CZ280072B6 - Stabilizovaný polypropylen a kopolymery propylenu - Google Patents

Stabilizovaný polypropylen a kopolymery propylenu Download PDF

Info

Publication number
CZ280072B6
CZ280072B6 CS891540A CS154089A CZ280072B6 CZ 280072 B6 CZ280072 B6 CZ 280072B6 CS 891540 A CS891540 A CS 891540A CS 154089 A CS154089 A CS 154089A CZ 280072 B6 CZ280072 B6 CZ 280072B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
phosphite
weight
phosphites
granules
stabilizers
Prior art date
Application number
CS891540A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiří Rndr. Csc. Tocháček
Jiří Ing. Csc. Sedlář
Jiří Ing. Csc. Pác
Jiří Ing. Ottis
Original Assignee
Polymer Institute Brno Spol. S R.O.
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 Polymer Institute Brno Spol. S R.O. filed Critical Polymer Institute Brno Spol. S R.O.
Priority to SK154089A priority Critical patent/SK154089A3/sk
Priority to CS891540A priority patent/CZ280072B6/cs
Publication of CZ154089A3 publication Critical patent/CZ154089A3/cs
Publication of CZ280072B6 publication Critical patent/CZ280072B6/cs

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Polypropylen a kopolymery propylenu s ethylenem s nízkou žlutostí a nízkým obsahem šedých granulí se získají, jestliže stabilizační synergická směs fenolických a fosfitových stabilizátorů obsahuje 10 až 90 % hmotnostních fosfitů snadno hydrolyzovatelných. Hydrolyzovatelnost fosfitů se měří stykem fosfitu se vzdušnou vlhkostí.ŕ

Description

Stabilizovaný polypropylen a kopolymery propylenu
Oblast techniky
Vynález se týká polypropylenu a jeho kopolymerů s etylenem pro výrobu tenkostěnných profilů, zejména fólií, orientovaných pásků a vláken.
Dosavadní stav techniky
Při zpracování polypropylenu je materiál podroben krátkodobé, avšak intenzivní tepelné expozici a mechanickému namáhání taveniny ve zpracovatelském stroji. Vlivem vzdušného kyslíku a stopových množství kovů, které jsou v polymeru vždy přítomny ve formě zbytků katalytického systému, dochází k termo-oxidační degradaci polymerní matrice. Pokud by nebyl materiál vhodným způsobem stabilizován, může být rozsah degradace tak značný, že zabrání jeho dalšímu použití.
Zpracovatelským podmínkám bývá polymer vystaven dvakrát: v průběhu primárního zpracování prášku na granulát již ve výrobním závodě a dále pak při vlastním získávání výrobku z granulátu - v našem případě např. vyfukováním a orientováním fólie, ev. protlačováním taveniny tryskou.
Ve většině případů zpracovatel výrobní odpad recykluje, takže část materiálu je podrobena troj i vícenásobnému zpracování .
K ochraně polypropylenu před výše uvedenými degradačními vlivy při zpracování se v současné době využívají především fenolické antioxidanty, případně jejich kombinace se sloučeninami trojmocného fosforu (fosfity a fosfonity) (GB 1526 603, CS 190 837, EP 184 191).
Výroba vláken a fólii z polypropylenu patří mezi nejnáročnější z hlediska zpracování tohoto plastu. Současné stabilizační receptury, používané pro tento účel, vykazují některé nedostatky, které jsou příčinou komplikací ve výrobě. Jedná se především o tyto j evy:
a) Výskyt tzv. šedých granulí, jehož četnost souvisí s koncentrací a těkavostí fenolické složky. Některé granule jsou v tomto případě znečištěny zuhelnatělými zbytky, které působí problémy při vyfukování a orientaci fólie, neboť v místě výskytu nehomogenity dochází často k porušení materiálu.
b) Nažloutlé zabarvení přírodních granulátů, které je připisováno kovem katalyzované oxidací fenolické komponenty na barevné produkty v průběhu zpracování.
Z těchto důvodů je snaha snižovat obsah fenolické složky ve stabilizační receptuře a využít synergického efektu, který fenolické stabilizátory vykazují v kombinaci s fosfity a fosfonity.
Při nasazení některých fosfor obsahujících stabilizátorů však může dojít k jinému nežádoucímu jevu, kterým je:
c) Tvorba úsad ve zpracovatelském stroji.
Tyto úsady ucpávají filtrační síto a komplikují tak další výrobní operace. Analýzy úsad ukázaly, že se jedná o produkty interakce kovových katalytických zbytků a stearanu vápenatého s produkty hydrolýzy organického fosfitu.
Tyto nevýhody jsou odstraněny u polypropylenu, stabilizovaného podle tohoto vynálezu.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je stabilizovaný polypropylen a kopolymery propylenu s 0,1 až 20 % hmotnostními etylenu, obsahující 0,01 až 1 % hmotnostní fenolických stabilizátoru a 0,01 až 1 % hmotnostní směsi fosfitových stabilizátorů, vztaženo na polymerní matrici, a případně další zpracovatelské přísady, ve kterých je směs fosfitových stabilizátorů tvořena 10 až 90 % hmotnostními fosfitu nesnadno hydrolyzovatelných, a 10 až 90 % hmot, fosfitů nebo fosfonitů snadno hydrolyzovatelných.
Nesnadno hydrolyzovatelným fosfitem se rozumí např. alkylnebo arylsubstituovaný fosfit, který po 60 dnech skladování v Petriho misce (průměr 50 mm při navážce 1 g v atmosféře 100% relativní vlhkosti při 25 °C) nevykazuje více než 7 % hydrolýzy, vztaženo na původní složku (měřeno pomocí HPLC). Snadno hydrolyzovatelné fosfity nebo fosfonity např. arylového, spiroalkylarylového nebo alkylarylového typu se za těchto podmínek hydrolyzují do vyššího stupně. Typickým nesnadno hydrolyzovatelným fosfitem je např. tris (2,4 ditercbutylfenyl)fosfit, snadno hydrolyzovatelný je např. bis (2,4-ditercbutylfenyl)pentaerythritoldifosfit.
Vynález je založen na využití specifických rysů mechanismu působení dvou typů fosfitů. Je známo (D. G. Pobedimskij a kol.: Dev. Polym. Stab. 2, 125 (1980)), že fosfitické antioxidanty působí multifunkčně a to především prostřednictvím těchto chemických reakcí: neradikálový rozklad hydroperoxidú, reakce s peroxy alkoxy radikály, vázání stop kovů a oxidačních produktů fenolických antioxidantů. Zejména poslední dvě funkce mají velký význam při zabráněni tvorby nežádoucího zabarvení polymeru. Mimořádný bělicí účinek je pozorován u snadno hydrolyzovatelných spirofosfitů typu bis (2,4-diterc.-butylfenyl)pentaerythritoldifosfitu, který při zpracováni postupně hydrolyzuje na příslušný fosfonát a konečně až na korespondující fenol, pentaerythritol a kyselinu fosfonovou,
-2CZ 280072 B6
Tato směs produktů představuj e systém stabilizátorů (Schwetlick K. a 357 (1988)).
velmi účinný synergický
j.: Polym. Deg. Stab. 22,
Jsou to zejména kyseliny fosforu a jejich kyselé estery, které účinné vážou stopové kovy.
Mírně kyselé prostředí zabraňuje oxidaci fenolu na zabarvené chinoidní produkty. Vliv hydrolytických produktů na zabarvení polymeru je tedy velmi pozitivní. Ve vyšší koncentraci však mohou být příčinou tvorby shora zmiňovaných úsad. Fosfitické antioxidanty,které nesnadno hydrolyzují (např.tris-(2,4-di-t-butylfenylfosfit), jsou sice též účinné zpracovatelské stabilizátory, avšak ke zlepšení barvy výrazné nepřispívají. Na druhé straně nedochází při jejich použití ke tvorbě úsad, jako tomu bylo v případě hydrolyzovatelných fosfitů.
-3CZ 280072 B6
Ve vynálezu jsou využity specifické vlastnosti různých fosfitů v kombinaci tak, že hydrolyzovatelný fosfit je použit pouze v množství, nezbytném pro vybělení polymeru. Vysoké zpracovatelské stability se potom dociluje použitím nesnadno hydrolyzovatelného fosfitu. Vzájemný poměr obou typů fosfitů se volí dle požadavků na zpracovatelské vlastnosti a dle stupně hydrolyzovatelnosti snadno hydrolyzovatelných fosfitů.
Použité zkratky:
PP - polypropylen
AI - 2,6-di-t-butyl-4-metylfenol
A2 - tetrakis(metylen-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyfenyl)propinát) metan
A3 - Směs 2,6-dimetyl-4-oligopropenylfenolu s číselným stupněm oligomerace 15 s nezreagovaným alkylačním činidlem, přičemž obsah účinné látky, vyjádřený koncentrací vázaného 2,6-dimetylfenolu je 6,3 %.
PÍ - tris [4(1'-fenyljetylfenyl]fosfit
P2 - bis[(2,4-di-t-butylfenyl)pentaerythritol]difosfit P3 - tris[2,4-di-t-butylfenyl]fosfit
P4 - (l,l'-bifenyl)-4,4'-diylbis-, tetrakis (2,4-di-t-butylfenyl) ester kyseliny fosfonové
P5 - 2,2'-etyliden bis(4,6-di-t-butylfenyl)fluorofosfit
CaST - stearát vápenatý
Tabulka 1
Hodnocení hydrolyzovatelnosti fosfitů
fosfit % hydrolýzy definice
P1 78 snadno hydrolyzovatelný
P2 98 snadno hydrolyzovatelný
P3 3 nesnadno hydrolyzovatelný
P4 40 snadno hydrolyzovatelný
P5 1 nesnadno hydrolyzovatelný
hydrolýza měřena po 60 dnech při lab. teplotě při 100 % relativní vlhkosti (navážka fosfitu lg)
Příklad 1
Granulát polypropylenu, připravený z práškovitého izotaktického homopolymeru Mosten o indexu 1,5 g/10 min, se složením stabilizačního systému 0,25 % AI, 0,02 % A2 . 0,08 % CaST na granulační lince Japan Steel, byl podroben laboratornímu měření zpracovatelské stability, t.j. pětinásobnému průchodu extruderem Brabender. Po každé extruzi byl měřen index toku při 230 ’C podle ČSN 64 0861
Dále byla měřena u původního granulátu žlutost, jejíž hodnota A až D byla zjištěna srovnávací zkouškou s kontrolním etalonem (kde A znamená nejnižší stupeň žlutosti, D nejvyšší).
-4CZ 280072 B6
Rovněž byl sledován výskyt tzv. šedých granulí, t.j. byly počítány granule s výrazně změněnou barvou, namátkově v odebraném množství 500 g granulátu z granulační linky.
Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2. Z jejich hodnot je patrné, že stabilizační systém, použitý v příkladu 1, je dostačující na udržení zpracovatelské stability, avšak zcela nesplňuje požadavky z hlediska žlutosti ani výskytu šedých granulí.
Příklad 2
Granulát PP se složením stabilizačního systému 0,02 % A2, 0,08 % P2 a 0,08 % CaST byl připraven v provozu a laboratorně zkoušen stejné jako v příkladu 1. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2. Z naměřených hodnot vyplývá, že stabilizační systém není dostatečné vhodný k zabezpečení zpracovatelské stability, avšak splňuje požadavky, kladené na žlutost a výskyt šedých granulí.
Příklad 3
Granulát PP, obsahující stabilizační systém 0,08 % P2 a 0,08 % CaST byl provozně připraven a testován stejné jako v příkladu 1. Z výsledků, uvedených v tabulce 2 je vidět, že i když dosažený stupeň žlutosti je vynikající a šedé granule nebyly v produktu nalezeny, stabilizační systém je z hlediska zpracovatelské stability zcela nevhodný.
Příklad 4
Granulát PP se složením 0,1 % AI, 0,8 % P3 a 0,08 % CaST byl připraven a laboratorně zkoušen stejným způsobem jako v příkladu 1. Z výsledků, uvedených v tabulce 2 je patrné, že i přes minimální výskyt šedých granulí je stupeň žlutosti nedostačující a zpracovatelské stabilita na hranici použitelnosti. Hodnoty indexů toku nedávají záruku spolehlivosti při případných technologických odchylkách při výrobě.
Příklad 5
Granulát PP se složením stabilizátorů 0,1 % AI, 0,02 % P2, 0,06 % P3 a 0,08 % CaST byl vyroben a laboratorně zkoušen stejně jako v přikladu 1.
Hodnoty v tabulce 2 ukazují, že použitý stabilizační systém poskytuje velmi dobrou zpracovatelskou stabilitu, způsobuje minimální žlutost a přítomnost šedých granulí nebyla v provozním vzorku vůbec zjištěna.
Příklad 6
Granulát PP, stabilizovaný systémem 0,1 % AI, 0,04 % P2,
0,04 % P3 a 0,08 % CaST byl vyroben a laboratorně zkoušen stejně jako v příkladu 1. Hodnoty, uvedené v tabulce 2 ukazují, že
-5CZ 280072 B6 použitý stabilizační systém je schopen zabezpečit všechny tři sledované vlastnosti.
Příklad 7
Granulát PP, stabilizovaný stabilizačním systémem 0,08 % Al, 0,06 % P3, 0,02 % P4 a 0,08 % CaST byl připraven a testován v laboratoři stejným způsobem, jako v příkladu 1. Výsledky měření uvádí tabulka 2.
Na jejich základě lze říci, že použitý systém zabezpečuje vynikající zpracovatelskou stabilitu, vysokou bělost a potlačuje tvorbu šedých granulí. Tyto vynikající výsledky a rovněž výsledky měřeni v příkladech 5a 6 dokazují vysokou míru synergie při použití fenolického stabilizátoru s kombinací snadno hydrolyzovatelného a nesnadno hydrolyzovatelného fosfitu.
Příklad 8
Granulát PP, stabilizovaný soustavou 0,1 % Al, 0,1 % A3, 0,1 % PÍ a 0,08 % CaST byl připraven a laboratorně testován stejně jako v příkladu 1. Výsledky měření uvádí tabulka 2. Z hlediska zpracovatelské stability se ukázal systém jako dostatečný. Z hlediska žlutosti je však na hranici přijatelnosti a zjištěný výskyt šedých granulí ukazuje, že uvedená kombinace stabilizátorů je pro tento způsob použití zcela nevhodná.
Příklad 9
Kopolymer propylenu s etylenem, obsahující 1,8 % etylenu o indexu toku 4 dg/min, s obsahem stabilizátorů 0,08 % Al, 0,1 % A3, 0,02 % Pl, 0,02 % P3 a 0,08 % CaST byl zpracován stejným způsobem jako v příkladu 1.
Výsledky laboratorních zkoušek uvádí tabulka 2.
Z hlediska zpracovatelské stability a přítomnosti šedých granulí se jeví receptura jako dobrá, i když vykazuje poněkud snížený stupeň bělosti.
Příklad 10
Kopolymer propylenu s etylenem, obsahující 16 % etylenu s indexem toku 6 dg/min, s obsahem stabilizátorů 0,1 % Al, 0,04 % P2, 0,04 % P5 a 0,08 % CaST byl zpracován stejným způsobem jako v přikladu 1. Výsledky laboratorních zkoušek uvádí tabulka 2. Z hlediska zpracovatelské stability a výskytu šedých granulí se jeví receptura jako dobrá, i když vykazuje poněkud snížený stupeň bělosti.
-6CZ 280072 B6
Tabulka 2
Složení stabilizačního systému při zpracování PP, obsahujícího 0,08 t CaST
číslo Al A2 A3 P2 P3 P4 P5
1 0.25 0.02
2 - 0.02 0.08 -
3 - 0.08 -
4 0.1 - 0.08
5 0.1 0.02 0.06
6 0.1 0.04 0.04
7 0.08 - 0.06 0.02
8 0.1 0.1 0.1 - -
9 0.08 0.1 0.02 - 0.02
10 0.1 - - 0.04 - 0.04
[dg/min] Index toku žlutost počet šedých granulí v 500 g
I II III IV V
1.71 2.00 2.07 2.43 2.54 D 18
1.81 1.95 2.21 3.27 3.56 A 1
1.82 2.40 3.13 3.74 9.71 A 2
1.64 1.8 2.30 2.50 2.80 C 1
1.45 1.56 1.75 1.90 2.10 A 0
1.42 1.58 1.71 1.84 2.03 A 0
1.41 1.55 1.7 1.99 2.0 A 0
1.80 2.15 2.59 2.82 3.10 C 20
4.0 4.08 4.35 4.60 5.05 B 3
6.0 6.13 6.17 6.65 6.90 B 1
I, II,..V - počet průchodů extruderem

Claims (1)

  1. Stabilizovaný polypropylen a kopolymery propylenu s 0,1 až 20 % hmotnostními etylenu, obsahující 0,01 až 1 % hmotnostní fenolických stabilizátorů a 0,01 až 1 % hmotnostní směsi fosfátových stabilizátorů, vztaženo na polymerní matrici, a případně další zpracovatelské přísady, vyznačený tím, že směs fosfitových stabilizátorů je tvořena 10 až 90 % hmotnostními fosfitů, podléhajících hydrolýze do 7 %, a 10 až 90 % hmotnostními fosfitů nebo fosfonitú, podléhajících hydrolýze nad 7 %.
CS891540A 1989-03-13 1989-03-13 Stabilizovaný polypropylen a kopolymery propylenu CZ280072B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK154089A SK154089A3 (en) 1989-03-13 1989-03-13 Stabilized polypropylene and propylene copolymers
CS891540A CZ280072B6 (cs) 1989-03-13 1989-03-13 Stabilizovaný polypropylen a kopolymery propylenu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS891540A CZ280072B6 (cs) 1989-03-13 1989-03-13 Stabilizovaný polypropylen a kopolymery propylenu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ154089A3 CZ154089A3 (en) 1993-01-13
CZ280072B6 true CZ280072B6 (cs) 1995-10-18

Family

ID=5350021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS891540A CZ280072B6 (cs) 1989-03-13 1989-03-13 Stabilizovaný polypropylen a kopolymery propylenu

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ280072B6 (cs)
SK (1) SK154089A3 (cs)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7888414B2 (en) 2006-06-20 2011-02-15 Chemtura Corporation Liquid phosphite blends as stabilizers
US8178005B2 (en) 2006-06-20 2012-05-15 Chemtura Corporation Liquid phosphite compositions having different alkyl groups
US8258214B2 (en) 2006-06-20 2012-09-04 Chemtura Corporation Polymers with low gel content and enhanced gas-fading

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8008384B2 (en) 2006-06-20 2011-08-30 Chemtura Corporation Liquid butylaryl phosphite compositions
US8008383B2 (en) 2006-06-20 2011-08-30 Chemtura Corporation Liquid amylaryl phosphite compositions
US8183311B2 (en) 2006-06-20 2012-05-22 Chemtura Corporation Liquid phosphite composition derived from cresols

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7888414B2 (en) 2006-06-20 2011-02-15 Chemtura Corporation Liquid phosphite blends as stabilizers
US8178005B2 (en) 2006-06-20 2012-05-15 Chemtura Corporation Liquid phosphite compositions having different alkyl groups
US8258214B2 (en) 2006-06-20 2012-09-04 Chemtura Corporation Polymers with low gel content and enhanced gas-fading

Also Published As

Publication number Publication date
SK278600B6 (en) 1997-11-05
SK154089A3 (en) 1997-11-05
CZ154089A3 (en) 1993-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5364895A (en) Hydrolytically stable pentaerythritol diphosphites
US4806580A (en) Stabilizer mixtures for plastics
KR102805144B1 (ko) 분해방지제 블렌드
JP2009256693A (ja) ポリオレフィンにおける亜りん酸エステル添加剤
WO1997049758A1 (en) Stabilizer compositions
KR920002870B1 (ko) 유기중합체용 안정화 조성물
KR102617932B1 (ko) 분해방지제 블렌드
EP3619260A1 (en) Stabilising composition
CZ280072B6 (cs) Stabilizovaný polypropylen a kopolymery propylenu
KR100351202B1 (ko) Hdpe의안정화방법
US20010023270A1 (en) Phosphite stabilizing composition and method
ES2938526T3 (es) Compuestos de fosfonito como estabilizadores de proceso
RU1799388C (ru) Способ получени порошкообразного органического фосфита
CA2018000A1 (en) Stabilized phosphite compositions
CA2153704C (en) Hydrolytically stable pentaerythritol diphosphites
JPS6210579B2 (cs)
EP0344550B1 (en) Method for stabilizing polymer materials, stabilizer composition therefor and stabilized polymer materials
CA2099735A1 (en) Clarifying compositions
US3294736A (en) Polyolefins stabilized with bisphenols and organic phosphites containing mercapto groups
WO2019057640A1 (en) COMPOSITION
KR20230120656A (ko) 폴리카보네이트 조성물의 제조 방법
CZ187095A3 (en) Hydrolytic stable pentaerythritol diphosphonates, process of their preparation and polymeric composition in which they are comprised
CS267179B1 (en) Synergic mixture of substances for isotactic polypropylene stabilization
CS211116B1 (en) Stabilizing method of 4,9-di(l substituted by phenoxy(p-3,5,8,10 tetraoxa-4,9-diphospha-spiro)l5,5)p-hendecane polymers
CS274520B1 (en) Method of high-liquid polypropylene production

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20080313