PL238199B1 - Barwna kompozycja polimerowa o zwiększonej odporności na starzenie ultrafioletowe - Google Patents
Barwna kompozycja polimerowa o zwiększonej odporności na starzenie ultrafioletowe Download PDFInfo
- Publication number
- PL238199B1 PL238199B1 PL426843A PL42684318A PL238199B1 PL 238199 B1 PL238199 B1 PL 238199B1 PL 426843 A PL426843 A PL 426843A PL 42684318 A PL42684318 A PL 42684318A PL 238199 B1 PL238199 B1 PL 238199B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- aging
- ethylene
- polymer composition
- parts
- pigment
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 230000032683 aging Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910001308 Zinc ferrite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NNGHIEIYUJKFQS-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)iron;zinc Chemical compound [Zn].O[Fe]=O.O[Fe]=O NNGHIEIYUJKFQS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Chemical class CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 230000002431 foraging effect Effects 0.000 description 2
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 2
- SDJKPJSYBGJMJL-UHFFFAOYSA-N 3,4,5,6-tetrachloroisoindol-1-one Chemical compound ClC1=C(Cl)C(Cl)=C2C(Cl)=NC(=O)C2=C1 SDJKPJSYBGJMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKZUNWLMLRCVCW-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(4-bicyclo[2.2.1]hept-2-enyl)ethyl]bicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1CC(C2)C=CC21CCC1(C=C2)CC2CC1 YKZUNWLMLRCVCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJHABGPPCLHLLV-UHFFFAOYSA-N benzo[de]isoquinoline-1,3-dione Chemical class C1=CC(C(=O)NC2=O)=C3C2=CC=CC3=C1 XJHABGPPCLHLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 1
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 150000004897 thiazines Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest barwna kompozycja polimerowa o zwiększonej odporności na starzenie ultrafioletowe, która zawiera kopolimer etylenowo-norbornenowy oraz substancję przeciwstarzeniową i jednocześnie nadającą jej barwę w postaci nieorganicznego pigmentu spinelowego w postaci brązowego mieszanego tlenku cynku (II) i żelaza (III), o wzorze chemicznym ZnFeO4, o nazwie handlowej Pigment Yellow 119.
Description
Przedmiotem wynalazku jest barwna kompozycja polimerowa o zwiększonej odporności na starzenie ultrafioletowe (UV), sporządzona z kopolimeru etylenowo-norbornenowego.
Wyroby polimerowe, podczas eksploatacji narażone są na działanie różnorodnych czynników (temperatury, tlenu, ozonu, promieniowania UV) mogące prowadzić do ich degradacji. Starzeniu kompozytów polimerowych towarzyszy zazwyczaj zmiana morfologii oraz barwy ich powierzchni, a także pogorszenie właściwości mechanicznych.
W celu zapobieżenia procesom starzenia polimerów, na etapie sporządzania kompozycji wprowadza się substancje przeciwstarzeniowe, jak aminy cykliczne, aminy aromatyczne, polifenole, pochodne antrachinonu, pochodne tiazyny, czy popularne w ostatnich latach naturalne flawonoidy pochodzenia roślinnego.
Z opisu patentowego PL 225134 jest znana kompozycja elastomerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na starzenie klimatyczne i promieniowanie UV, zawierająca cykliczny kopolimer etylenowo-norbornenowy oraz substancję przeciwstarzeniową w postaci pochodnej antrachinonu, powstałą w wyniku podstawienia antrachinonu w pozycjach 1; 1,4; 1,5; 1,8; 1,4, 5,8 podstawnikami elektronodonorowymi, jak OH, NH2, NHR, SR jednakowymi w pozycjach 1,4: 1,5; 1,8; 5,8, w których R oznacza grupę alkilową o wzorze ogólnym CnH2n+1, w którym n = 1-4 lub grupę fenylową podstawioną tą grupą alkilową, przy czym korzystnie zawiera 0,01-0,8 części wagowych tej substancji przeciwstarzeniowej na 100 części wagowych cyklicznego kopolimeru etylenowo-norbornenowego.
W opisie zgłoszenia patentowego PL420753 ujawniono kompozycję polimerową przeznaczoną na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na działanie promieniowania UV, zawierającą kauczuk etylenowo-norbornenowy oraz substancję przeciwstarzeniową w postaci naturalnego przeciwutleniacza z grupy polifenoli.
Z opisu zgłoszenia patentowego PL422052 jest znana kompozycja elastomerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na starzenie klimatyczne i promieniowanie UV, na bazie cyklicznego kopolimeru etylenowo-norbornenowego, zawierająca jako substancję przeciwstarzeniową pochodną naftalimidu. W czasopismach Melliand Textilberichte 1980, 61,941-945 oraz Developments in Chemical Engineering and Mineral Processing, 2004, 12, 91-105 opisano zastosowanie pigmentu organicznego o nazwie chemicznej tetrachloro-1H-izoindol-1-on, o wzorze sumarycznym C22H6CEN4O2, o nazwie handlowej Pigment Yellow 110, jako pigmentu przeciwstarzeniowego w materiałach polimerowych.
Z opisu zgłoszenia patentowego US 20020033560 znane jest zastosowanie pigmentów spinelowych w polimerach - żywicach termoplastycznych w celu zwiększenia szybkości ich nagrzewania.
Natomiast z czasopisma Pigment & Resin Technology, 2000, 29(3), 164-172 znane jest zastosowanie pigmentów spinelowych jako dodatków żaroodpornych w polimerowych antykorozyjnych powłokach żaroodpornych.
Znane jest także zastosowanie brązowego mieszanego tlenku cynku (II) i żelaza (III) o wzorze chemicznym ZnFe2O4 i strukturze pigmentu spinelowego, o nazwie handlowej Pigment Yellow 119 jako pigmentu lub dodatku koloryzującego.
Barwna kompozycja polimerowa o zwiększonej odporności na starzenie ultrafioletowe, zawierająca kopolimer etylenowo-norbrnenowy oraz substancję przeciwstarzeniową według wynalazku jako substancję przeciwstarzeniową i jednocześnie nadającą jej barwę zawiera nieorganiczny pigment spinelowy w postaci brązowego mieszanego tlenku cynku (II) i żelaza (III), o wzorze chemicznym ZnFe2O4, o nazwie handlowej Pigment Yellow 119. Kompozycja zawiera 1-5 części wagowych pigmentu spinelowego na 100 części wagowych kopolimeru etylenowo-norbornenowego.
W kompozycji według wynalazku stosuje się ceramiczny pigment spinelowy stanowiący nieorganiczny środek barwiący charakteryzujący się zdecydowanie wyższą odpornością termiczną, chemiczną i na działanie promieniowania UV niż pigmenty organiczne. Pigment spinelowy przyczynia się do wzrostu stabilności termicznej i odporności na działanie promieniowania UV kompozycji według wynalazku, przy czym odporność na działanie promieniowania UV kompozycji według wynalazku jest znacznie wyższa niż odporność na promieniowanie UV kompozytów polimerowych zawierających organiczne pigmenty. Jednocześnie składnik chromoforowy zawarty w pigmencie nadaje kompozycji barwę.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek, na którym fig. 1 stanowi wykres ilustrujący zmianę barwy kompozytów otrzymanych w przykładach I-II w funkcji czasu
PL238 199 Β1 starzenia, zaś fig. 2 wykres ilustrujący współczynniki starzenia (K) kompozytów otrzymanych w przykładach I-II w funkcji czasu. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.
Przykład I.
Sporządzono kompozycję polimerową o składzie:
| kopolimer etylenowo-norbornenowy nieorganiczny pigment spinelowy o nazwie handlowej Pigment Yellow 119 (PY119) Jednocześnie dla celów porównawczych przygotowano kompozycję o składzie: | -100 części, - 1 część, |
| kopolimer etylenowo-norbornenowy organiczny pigment o nazwie handlowej Pigment Yellow 139 (PY139) oraz kompozycję zawierającą tylko kopolimer etylenowo-norbornenowy. | -100 części, - 1 część |
Z kompozycji tych uformowano próbki kompozytów w czasie 5 minut w temperaturze 120°C.
Przykład II.
Przygotowano kompozycję o składzie:
| kopolimer etylenowo-norbornenowy PY119 oraz kompozycję o składzie: | - 100 części, - 3 części, |
| kopolimer etylenowo-norbornenowy PY139 | - 100 części, - 3 części. |
Z kompozycji tych uformowano próbki kompozytów w czasie 5 minut w temperaturze 120°C.
Kompozyty polimerowe sporządzone zgodnie z przykładami I-II poddano analizie zmiany kolom przy użyciu spektrofotometru UV-VIS w zakresie promieniowania 360-740 nm w systemie przestrzeni barw CIELab, zgodnie z którym całkowita zmiana barwy (ΔΕ) wyznaczana jest na podstawie wzoru:
ΔΕ = [(AL)2+(Aa)2+(Ab)2]l/2s w którym oznaczają:
L - parametr określający jasność próbki a - oś czerwieni-zieleni (barwa chromatyczna) b - oś żółcieni-błękitów (barwa chromatyczna).
Następnie wykonano pomiar wytrzymałości na rozciąganie próbek z przykładów I-II za pomocą uniwersalnej maszyny wytrzymałościowej Zwick/Roell, a następnie przeprowadzono symulację procesu starzenia ultrafioletowego (UV) kompozytów za pomocą aparatu UV2000 firmy Atlas. Po czasie 300 oraz 600 godzin procesu starzenia dokonano ponownych pomiarów zmiany barwy oraz właściwości mechanicznych kompozytów, a uzyskane wyniki przedstawiono w tablicy 1 oraz fig 1. rysunku. Na fig. 1 ΔΕ oznacza zmianę barwy kompozytu.
Tablica 1.
| Kompozycja | TS0 [MPa] | TSaooh [MPa] | TSeooh [MPa] |
| porównawcza (kopolimer etylenowo-norbornenowy | 40.4 | 7.7 | 7.7 |
| kopolimer etylenowo-norbornenowy + 1 część PY139 | 37.9 | 18.4 | 13.1 |
| kopolimer etylenowo-norbornenowy + 1 część PY119 | 40.8 | 40.5 | 39.2 |
| kopolimer etylenowo-norbornenowy + 3 części PY139 | 36.8 | 33.0 | 19.3 |
| kopolimer etylenowo-norbornenowy + 3 części PY119 | 39.9 | 39.0 | 39.0 |
w której oznaczają:
PL238 199 Β1
TSo - początkowa wytrzymałość na rozciąganie próbek,
TS300h - wytrzymałość na rozciąganie próbek po 300 godzinach starzenia UV,
TSeooh - wytrzymałość na rozciąganie próbek po 600 godzinach starzenia UV.
Ponadto na podstawie zmian właściwości mechanicznych kompozytów wyznaczono współczynnik starzenia K z wzoru:
K= (TS-EB)przcd starzeńicn/(TS'EB)p0 starzeniu w którym oznaczają:
TS - wytrzymałość na rozciąganie próbki (MPa),
EB - wydłużenie względne próbki (%).
Uzyskane wyniki współczynnika starzenia K przedstawiono na fig. 2 rysunku.
Claims (1)
1. Barwna kompozycja polimerowa o zwiększonej odporności na starzenie ultrafioletowe, zawierająca kopolimer etylenowo-norbornenowy oraz substancję przeciwstarzeniową, znamienna tym, że jako substancję przeciwstarzeniową i jednocześnie nadającą jej barwę zawiera nieorganiczny pigment spinelowy w postaci brązowego mieszanego tlenku cynku (II) i żelaza (III), o wzorze chemicznym ZnFe2O4 w ilości 1-5 części wagowych na 100 części wagowych kopolimeru etylenowo-norbornenowego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL426843A PL238199B1 (pl) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | Barwna kompozycja polimerowa o zwiększonej odporności na starzenie ultrafioletowe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL426843A PL238199B1 (pl) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | Barwna kompozycja polimerowa o zwiększonej odporności na starzenie ultrafioletowe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL426843A1 PL426843A1 (pl) | 2020-03-09 |
| PL238199B1 true PL238199B1 (pl) | 2021-07-19 |
Family
ID=69709490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL426843A PL238199B1 (pl) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | Barwna kompozycja polimerowa o zwiększonej odporności na starzenie ultrafioletowe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL238199B1 (pl) |
-
2018
- 2018-08-30 PL PL426843A patent/PL238199B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL426843A1 (pl) | 2020-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Correia et al. | Durability of pultruded glass-fiber-reinforced polyester profiles for structural applications | |
| EP2158281B1 (de) | Farbpigmentierte lackzusammensetzung mit hoher deckkraft, erhöhter kratzbeständigkeit und easy to clean eigenschaften | |
| DE68928919T2 (de) | Substituierte Triazine | |
| JP2018538414A (ja) | 被覆ビスマスオキシハライド系顔料 | |
| Zhang et al. | Property changes of wood-fiber/HDPE composites colored by iron oxide pigments after accelerated UV weathering | |
| HU219759B (hu) | Eljárás pigmentstabilizációra piperidinvegyületek alkalmazásával és a vegyületeket tartalmazó készítmény | |
| PL238199B1 (pl) | Barwna kompozycja polimerowa o zwiększonej odporności na starzenie ultrafioletowe | |
| Gugumus | The use of accelerated tests in the evaluation of antioxidants and light stabilizers | |
| EP3901205A1 (en) | Photochromic polypropylene fiber and preparation method thereof | |
| JP2019035098A5 (pl) | ||
| US2665265A (en) | Synthetic resin compositions having improved light stability | |
| EP0428020A2 (de) | Mischungen aus Polyarylensulfiden, nitrogruppenhaltigen Vernetzern und Glasfasern | |
| CN109425536A (zh) | 一种对水泥中防水涂料拉伸性能的进行测定方法 | |
| Coutinho et al. | Studies of the degradation of epoxy resins used for the conservation of glass | |
| JPH04225050A (ja) | くすんだ着色のアクリルガラスおよびその製造方法 | |
| PL225134B1 (pl) | Kompozycja elastomerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na starzenie klimatyczne i promieniowanie UV | |
| Ritaliah et al. | Potentiality of Theobroma cacao Peels Extract as Additive on Water-Based Paint to Hydrophobic Properties | |
| Jordan et al. | Effect of organic biocolourants on lightfastness and mechanical properties of polylactic acid | |
| PL247612B1 (pl) | Barwna kompozycja elastomerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na starzenie pod wpływem promieniowania UV | |
| Marzec et al. | Effects of solar irradiation on the properties of ethylene-norbornene composites containing solvent dyes | |
| PL221753B1 (pl) | Kompozycja elastomerowa z kauczuku etylenowo-propylenowego, przeznaczona na wyroby gumowe o dobrych właściwościach wytrzymałościowych i kontrolowanej degradowalności | |
| Marzec et al. | Novel dyed ethylene-norbornene composites with enhanced aging resistance | |
| CN104946128A (zh) | 一种环保防冻涂料 | |
| EP3585830B1 (en) | Uv-stabilizer solution for treating the surface layer of a polymer article | |
| BRPI0620897A2 (pt) | misturas de diaminas com cor reduzida |