SU424362A3 - Полимерная композиция на основе полиолефина - Google Patents

Description

1

Предметом изобретени   вл ютс  составы, содержащие органические вещества, которые распадаютс  при действии света, стабилизованные добавкой к ним 5Н-1,4-диазепин-5-она.

Предлагаемый стабилизирующий состав содержит полимерное вещество и соединение структурной формулы

О Н

II I /C-N

СН2 J,/CH5

СНг

н,с,

н-.с lyСНз н

Полиолефины, содержащие соединение I в качестве стабилизатора, намного более устойчивы к действию света, чем те же вещества, содержащие известные стабилизаторы. Кроме того, соединение I обладает теплостойкостью, низкой летучестью и хорощей совместимостью с полиолефинами.

Соединение I можно получить реакцией обмена 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидона с азидом иатри  в серной кислоте или при нагреве оксима в избытке полифосфорной кислоты или другом соответствующем катализаторе, пригодном дл  применени  при бекмановской перегруппировке , например бензолсульфонилхлориде или п-толуенсульфонилхлориде.

Соединение очень сильно повыщает устойчивость полиолефинов против старени , вызываемого УФ-лучами. Повыщение устойчивости к воздействию света не вызывает изменени  цвета обрабатываемого таким образом полиолефипа . Соединение I эффективно повыщает светопрочность полиэтилена и полипропилена

высокой и низкой плотности, полимеров бутена-1; пентена-1; З-метилбутена-1; гексепа-1; 4-метилпентена-1; 4-метилгексена-1; 4,4-диметилпентена-1 , а также светопрочность сополимеров и тройных сополимеров олефинов, в

частности этилена или пропилена.

Количество добавл емого соединени  I зависит от свойств обрабатываемого полимерного материала, а также от интенсивности и продолжительности облучени . Но примен емое количество, как правило, может колебатьс  в пределах 0,01-5 вес. %, предпочтительно 0,1-2 вес. % относительно веса необработанного полимерного материала.

В соответствующих случа х предлагаемый

состав может содержать различные добавки, например антиокислители, другие светостабилизаторы , дезактиваторы металлов, пигменты, снимающие статические зар ды агенты, наполнители , красители и стекло - или другие

волокна.

Сосдкисипе i добавл ть в гюл чл1ер п ;и латерпал любым сущсствуюидим способом л(;бавлсыи  соединений в но, лшеры. Соедк;;с11ие 1 :,io/Kiо смешивать с ;;олимсрпьп1 материалог ); соот;5етствующем смсс)-1тсле Соединение I можно добавл Т, з iiopouiKooGразиьл нолкмер в виде раствора или сусненз 1И в соответстсуюп ем растворнтеле нла днеnepiiiTOpc , ианрнме) в таком кпертнсл ор ;ничееком растворителе, как метанол. эта;;;л н1и аде: он. По ме)е удалени  раствор:: ,од  , т;нательио :1е)е:мешивают. Соа:ии:е::не J :,io.:.iO .i,(Joa;sji riTj в иолнмер во врем  его : 0лучени , нанркмер в иоздией стадии но тучеии  полимера, в цел х ооеснсчеии  нредвариiCJibHoi; стаби;1 1за;1 Д1 HO/iji/Jepa.

В качестве соответствующих аитиокислитеде : можно иривестн актнокислители иссвооодиого феиольиого тина, например 2.6-д;1-7/;ет.бутилдг-крезол; 4,-г-5:;с- (2Д) .бутилфеиол); 4А-бис- (2,6-дпизопропнлфенол ); 2,4,б-триизопропилфенол; 2,2-тиО б ;с (4-мстил-6-г/ ег.бутилфеиол); тетракис- У1С1Илен-3- (3,5-дибутил--4 - окслфенил)нродионат1метад;  -сдстадецил-р-(4-окси-3, 5-г/ е7 бу1илфенил ) проппопатные сло :а1ые эфиры тноднпроиноновой кпслоты, например дилаурпдтиодипрондонат; алкил-, арил- пли арад;д:лфоефпты , ианрп:;1ер трифепилфоефит, гр: ноиилфосфит и днфеинлдецилфосфпт, а также сочета 1ие зтнх аитнокпелнтелей.

К еветоетабилизатор м относите;, также чакне лассы заме1ценн1)1х беизотрназолок, ка.-; 2 (2-океп-5-метил) феиилбензотриазол и 2-(2океп-Зо- ди-трег.бугил) - о хлорфепк.1бе:13отр азол; 1т;ковь е оксибензо()епоно ;о:0 тнка; нростракственно затруднсдпые феиоль;, иан|)имер 2,4-дп-7рег.бутплфеи:лл-3,5-ди-т/ ег. 4-оксибеизоа т; соответствующими металлическими дезактиваторами  вл ютс , например ,или.теинрог идеидиамип, 5,5 - лютиленбыобеизотрназол и еоли салип,плампиогуан1 ддна и никелевые соединени , нанрн:тер нпкелевые комплекеы 2,2-тио-оцс- (4-гре7.октилфенол ), как 1:1- и i :2-ко:м:ктексы, в соответствующем случае с дру1Ч1ми лигаидами, как  -бутиламии. никс,иев:)1е ом1:ле чс;: 1 иас (4-г/;аг.октилфеппл) сульфои, ка;-: 2: l-ja::.inлскс , в соответствующем случае с другими лига ;дамп , как 2-этилкапропова  кислота, пике;;:ди:бутплддтпокарба:иад :1и;еле;д:1е сод. мочоалки.товых еложпых эфиров 4-OKCii-2,5дн-т/ .ег.бутилбензилфоефоново киедот л. iva; етпловые. этиловые плп бутиловые едождые эфпры, никелевый коАиа;;екс 2-океп-4-метклфенилупдендлкето:10 {еим .

Как п количество еоедииени  I, количество любой другой добавки колеблетс5: предиочтнтельпо в нределе 0,01-5 гее. % отпосптсльН .О веса н.еобрасотаииого оргапнческого матйриала .

В еочетапии с а1к:т1окислителем, пригодным дл  иредотвращедк  окспдатпвиого расда;),а полиолефииов, .iep ирострапственно затрудие:;но1о фeнoлL;Иoгo тпиа. соедииснне I

придает но.дполесринам, в частности полипро:| 1леду , вееетороинюю уетойчивость высокой степенп.

iipj.:viep ;. а) Раствор 1,73 вес. ч. 2,2,6,6 етра:у:етил-4л;и:1еридонмоиогидрата в 10 вес. ч. хлороформа сушат над карбонатом кали , фильтруют и охлаждают в лед ной ваиие. В этот охлажденгп й, интеисивио перемещиваемый раствор по капл м .т,обавл ют 8 вес. ч. копцептрировапной серной кислоты. Зате.м небольшими пори.н .мд добавл ют 1,62 вес. ч. азида натри  в гече:1 ;е :iO,Ty4aca. Размешива: ие продолжают cnj,e 13 мин, зате.м раствор JOT в 45 вес. ч. льда и воды.

После этого раствор пасыщают твердым карбонатом натри  и тщательно экстрагируют эф:1ро:.1. Эфирный раствор высугнивают, фильтруют и упаривают нрп иоиижеипом давлепин досуха. Получают 1,52 вес. ч. почти белого вещества с т. нл. 140-:45°С. Перекристаллизаци  из сухого беизола дает 2,2,7,7тетраметил:-скса Д1дро-5Н-1 ,4-диазе1шп-5 - оп в виде оес:л;етн:);х кристалдов с т. пл. 147,5- 1-.8-С,

б) Готоа т раствор (0,15% па объем) проду ста 1 а) в ацетоне, зате:;1 40 об. ч. этого раствора добавл ют в 40 об. ч. порошкообразпого :юлпиропилеиа, соверииенно не содержащего стабилизирующих добавок. Затем добавл ют 60 об. :. ацетона дл  иолучепи  суспензии в перемешивают до получени  го:,Югеиного состо ни . Растворитель у-парива:от в ротадиопном вынарпом ainiapaTe на кин  п ,ей во.т, 1:ой бане, и остатки растворител  уда;; :от нронусканием через выпарной аппарат струи азота; остаетс  cyxoii иорошок.

4 1- сухого порошка помещают в прессфор: :у 15,2X15,2X0,38 см. Затем фюрму п полирующую плиту нагревают до ISOC в прессе нод давление:.: в течение 5 млн. в течение 1 .МИД примеп ют давлепие 20 т/6,45 c:vi, охлаждают и повыигают давление так, что прп температуре 50°С оно составл ет 80 т/6,45 см. Охлаждение нродолжают до температуры иреесформы 50С, затем ее вынп.мают из пресеа .

Пробы подверг-ают обл чению светом в устpoiiCTBe , состо щем из враща ощегос  стола с 28 нонеремен:10 становлепиы: :и лампами солнечно:ч ) п УФ-с: ета. Длипа ламп солнечного сзета: 0,604 м, мощ.ность 20 вт, максиму.м из3100 А; длпиа УФ-ла: 1иы: 0,604 м, 40 иг, л акснмум излучени 

коипептрически вращаютс  таким образом, чтобы облучение проходило равномерио .

Пробы периодически контролируют и сгибают прп 180°С; врем  до начала хрупкости

рС1 ИСТр1:руЮТ.

Подобпые псдьпаии  провод т па пробах из пол: нрО :илсна, содержащего 2-(2-окси3 ,5-дп-г/;е:г.бутилфеиил) - 5 - хлорбеизотриа3 ;;i , и без стабилизатора. В табл. 1 приведены данные по результатам опытов примера 1. Таблица 1 по влени  Добавка хрупкости, 2-(2-окси-3, У-лн-трет, бутилфенил)-5-хлорбензотриазол 2,2,7,7-тетраметилгексагидро-5Н-1 ,4-диазепин5-он Пример 2. а) Смесь 34,6 вес. ч. триацетонаминогидрата и 13,9 вес. ч. гидроксиламингидрохлорида в 400 вес. ч. этанола нагревают с обратным холодильником 18 час. При охлаждении выпадает осадок, который отдел ют и соедин ют с осадком, полученным при осторожном упаривании фильтрата. Выход триацетонаминоксимгидрохлорида равен 35,2 вес. ч. Затем к осадку добавл ют раствор карбоната натри  до получени  щелочной реакции , экстрагируют эфиром и получают 20,2 вес. ч. триацетонаминоксима. б)20 вес. ч. полученного по примеру 2 а) триацетонаминоксима добавл ют к 600 вес. ч. теплой, размешиваемой механическим путем полифосфорной кислоты. Смесь нагревают 15 мин до 115°С, добавл ют 2000 вес. ч. воды, и раствор довод т до щелочной реакции добавлением твердого карбоната натри . Пепрерывное экстрагирование щелочного раствора хлороформом дает 12 вес. ч. 2,2,7,7-тетраметилгексагидро-5Н-1 ,4-диазепин-5-она. Перекристаллизацией из сухого бензола получают 11,1 вес. ч. почти бесцветных кристаллов с т. пл. 145-147°С в)Добавление в полипропилен продукта иримера 2 б) значительно новыщает его устоичивость к свету. П р и м е р 3 aj 10,1 вес. ч. полученного по примеру 2 а) триацетонаминоксима раствор ют в смеси 200 вес. ч. ацетона и 50 вес. ч. воды; смесь сперва обрабатывают 8,5 вес. ч. едкого натра, затем - 11,7 вес. ч. п-толуенсульфонилхлорида . Затем смесь нагревают с обратным холодильником в течение 18 час. Охлаждают , ацетон упаривают, водный раствор промывают 30 вес. ч. хлороформа. При упаривании хлороформа при пониженном давлении получаетс  твердое вещество, которое тщательно экстрагируют 60 вес. ч. тор чего хлороформа. После упаривани  хлороформа получают 4,1 вес. ч. бесцветного твердого вещества 2,2,7,7-тетраметилгексагидро-5И-1,4-диазепин-5-она с т. пл. 145-147°С. б) Добавление в полипропилен продукта примера 3 а) значительно повышает его устойчивость к свету. Пример 4. 38 вес. ч. полипропилена гомогенизируют с 0,076 вес. ч. н-октадецил-р-(4окси - 3,5-ди - трег.бутилфенил)пропионата 3 пластификаторе в течение 3 мин. Затем добавл ют 2,2,7,7-тетраметилгексагидро-5Н-1 ,4-диазепин - 5-он, продолжа  гомогенизацию еще 7 мин. Гомогенизированную смесь вынимают из пластификатора и прессуют в прессе до толщины 2-3 мм. 9 вес. ч. полипропиленовой смеси загружают в пресс, плиты которого покрыты алюминиевой фольгой толщиной 0,1 мм. Пресс замыкают и в течение 2 мин не примен ют давлени . Затем давление повышают до максимального значени  (12 т) и выдерживают 6 мин при температуре 260°С. Затем давление снимают, материал охлаждают под проточной водой (толщина материала 0,3 мм). Материал разрезают на 3-5 кусков по 35X35 мм и снова загружают в пресс. Пресс замыкают и в течение 2 мин не примен ют давлени . Затем в течение следующи.х 2 мин давление увеличивают до 8 т при температуре 260°С. Давление выдерживают 2 мин, затем снимают. Полипропиленовую пленку (0,1 мм) вынимают и помещают сразу в печь с циркул цией воздуха при 150°С. От закаленной пленки (0,1 мм) отдел ют отрезок 44X100 мм, подвергают облучению в устройстве с вращающимс  столом с попеременно установленными 28 лампами солнечного и УФ-света. Лампы солнечного света: длина 0,604 м, мощность 20 вт, максимальное излучение 3000 А; УФ-лампа: 0,604 м, 40 вт, 3500 А. Пробу концентрически вращают среди ламп таким образом, чтобы радиаци  была равномерной. Облучаемую пробу регул рно контролируют и регистрируют врем , при котором проба достигает 50%-ного первоначального разрывного удлинени . Подобные испытани  провод т и на полнпропиленовых пробах известным стабилизатором 2-(2-окси-3,5-ди - грег.бутилфенил) - 5хлорбензотриазол , со стабилизатором н без него. Данные по результатам проведенных опытов приведены в табл. 2. Таблица 2 Врем  50%-ного разрывного Добавка удлинени  (первоначального ), части 2-(2-окс11-3,5-ди-/«ре г. бутилфенил)-5-хлорбензтриазол 2,2,7,7-тетраметилгексаг11дро-5Н-1 ,4-Д11азепин-5-он 7 Предмет изобретени  Полимерна  композици  на основе полиолефина и стабилизирующей добавки, отличиюща с  тем, что, с.целью повыщени  стаби- 5 8 лизирующего эффекта, в качестве стабилизирующей добавки в нее введен 2,2,7,7-тетраметилгекеагидро-5Н-1 ,4-диазепин-5-он в количестве 0,01-5% от веса полиолефина.