antistatic product with a high nucleation rate was found in the process according to the invention.
Předmětem vynálezu je způsob výroby vysokotekutého polypropylenu degradací polypropylenu iniciovanou peroxidy a řízenou stabilizačním systémem na bázi sloučenin fosforu, při kterém se polypropylen s výchozím indexem toku 1 až 6,5 g/10 min. degraduje peroxidem v přítomnosti 0,8 až 35 molů difosfitu a nebo difosfonitu, jejichž atomy fosforu jsou stéricky odděleny, vztaženo na moly peroxidu, a 0,3 až 1 % hmot. monoglyceridů mastných kyselin aSUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for the production of high-flow polypropylene by peroxide-initiated polypropylene degradation and controlled by a phosphorus compound stabilization system, wherein the polypropylene having an initial flow index of 1 to 6.5 g / 10 min. % degrades with peroxide in the presence of 0.8 to 35 moles of diphosphite and / or diphosphonite, the phosphorus atoms of which are sterically separated, based on moles of peroxide, and 0.3 to 1 wt. fatty acid monoglycerides; and
0,1 až 0,5 % hmot. kysličníku křemičitého se specifickým povrchem větším než 150 m /g, vztaženo na degradovaný polypropylen.0.1 to 0.5 wt. silica having a specific surface area greater than 150 m / g based on degraded polypropylene.
Stabilizátory obsahující fosfor, obvykle ve formě fosfitů, jsou známé jako účinné stabilizátory pro polyolefiny, i když podrobný mechanismus jejich účinku není detailně objasněn.Phosphorus-containing stabilizers, usually in the form of phosphites, are known as effective stabilizers for polyolefins, although the detailed mechanism of their action is not explained in detail.
Jejich účinnost závisí na struktuře, všechny jsou však známy jako účinné rozkladače hydroperoxidů.Their effectiveness depends on the structure, but they are all known as efficient hydroperoxide decomposers.
Je předpokládán účinek i jako dezaktivátory kovů, které jinak působí v polyolefinech jako katalyzátory oxidace.It is also expected to act as metal deactivators which otherwise act as oxidation catalysts in polyolefins.
Původní typy fosfitových stabilizátorů jsou estery kyseliny fosforité obsahující v jedné molekule pouze jeden atom fosforu. Jejich příkladem je trisnonylfenyl-fosfit nebo tris/ 2,4-di-tercbutylfenyl/fosfit.The original types of phosphite stabilizers are phosphoric acid esters containing only one phosphorus atom per molecule. Examples thereof are trisnonylphenyl phosphite or tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite.
Jistou nevýhodou fosfitů, ovšem v závislosti na jejich struktuře, je hydrolýza. Tuto vlastnost lze ovlivnit (příznivě) jak substitucí fenolické složky fosfitů, tak vhodným spojením dvou atomů fosforu v jedné molekule za tvorby difosfitů či difosfonitů.A certain disadvantage of phosphites, however, depending on their structure, is hydrolysis. This property can be influenced (favorably) both by the substitution of the phenolic component of the phosphites and by the suitable coupling of two phosphorus atoms in one molecule to form diphosphites or diphosphonites.
Kromě vysoké účinnosti jako zpracovatelský stabilizátor, vyznačují se fosfity i synergickým účinkem ve vztahu k světelným stabilizátorům a významně přispívají k zamezení tvorby nežádoucích barevných změn polymeru, u PP charakterizováno obvykle stupněm žlutosti.In addition to their high efficiency as a processing stabilizer, phosphites are also characterized by a synergistic effect in relation to light stabilizers and contribute significantly to preventing the formation of undesirable color changes in the polymer, typically characterized by a degree of yellowness in PP.
Mohlo by se tedy zdát, že stabilizátory obsahující v molekule fosfor jsou ideálními, všestranně použitelnými stabilizátory pro zpracování polyolefinů a otázka jejich struktury ti vztah k ostatním aditivům v systému jsou záležitostmi podružnými. Pokud pracujeme s takovými systémy, kde v samotném procesu primárního zpracování (granulace) záměrně provádíme radikálově iniciované reakce, otázka antagonistického působení látek iniciujících a fosfitů jako látek s radikály reagujících je mimořádně významná. Příkladem takových záměrně prováděných reakcí je již v úvodu zmíněná řízená degradace PP iniciovaná radikály vznikající rozpadem organických peroxidů. V tomto případě jednoduché fosfity vstupují negativně do procesu tím způsobem, že reakcí s iniciátorem snižují jeho účinnost. Výsledkem je to, že k dosažení žádaného IT je nutné použít vyšší koncentraci iniciačního peroxidu.Thus, it would appear that the phosphorous-containing stabilizers are ideal, versatile, stabilizers for processing polyolefins, and the question of their structure and their relationship to other additives in the system are minor matters. When working with such systems where we deliberately carry out radically initiated reactions in the primary processing (granulation) process itself, the question of the antagonistic effect of initiators and phosphites as radical reactors is extremely important. An example of such deliberately performed reactions is the aforementioned controlled PP degradation initiated by the radicals resulting from the breakdown of organic peroxides. In this case, simple phosphites enter the process negatively in that they reduce its efficiency by reacting with the initiator. As a result, a higher concentration of initiation peroxide is required to achieve the desired IT.
Při použití difosfitových či difosfonitových stabilizátorů obsahujících stéricky oddělené atomy fosforu bylo však s překvapením zjištěno, že je u nich (použity ve stejné končenCS 274 520 Bl traci jako jednoduché fosfity) nežádoucí reakce potlačena a je dosahována (při stejné koncentraci iniciátorů) vyšších finálních IT odbouraného PP. Vysoký stabilizační účinek při primárním i sekundárním zpracování odbouraného PP je ovšem při použití difosfitů zachován.However, when using diphosphite or diphosphonite stabilizers containing sterically separated phosphorus atoms, it was surprisingly found that (used at the same end of CS 274 520 B1 as simple phosphites) the adverse reaction was suppressed and achieved (at the same initiator concentration) higher final IT degraded PP. However, the high stabilizing effect of primary and secondary processing of degraded PP is maintained when diphosphites are used.
Sférickým oddělením atomů fosforu je míněna struktura, kde v molekule jsou atomy fosforu odděleny skupinou atomů obsahující alespoň jeden atom uhlíku a vytvářející kruhy. Jako příklady difosfitů se sféricky oddělenými atomy fosforu lze uvést tetrakis (2,4-diterc.butylfenyl) 4,4’-bifenylendifosfit, distearyl petaerytritol difosfonit a bis (2,4 diterc.butylfenyl) pentaerytritol difosfonit. Pro antistatickou úpravu polymerů jsou nejčastěji používány oxyalkylované alkyl aminy, kde oxyalkyl je obvykle oxyetyl. Známo je použití oxyetylovaných amidů, alkoholů a mastných kyselin (P. Čaučík a kol. Přísady do plastov’, kapitola 5, str. 296 až 344, Alfa Bratislava 1985).By spherical separation of phosphorus atoms is meant a structure wherein in the molecule the phosphorus atoms are separated by a group of atoms containing at least one carbon atom and forming rings. Examples of diphosphites with spherically separated phosphorus atoms include tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) 4,4´-biphenylenediphosphite, distearyl petaerythritol diphosphonite and bis (2,4-di-tert-butylphenyl) pentaerythritol diphosphonite. For the antistatic treatment of polymers, oxyalkylated alkyl amines are most commonly used, where oxyalkyl is usually oxyethyl. The use of oxyethylated amides, alcohols and fatty acids is known (P. Caučík et al. Plastic Additives, Chapter 5, pp. 296-34, Alfa Bratislava 1985).
Další významnou skupinu tvoří estery glycerínu a vyšších mastných kyselin (C 12-16).Another important group is the esters of glycerin and higher fatty acids (C 12-16).
Pro použití jako antistatika je nutno užít monoester. Jeho směs s glycerínem pro antistatickou úpravu je popsána například v patentu DE č. 2 153 438. Autorské osvědčení č. 236 037 uvádí pro antistatickou úpravu PP použití reakčního produktu glycerinu a mastných kyselin s lojem s obsahem minimálně 60 % monoglyceridů. Výhodou těchto látek je to, že se jedná v podstatě o produkt blízký přírodním látkám, tudíž představující minimální hygienické nebezpečí.A monoester should be used for antistatic use. Its mixture with glycerin for antistatic treatment is described, for example, in DE patent No. 2,153,438. Authentic Certificate No. 236 037 discloses for the antistatic treatment of PP the use of a reaction product of glycerin and tallow fatty acids containing at least 60% monoglycerides. The advantage of these substances is that it is essentially a product close to natural substances, thus presenting a minimum hygiene hazard.
Nukleační účinek jemně disperzního kysličníku křemičitého určuje jeho vysoký specifický povrch (řádově 100 m /g) a porezita (řádově jednotky cm ). V pórech činidla zbytky polymeru mohou přežívat proces tavení a při ochlazování taveniny se již při nízkém podchlazení stávají nukleačními centry. Přípravu odbouraného PP podle vynálezu lze provést v jedno či dvoušnekových extruderech konstruovaných tak, aby zaručovaly dobrou homogenitu materiálu a za teplot obvyklých pro zpracování PP (190 až 270 °C). Výchozí surovinou může být PP ve formě prášku či granulí, přičemž granulát může obsahovat celý stabilizační systém nebo jeho část. Suroviny použité v příkladech jsou specifikovány takto:The nucleation effect of finely dispersed silica is determined by its high specific surface area (of the order of 100 m / g) and porosity (of the order of cm). In the pores of the reagent, polymer residues can survive the melting process and become nucleation centers even when the melt is cooled down at low subcooling. The preparation of degraded PP according to the invention can be carried out in single- or twin-screw extruders designed to guarantee good material homogeneity and at temperatures customary for PP processing (190 to 270 ° C). The starting material may be PP in the form of powder or granules, and the granulate may comprise all or part of the stabilizing system. The raw materials used in the examples are specified as follows:
PolymeryPolymers
Nukleační činidla (dále používána zkratka NA)Nucleating agents (hereinafter abbreviated as NA)
NA INA I
Si02 se specifickým povrchem 60 m /gSiO 2 with a specific surface area of 60 m / g
NA II 2 NA II 2
Si02 se specifickým povrchem 150 m /gSiO 2 with a specific surface area of 150 m / g
NA IIINA III
SI02 se specifickým povrchem 350 m /gSiO 2 with a specific surface area of 350 m / g
NA IV kyselina benzoováNA IV benzoic acid
NA V kyselina ftalováNA V phthalic acid
Antistatická činidla (dále bude používána zkratka AA)Antistatic agents (hereinafter abbreviated as AA)
AA I etoxylovaný alkyl amin, komerční produkt Hostastat FA 14 (Hoechst, NSR)AA I ethoxylated alkylamine, commercial product Hostastat FA 14 (Hoechst, Germany)
AA II kondenzát mastných kyselin a trietanolamínu, komerční produkt Tribustol LT (Spolek pro chemickou a hutní výrobu, Ústí n. Labem)AA II condensate of fatty acids and triethanolamine, commercial product Tribustol LT (Association for Chemical and Metallurgical Production, Ústí n. Labem)
CS 274 520 BICS 274 520 BI
AA III kondenzační produkt glycerinu a mastných kyselin, obsahující nejméně 90 % monoglycerolů, komerční produkt Polynol A Extra, Severočeské tukové závody, Ústí n. LabemAA III condensation product of glycerin and fatty acids, containing at least 90% of monoglycerols, commercial product Polynol A Extra, Severočeské tukové závody, Ústí n. Labem
StabilizátoryStabilizers
IAND
2.6- ditercbutyl - 4 metylfenol2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol
IIII
2.6- dimetyl - 4 - dodekapropylfenol2,6-dimethyl-4-dodecapropylphenol
III tetrakis (2,4-ditercbutyl fenyl) 4,4’-bifenylendifosfitIII tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) 4,4'-biphenylenediphosphite
IV distearyl pentaerytritoldifosfonitIV distearyl pentaerythritol diphosphonite
V bis (2,4-ditercbutylfenyl)pentaerytritoldifosfonitIn bis (2,4-di-tert-butylphenyl) pentaerythritol diphosphonite
VI tris (2,4-ditercbutylfenyl)fosfitVI tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite
PeroxidPeroxide
Ve všech případech byl použit 2,5-dlmetyl-2,5 ditercbutylperoxyhexan (dále bude používáno označení PI).In all cases 2,5-dimethyl-2,5-di-tert-butylperoxyhexane (hereinafter referred to as PI) was used.
Pomocné látkyExcipients
Ve všech příkladech byla použita pomocná látka stearát vápenatý (dále jen CST).Calcium stearate (CST) excipient was used in all examples.
Z materiálů připravených podle receptur uvedených v tabulce 1 byla připravena tělesa pro měření mechanických vlastností. Tělesa byla připravena lisováním za teploty 230 °C‘a před měřením kondiciována 14 dnů při teplotě 21 + 1 °C.Solids for measuring mechanical properties were prepared from the materials prepared according to the recipes listed in Table 1. The bodies were prepared by pressing at 230 ° C‘ and conditioned at 21 + 1 ° C for 14 days before measurement.
Měření bylo prováděno podle následujících československých norem nebo dále specifikovaných postupů:The measurement was performed according to the following Czechoslovak standards or procedures specified below:
ČSN 64 0605 - Zkouška tahem plastůČSN 64 0605 - Tensile test of plastics
Upřesnění: lisované těleso, rychlost 50 mm/min, typ zkušebního tělesa č. 2 (zmenšení 1/5 tloušťka 1 mm).Specification: molded body, speed 50 mm / min, test specimen type 2 (reduction 1/5 thickness 1 mm).
ČSN 64 0612 - Stanovení rázové a vrubové houževnatosti plastů metodou CharpyČSN 64 0612 - Determination of impact and notch toughness of plastics by Charpy method
Upřesnění: zkušební těleso č. 3, vrub typu A, rychlost kyvadla v okamžiku nárazu 2,9 m/s.Specification: test specimen No. 3, notch type A, pendulum velocity at the moment of impact 2.9 m / s.
Rázová houževnatost v tahu - zkouška je prováděna podle normy DIN 53 448 - Schlagversuch modifikované takto:Tensile impact strength - the test is carried out according to DIN 53 448 - Schlagversuch modified as follows:
1. Zkušební těleso jako pro zkoušku tahem plastů (viz výše)1. Test specimen as for plastic tensile test (see above)
2. Zkušební přístroj Oonstat N upravený, zdvih kladiva 90 °.2. Oonstat N tester modified, hammer stroke 90 °.
Měření žlutostiMeasurement of yellowness
Stanovení žlutosti bylo prováděno podle ČSN 64 3050 článek 25.(metoda smluvních standardů).Determination of yellowness was performed according to ČSN 64 3050 article 25. (method of contractual standards).
Těkavý podílVolatile fraction
Stanovení bylo prováděno podle ČSN 64 0227, čl. 27.The determination was carried out according to ČSN 64 0227, art. 27.
Poločas vybíjení povrchového nábojeHalf-life of surface charge discharge
Poločas vybíjení povrchového náboje byl měřen na přístroji Polystat 1, v němž měřený vzorek je nabíjen korónovým nabíječem. Měřenou veličinou je povrchový potenciál (V) jsoucí k náboji ve vztahu Q = C . V, kde C je kapacita. Poločasem vybíjení náboje je čas, za který klesne povrchový potenciál na 1/2 své původní hodnoty. Vzorky byly připravovány vstřikováním (desky o tloušťce 1 mm) a byly před měřením kondiciovány 4 dny v prostředí s relativní vlhkostí 56 %.The half-life of the surface charge was measured on a Polystat 1 instrument in which the measured sample is charged by a corona charger. The measured quantity is the surface potential (V) related to the charge in relation Q = C. V, where C is capacity. The charge half-life is the time taken for the surface potential to drop to 1/2 of its original value. Samples were injection molded (1 mm thick plates) and conditioned for 4 days in 56% relative humidity prior to measurement.
CS 274 520 81CS 274 520 81
Ve všech příkladech byly materiály vyrobeny na takto specifikovaném zařízení:In all examples, the materials were manufactured using the following equipment:
jednošnekový extruder s poměrem délky (L) ku průměru (D) rovnému 20 a kompresním poměrem 4/1. Otáčky šneku byly 80 ot/min. Teploty v jednotlivých pásmech (od násypky) byly, není-li jinak uvedeno, 210, 220, 220 °C a teplota trysky 210 °C. Ve všech příkladech bylo k 100 dílům přidáno 0,05 dílu CST.single screw extruder with a length (L) to diameter (D) ratio of 20 and a compression ratio of 4/1. The screw speed was 80 rpm. Unless otherwise indicated, the temperatures in the individual zones (from the hopper) were 210, 220, 220 ° C, and the nozzle temperature was 210 ° C. In all examples, 0.05 parts of CST was added to 100 parts.
Z uvedených příkladů je zřejmé, žeIt is clear from the examples that:
1. Použití surovin se vstupním IT nižším než 1 g/10 min výrazně zvyšuje těkavý podíl.1. The use of raw materials with an IT input of less than 1 g / 10 min significantly increases the volatile fraction.
2. Použití antistatika na bázi monoglyceridů mastných kyselin v kombinaci s nukleací pomocí Si02 vede k produktům s relativně nízkou žlutostí, rychlou krystalizaci, rychlým vybíjením povrchového náboje, dobrými mechanickými vlastnostmi.2. The use of antistatic agents based on monoglycerides of fatty acids in combination with nucleation with SiO 2 leads to products with relatively low yellowness, rapid crystallization, rapid discharging of surface charge, good mechanical properties.
3. Použití fosfonitových stabilizátorů se stericky oddělenými atomy fosforu vede k dalšímu zlepšení žlutostí při nízké spotřebě peroxidu.3. The use of phosphonite stabilizers with sterically separated phosphorus atoms leads to a further improvement in yellowness with low peroxide consumption.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS528188A CS274520B1 (en) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | Method of high-liquid polypropylene production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS528188A CS274520B1 (en) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | Method of high-liquid polypropylene production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS528188A1 CS528188A1 (en) | 1990-07-12 |
| CS274520B1 true CS274520B1 (en) | 1991-04-11 |
Family
ID=5397415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS528188A CS274520B1 (en) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | Method of high-liquid polypropylene production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS274520B1 (en) |
-
1988
- 1988-07-25 CS CS528188A patent/CS274520B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS528188A1 (en) | 1990-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4806580A (en) | Stabilizer mixtures for plastics | |
| US5364895A (en) | Hydrolytically stable pentaerythritol diphosphites | |
| US4514357A (en) | Production of molded articles having excellent optical characteristics | |
| DE69704864T2 (en) | STABILIZER COMPOSITIONS | |
| DE3689577T2 (en) | Heat-resistant polyolefin composition. | |
| AU682008B2 (en) | Process for the stabilization of and stabilizer mixtures forsingle-material recycled plastics | |
| JPH072756B2 (en) | Aromatic fluorophosphorus compounds as antioxidants | |
| EP1921083B1 (en) | Phosphite composition and method for producing the same | |
| DD291772A5 (en) | STABILIZER COMPOSITIONS AND THEIR USE AND PROCESS FOR THE PREPARATION OF PHOSPHONITES | |
| JPH08501813A (en) | Method for stabilizing recycled plastic mixtures and stabilizer mixtures therefor | |
| CN105283501A (en) | Transparentizing agent composition, and polyolefin resin composition containing same | |
| CN107614618A (en) | Resin additive composition and synthetic resin composition using same | |
| KR20150130896A (en) | Spiro bisphosphite based compound and uses of the same | |
| DE69001495T2 (en) | Dioxaphosphorin compounds and thus stabilized polyolefin compositions. | |
| KR100351202B1 (en) | How to clean HDPE | |
| JPS59213741A (en) | Fireproofing composition | |
| CS274520B1 (en) | Method of high-liquid polypropylene production | |
| US3261790A (en) | Polyolefins stabilized with a nickel glyoxime | |
| EP0400454A2 (en) | Stabilized phosphite compositions | |
| DE69324168T2 (en) | HYDROLYTALLY STABLE PENTAERYTHRITOL DIPHOSPHITE | |
| US3322739A (en) | Nucleated polymers | |
| JP5286683B2 (en) | Phosphite-containing granular composition and method for producing the same | |
| SK154089A3 (en) | Stabilized polypropylene and propylene copolymers | |
| US3330855A (en) | alpha, alpha'-bis(lauryl beta-thiopropionate)-p-xylene | |
| US3294736A (en) | Polyolefins stabilized with bisphenols and organic phosphites containing mercapto groups |