DE1053780B - Process to improve the resistance to oxidation of polyethylene - Google Patents
Process to improve the resistance to oxidation of polyethyleneInfo
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/45—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring
- C08K5/46—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring with oxygen or nitrogen in the ring
Description
Verfahren zur Verbesserung der Oxydationsbeständigkeit von Polyäthylen Die Einwirkung von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen, wie Luft auf Polväthylen bei erhöhter Temperatur, äußerst sich neben einer Verschlechterung der mechanischen und anderen Eigenschaften in einem Abbau des Moleküls, was man durch vikosimetrische Messungen leicht feststellen kann. Dieser Abbau tritt sowohl bei festem als auch gelöstem Polyäthylen auf.Process for improving the oxidation resistance of polyethylene The effect of oxygen or gases containing oxygen, such as air, on polyethylene at elevated temperature, in addition to deterioration of the mechanical, is extremely evident and other properties in a breakdown of the molecule, which is what is known by visosimetric Can easily determine measurements. This breakdown occurs both with solid as well as dissolved polyethylene.
Es wurde nun gefunden, daß man durch Zusatz geringer Mengen Phenthiazin (Thiodiphenylamin) oder einiger seiner Derivate die Oxydationsbeständigkeit von Polyäthylen erheblich verbessern kann. It has now been found that by adding small amounts of phenthiazine (Thiodiphenylamine) or some of its derivatives have the oxidation resistance of Polyethylene can improve significantly.
Es ist bekannt, Phenthiazin als Antioxydationsmittel für Öle zu verwenden, doch war nicht vorauszusehen, daß eine ähnliche Wirkung auch bei hochmolekularem Polyäthylen eintritt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß eine große Zahl der für Schmieröle oder Benzine vorgeschlagenen Sauerstoffinhibitoren bei Polyäthvlen keine oder nur eine schwache Inhibitorwirkung ausübt. Dies ist z. B. der Fall bei'Benzolsulfonyllutidiniumchlorid, das die Oxydationsbeständigkeit von Turbinenöl verbessert, bei Polyäthylen jedoch keine Inhibitorwirkung ausübt. Phenthiazine is known to be used as an antioxidant for oils, but it was not foreseeable that a similar effect would also occur in the case of high molecular weight Polyethylene enters. It has been shown that a large number of lubricating oils or gasoline, the suggested oxygen inhibitors for polythene are none or only has a weak inhibitory effect. This is e.g. B. the case with benzenesulfonyl butidinium chloride, which improves the oxidation resistance of turbine oil, but that of polyethylene has no inhibitory effect.
Die Menge des erfindungsgemäß als Antioxydationsmittel für Polyäthylen verwendeten Phenthiazins oder von 1, 2-Arylenthiazinen kann innerhalb eines weiten Bereiches zwischen 0, 001 und 100"/o, bezogen auf Polyäthylen, liegen ; im allgemeinen wird eine ausreichende Wirkung schon bei Zusätzen von 0, 01 bis 0, 50/o erzielt. Die erfindungsgemäßen Zusätze können in verschiedener Weise, in fester oder gelöster Form, dem Polyäthylen zugesetzt werden. Sie können z. B. mit Hilfe von Kalandern eingearbeitet werden oder mittels einer Schneckenpresse während der Granulation oder sonstigen Verarbeitung zugefügt werden. DieAntioxydationsmittel können auch bereits während der Polymerisation zugesetzt werden, sofern sie die jeweils gewählte Art der Polymerisation nicht behindern. So kann z. B. Phenthiazin oder Polymerisation nach Ziegler zugesetzt werden, ohne daß es den Reaktionsablauf stört. The amount of the present invention as an antioxidant for polyethylene Phenthiazines used or of 1, 2-arylene thiazines can be used within a wide range Range between 0.001 and 100 "/ o, based on polyethylene; in general a sufficient effect is achieved with additions of 0.01 to 0.50 / o. The additives according to the invention can be used in various ways, in solid or dissolved form Form to which polyethylene is added. You can e.g. B. with the help of calenders can be incorporated or by means of a screw press during granulation or other processing. The antioxidants can also can be added during the polymerization, provided that they are selected in each case Do not hinder the type of polymerization. So z. B. phenthiazine or polymerization according to Ziegler can be added without disturbing the course of the reaction.
Die Möglichkeit, in der zuletzt genannten Weise zu verfahren, ohne die Polymerisation zu beeinträchtigen, ist insofern überraschend, als Phenthiazin in Verbindung mit p-tert-Butylbrenzkatechin bereits als wirksamer Polymerisationsinhibitor, z. B. bei der Polymerisation von Chloropren, vorgeschlagen wurde. The possibility of doing the last mentioned way without Impairing the polymerization is surprising in that phenthiazine in connection with p-tert-butylpyrocatechol already as an effective polymerization inhibitor, z. B. in the polymerization of chloroprene has been proposed.
Im Vergleich mit bisher bekannten Antioxydantien für Polyäthylene zeigen die erfindungsgemäß anwendbaren Mittel, das Phenthiazin bzw. die 1, 2-Arylenthiazine, sowohl bei Hoch-als auch bei Niederdruckpolyäthylen eine überlegene Wirkung, wie an Hand der folgenden Beispiele zahlenmäßig nachgewiesen werden kann. Compared with previously known antioxidants for polyethylene show the agents that can be used according to the invention, the phenthiazine or the 1,2-arylene thiazines, a superior effect with both high-pressure and low-pressure polyethylene, such as can be proven numerically based on the following examples.
Die Fähigkeit der genannten Zusatzstoffe, auch in Lösungen von Polyäthylen ihre Wirkung auszuüben, ist unter anderem für die Viskosimetrie von Polyäthylenlösungen von Bedeutung. Es ist zweckmäßig, dabei höhere Konzentrationen der Zusatzstoffe zu wählen. The ability of the additives mentioned, also in solutions of polyethylene To exert their effect is, among other things, for the viscometry of polyethylene solutions significant. It is advisable to use higher concentrations of the additives to choose.
Beispiell Pulverförmiges Polyäthylen, das nach dem Niederdruckverfahren
von Ziegler hergestellt worden war, wurde mit 0, 1°/o Antioxydationsmittel versetzt.
Aus dieser Masse wurden innerhalb von 5 Stunden durch Pressen unter einem Druck
von 0, 05 kg je cm2 Folien mit einer Wandstärke von 0, 4 mm hergestellt. Die reduzierte
Viskosität des Ausgangspolyäthylens betrug 9, 3. Nach der Herstellung der Folien
wurde die reduzierte Viskosität erneut bestimmt. Der durch Oxydation eingetretene
Abfall der Viskosität, ausgedrückt in Prozent des ursprünglichen Wertes, ist ein
Maß für die Wirksamkeit des verwendeten Antioxydationsmittels.
Die im vorliegenden Beispiel angegebene reduzierte Viskosität errechnet
sich aus der dynamischen Viskosität ale. einer Polväthylenlösung der Konzentration
c = 0, 2 (g je 100 ccm Dekahydronaphthalin bei 135 C) und der dvnamischen viskosität
#D des Dekahydronaphthalins bei 135° C wie folgt : #L - #D #rod = # #D # c B e i
s p i e l 2 0, 2374 g des im Beispiel 1 verwendeten Niederdruckpolyäthylens werden
unter Zusatz von 0, 1 g Antioxydationsmittel in 100ccmDekahydronaphthalin bei 350°C
gelöst. Nach 6stündigem Schütteln der Lösung mit Luft bei 135° C wurde der Abfall
der reduzierten Viskosität ermittelt.
Beispiel 3 1, 76 g Hochdruckpolyäthylen mit einer reduzierten Viskosität
von #red = 1,6 wurden mit Zusatz von 0, 1 g Stabilisierungsmittel, wie im Beispiel
2 beschrieben, in Dekahydronaphthalin gelöst. Der Abfall der Viskosität wurde nach
6stündigem Schütteln der Lösung bei 135° C mit Sauerstoff ermittelt.
Beispiel 4 Während in den bisherigen Beispielen die Oxydationsbeständigkeit durch Ermittlung des Vikositätsabfalles von Polyäthylenlösungen bestimmt wurde, erfolgte in einem weiteren Versuch eine unmittelbare Messung der Sauerstoffaufnahme des Polyäthylens bei Lagerung in einer Sauerstoffatmosphäre unter erhöhter Temperatur. Example 4 Whereas in the previous examples the resistance to oxidation was determined by determining the viscosity drop of polyethylene solutions, In a further experiment, the oxygen uptake was measured directly of polyethylene when stored in an oxygen atmosphere at an elevated temperature.
20 g Polyäthylen wurden in ein Glasgefäß von 39 mm Durchmesser und 60 ccm Inhalt gefüllt, das sich in einem größeren Glasgefäß von 57 mm Durchmesser und 130 ccm Volumen befand. Der Zwischenraum zwischen beiden Gefäßen wurde mit festem Natriumhydroxyd ausgefüllt, welches die gasförmigen Oxydationsprodukte des Polyäthylens band. 20 g of polyethylene were placed in a glass vessel with a diameter of 39 mm and 60 ccm content, which is in a larger glass vessel with a diameter of 57 mm and 130 ccm volume. The space between the two vessels was tightened Sodium hydroxide, which is the gaseous oxidation products of polyethylene tape.
Die Glasgefäße wurden in eine Bombe gestellt, wie sie für die Oxydationsbeständigkeit von Benzinen nach der ASTM-Vorschrift D 525-49 verwendet wird. The glass jars were placed in a bomb as they were for resistance to oxidation of gasoline according to ASTM regulation D 525-49 is used.
Die Bombe wurde mit 7 kg je cm2 Sauerstoff gefüllt und auf 160° C gehalten. Die eintretenden Druckveränderungen wurden mittels eines Schreibers registriert.The bomb was filled with 7 kg per cm2 of oxygen and heated to 160 ° C held. The pressure changes that occurred were recorded by means of a recorder.
Die Tabelle zeigt die Stabilitätsperiode an, die bei Niederdruck-und Hochdruckpolyäthylen bei Verwendung verschiedener Stabilisationsmittel bei Zusatz von 0, 1% gemessen wurde. Unter der Stabilitätsperiode wird der Zeitraum in Stunden verstanden, der vom Beginn des Versuches bis zu einem Druckabfall vom 0, 2 kg je cm2 verstreicht. Vor Beginn der Versuche wurde die völlige Dichtigkeit der Vorrichtung iiberprüft. The table shows the stability period that is used for low pressure and High-pressure polyethylene when using various stabilizers when added of 0.1% was measured. The period in hours is shown under the stability period understood from the beginning of the experiment up to a pressure drop of 0, 2 kg each cm2 elapses. Before starting the tests, the device was completely sealed checked.
Das bei den Versuchen verwendete Niederdruckpolyäthylen nach Ziegler
besaß eine reduzierte Viskosität von gred = 2, 7, das Hochdruckpolyäthylen war das
gleiche Produkt, wie im Beispiel 3 angegeben.
PATENTANSPROCHE : 1. Verfahren zur Verbesserung der Oxydationsbeständigkeit von Polyäthylen, dadurch gekennzeichnet, daß Phenthiazin und bzw. oder 1, 2-Arylenthiazine in kleinen Mengen, bevorzugt in Mengen von 0, 01 bis 0, 5 Gewichtsprozent, zugesetzt werden. PATENT CLAIM: 1. Process for improving resistance to oxidation of polyethylene, characterized in that phenthiazine and / or 1, 2-arylene thiazines in small amounts, preferably in amounts of 0.01 to 0.5 percent by weight, added will.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEG22129A DE1053780B (en) | 1957-05-18 | 1957-05-18 | Process to improve the resistance to oxidation of polyethylene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEG22129A DE1053780B (en) | 1957-05-18 | 1957-05-18 | Process to improve the resistance to oxidation of polyethylene |
Publications (1)
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DE1053780B true DE1053780B (en) | 1959-03-26 |
Family
ID=7121891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEG22129A Pending DE1053780B (en) | 1957-05-18 | 1957-05-18 | Process to improve the resistance to oxidation of polyethylene |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE1053780B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1149892B (en) * | 1960-03-30 | 1963-06-06 | Eastman Kodak Co | Stabilized molding compounds made from poly-ª ‡ -olefins |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE531883A (en) * | ||||
BE548948A (en) * | 1955-06-24 | |||
US2576009A (en) * | 1948-07-22 | 1951-11-20 | Du Pont | Process for arresting the polymerization of chloroprene |
US2582510A (en) * | 1947-12-05 | 1952-01-15 | Bell Telephone Labor Inc | Polyethylene stabilized with sulfur plus a vulcanization accelerator |
US2727879A (en) * | 1951-12-11 | 1955-12-20 | Du Pont | Stabilized ethylene polymer compositions |
-
1957
- 1957-05-18 DE DEG22129A patent/DE1053780B/en active Pending
Patent Citations (5)
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BE531883A (en) * | ||||
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