DE1267422C2 - Stabilisieren von Polyvinylchlorid und Vinylchloridmischpolymerisaten - Google Patents
Stabilisieren von Polyvinylchlorid und VinylchloridmischpolymerisatenInfo
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Description
Synthetische halogenhaltig Polymerisate, wie Polyvinylchlorid und Vinylchloridmischpolymerisate, werden, besonders auf dem Elektrosektor, verbreitet mit
basischen anorganischen oder organischen Bleiverbindungen versetzt, die auf die Polymerisate stabilisierend wirken und fähig sind, abgespaltene Salzsäure
zu binden. Charakteristisch für diese Gruppe der Bleistabilisatoren sind auf der anorganischen Seite
tetrabasisches Bleisulfat, tribasisches Bleisulfat, dibasisches Bleiphosphit und Bleiweiß, auf der organischen Seite dibasisches Bleistearat und dibasisches
Bleiphthalat Neben dieser Gruppe der basischen Bleistabilisatoren werden auch neutrale Bleisalze, wie Bleistearat hauptsächlich aber als Gleitmittel verwendet.
Es wurde nun gefunden, daß basische Bleiverbindungen, deren Aufschlämmung in Wasser einen
pH-Wert von 6 und darüber hat, mit Alkylphenolen in wäßi-'Tim Medium Umsetzungsprodukte ergeben,
die als Stabilisatoren gegenüber den üblichen basischen Bleistabilisatoren eine erhöhte Wirkung aufweisen.
Es wurden vier Versuche durchgeführt, indem vier verschiedene Verbindungen mit Polyvinylchlorid gemischt und auf ihre Wärmestabilität untersucht
wurden. Zum Vergleich wurden vier weitere Versuche durchgeführt, bei denen Polyvinylchlorid mit den
gleichen Bleiverbindungen wie in den ersten vier Versuchen versetzt wurde, nachdem aber diese Verbindungen mit Alkylphenol umgesetzt worden waren.
Im einzelnen wurden für die Versuche dibasisches Bleistearat, ein basisches komplexes SaJz aus Bleioxyd,
Bleisulfat und Bleistearat der allgemeinen Formel
13 PbO · PbSO, · 4 Pb(C17H^COO)1
dibasisches Bleiphosphit und tetrabasisches Bleisulfat bzw. die Umsetzungsprodukte dieser Bleisalze mit
p-tert-Octylphenol angewendet Diese Stabilisatoren
wurden in einer Mischung von 100 Gewichtsteilen Suspensions-Polyvinylchlorid (K-Wert 70), 50 Gewichtsteilen Dioctylphthalat als Weichmacher und
2 Gewichtsteilen Stabilisator geprüft Bei Verwendung der anorganischen basischen Bleisalze wird zur Erleichterung der Fellbildung auf dem Mischwalzwerk
1 Gewichtsteil Ε-Wachs zugegeben.
Die Mischung wird in der Reihenfolge Polyvinylchlorid, Stabilisator, Ε-Wachs, Dioctylphthalat zunächst vorgemischt und dann 10 Minuten bei 17O0C
auf dem Mischwalzwerk plastifiziert Anschließend wird zu Folien gleicher Dicke ausgezogen und die
Wärmestabilität durch Bestimmrag der Zeit bis zum Auftreten von Salzsäure Hi 2000C geprüft
Die benutzte Prüf methode ist eine Abänderung der DIN-Vorschrift Nr. 53381, wohei gegenüber der
| Stabilisator |
Zettin
MinutcD bis zum Nechweis der Salzsäure |
|
| a) | dibasisches Bleistearat | 10 |
| b) |
dibasisches Bleistearat, umgesetzt
mit p-tert.-OctylphenoI |
25 |
| c) |
basisches Komplexsalz
13PbO-PtSO1- 4Pb(C17HuCOO)1 |
11 |
| d) |
basisches Komplexsalz
13 PbO · PbSO4 · 4 PMC17HmCOO)1, umgesetzt mit p-tert-Octylphenol |
33 |
| e) | dibasisches Bleiphosphit | 18 |
| f) |
dibasisches Bleiphosphit, umgesetzt
mit p-tert-Octylphenol |
27 |
| g) | t*,trabasisches Bleisulfat | 17 |
| h) |
tetrabasisches Bteisulfat umgesetzt
mit p-tert-Octylphenol |
24 |
Ob die Umsetzungsprodukte einheitliche chemische Produkte oder nur Mischungen sind, ist noch nicht
einwandfrei geklärt Sie lassen sich in üblicher Weise
dadurch herstellen, daß die basischen Bleiverbindungen mit Alkylphenolen in wäßrigem Medium in
Berührung gebracht werden. Zur Umsetzung sind alle basischen anorganischen und organischen Bleiverbindungen, einschließlich basischer Bleikomplex-
salze, befähigt, die in wäßriger Aufschlämmung einen pH-Wert von über 6 haben. In der folgenden Tabelle
sind die pH-Werte der Auf schlämmungen von 1/100 Mol bekannter basischer Bleistabilisatoren in Wasser angegeben.
| Stabilisatoren | Costxascbc Formel |
pH-
Wert |
| Bleimonoxyd | PbO | 10 |
| Tetrabasisches | ||
| Bleisulfat | 4PbO-PbSQa | 8,5 |
| Tribasisches | ||
|
Bleisulfat
DO |
3PbO-PbSO4 | 7,7 |
| Dibasisches | ||
| Bleiphosphit | 2PbO · PbHPO1 | 7,1 |
| Bleiweiß | Pb(OH)1 · 2PbCOj | 6,4 |
| - Dibasisches | ||
| 5 Bleistearat | 2PbO-Pb(CMHeCOO)1 | 8,8 |
| Dibasisches | ||
| Bleiphthalat | 2PbO-PbQH4(COO)1 | 7,6 |
Als Alkylphenolkomponente eignen sich ein- und A. Umsetzung zwischen dibasischem Bleistearat
mehrfach alkyliertc Phenole, die mit Polyvinylchlorid und p-tert.-Octylphenol
verträglich und lichtbeständig sind und deren Phenol- 61O5 dibasisches Bkistearat und 10,51 g p-tert.-gruppe
reaktionsfähig ist. Zur Herstellung der Blei- Octylphenol werden in 200 ml Wasser unter Zusatz
Stabilisatoren werden die Partner in so viel Wasser 5 von 10 ml Butanol dispergieit und 0,5 Stunden unter
auf geschlämmt, daß eine gut rührbare Dispersion Erwärmung auf 95 bis 1000C intensiv gerührt. Das
entsteht, und dann wird einige Zeit, beispielsweise gebildete weiße Produkt wird nitriert, der Filter-0,5
bis 1 Stunde, bei erhöhter Temperatur, maximal kuchen zweimal zur Entfernung nicht umgesetzten
bei 1000C, gerührt. Werden die verwendeten basischen Octyiphenols in je 300 ml Methanol suspendiert,
Bleiverbindungen, wie beispielsweise dibasisches Blei- 10 dekantiert, filtriert, bei etwa 8O0C getrocknet und
stearat, von Wasser nicht benetzt, so empfiehlt es anschließend gemahlen,
sich, in Gegenwart eines Netzmittels oder eines benetzend wirkenden organischen Lösungsmittels zu Pb gesamt und aktiv 44,3%; Dichte 1,5.
arbeiten. Im allgemeinen werden pulverförmige Pro- B Umsetzung zwischen Komplexsalz der Summendukte
erhalten, die durch Waschen mit Lösungs- 15 formel 13 PbO · PbSO4 - 4 Pb(C17Hj5COO)J
mittel von überschüssigen Alkylphenol befreit und mjt p-tert.-Octylphenol
dann in -an sich bekannter Weise getrocknet und ,«„-., . . , .,„ ^
wnterverarbeitet werden 60^03S Komplexsalz und 3,78 g p-tert.-Octyl-
Die erhaltenen Produkte bestehen aus einem Ge- Pj«no} werden unter Zusatz von 10 ml Butanol in
misch verschiedener Verbindungen, je nach den ao 2O9 «l ?.**?*?"***&? u"d «»*teß«id 1 Stunde
Mengenverhältnissen der Ausgangssubstamen. Das *» *5*>ls. ™ .c geruhf· Das weiße pulverförmig
Verhalten gegenüber Lösungsmitteln und die physi- Produkt wird wie unter A aufgearbeitet
kaiischen Konstanten zeigen, daß die Alkylphenole Pb aktiv 53,21V0, gesamt 57,7 °/0; Dichte 1,7.
sieht als Bleiphenolat gebunden werden, da dieses nur
als Nebenbestat.dteil nachweisbar ist. Wahrscheinlich as C. Umsetzung zwischen dibasischem Bleiphosphit
tritt Komplexsalzbüdung unter Aufbau eines neuen und p-tcrt-Octylphenol
Kristallgitters ein. „.. „, ... · , „. . , . · , ,., .„
Für die Verödung der gebildeten Produkte als Λ 74>2* g df»«**« Bleiphosphit und 37 86 g p-teri.-
Stabilisatoren ist es unerheblich, ob es sich um ein- Octylphenol werden mit 5 ml Butanol in 300 ml
heitlkhe Verbindungen oder um Substanzgemische 3oWa!?er dispergiert und 1 Stunde bei 95 bis 100 C
handelt Das Mengenverhältnis basisches Bleisab: zu ge.r"hrt; Das ge A blldfte w K eiße pulverförmig Produkt
Alkylphenol wird nicht stöchiometrisch festgeSegt, Wld wie unter A aufgiarbeitet.
sondern nach dem günstigsten Verhalten in der Poly- Pb aktiv und gesamt 59,4°/0; Dichte 2,3.
vinylchloridmischung. D. Umsetzung zwischen tetrabasischem Bieisulfat
Oft ist es vorteilhaft, nur die Oberflache der be- 35 und p-,;ert.-Octylphenol
nutziten basischen Bleiverbindungen mit einer Schicht ... . ■ Γ ηι ■ ,. . , o n-
des gebfldeten Bleiphenolatkomplexsalzes zu über- Ο 59;8δ tetrabasisches Bleisultai und 18 92 g p-tert.-
SSaSaSfSS
Folgende Angaben dienen zur Erläuterung der Her- 40 s . . κ»·*.Γ
steUung der iPrikomplexsalzgemische. Als Alkyl- unter A aufgearbeitet.
phenolkomponentewirdp-tert.-OctylphenolverwendeL Pb aktiv 52°/0, gesamt 66,9 °/„; Dichte 2,3.
Claims (2)
- Patentansprüche:!.Verwendung des Umsetzungsproduktes·von Alkylphenolen mit basischen Bleiverbindungen, die in wäßriger Aufschlämmung einen pH-Wert über 6 haben, zum Stabilisieren von Polyvinylchlorid und Vinylchloridmischpolymerisaten.
- 2. AusfQhrungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Umsetzungsprodukte von p-tert.-Octylphenol mit tetrabasischem Bleisulfat, tribasischem Bleisulfat, dibasischöm Bleiphosphit, di basischem Bleistearat und komplexen anorganisch-organischen Bleisalzen verwendet werden.DIN-Vorschrift die Temperatur erhöht worden ist, zwecks Erzielung eines kräftigen Salzsäurestromes beim Abbruch der Stabilität, und an Stelle des zerkleinerten Polyvinylchlorids ein Folienstück gleicher 5 Oberfläche und Dicke (0,4 oo 5,0 ao 5,0 cm") zusammengerollt und in das Reagenzglas getan wird. Die so abgeänderte Methode weist gegenüber der ursprünglichen eine wesentlich bessere Reproduzierbarkeit auf.ίο Die Ergebnisse der Prüfung sind aus der folgenden Tabelle ersichtlich:
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