SU914592A1

SU914592A1 - Polyprolylene-based composition

Info

Publication number: SU914592A1
Application number: SU802968856A
Authority: SU
Inventors: Anatolij A Efimov; Vladimir S Sivokhin; Galina V Aleksyuk; Vladimir P Kolomytsyn; Vasilij A Bondar; Vitalina M Sidorenko; Vladlen V Malovik
Original assignee: Anatolij A Efimov; Vladimir S Sivokhin; Galina V Aleksyuk; Vladimir P Kolomytsyn; Vasilij A Bondar; Vitalina M Sidorenko; Vladlen V Malovik
Priority date: 1980-08-04
Filing date: 1980-08-04
Publication date: 1982-03-23

Description

Изобретение относится к полимерным композициям на основе полипропилена и светостабилизирующей добавки и может быть использовано в производстве изделий различного назначения (волокна, пленки, листы и т. д.). 5The invention relates to polymeric compositions based on polypropylene and light-stabilizing additives and can be used in the manufacture of products for various purposes (fibers, films, sheets, etc.). five

Известны стабилизированные полипропиленовые композиции, включающие в качестве светостабилизаторов различные производственные бензотриазола, например 5-хлор-2- (2’ -окси-3' 5’ -дитрет.бутилфенил) -бензотриазол (тинувин 327); 2-(2'-окси-3',Stabilized polypropylene compositions are known which include various production benzotriazoles as light stabilizers, for example, 5-chloro-2- (2 ’-oxy-3 '5’ -ditertbutylphenyl) -benzotriazole (tinuvin 327); 2- (2'-hydroxy-3 ',

,5' -диизоамилфенил) -бензотриазол (тинувин 328), бензофенона, например 2-окси-4-алкоксибензофенон (бензон ОА); 2-окси-4-(2‘-этилгексокси)-бензофенон (бензон ОЭГ) [1]., 5'-diisoamylphenyl) -benzotriazole (tinuvin 328), benzophenone, for example 2-hydroxy-4-alkoxybenzophenone (benzo OA); 2-hydroxy-4- (2‘-ethylhexoxy) -benzophenone (benone OEG) [1].

Однако светостойкость указанных компо- ₁₅зиций недостаточна.However, light resistance of said component of ₁₅ Songs insufficient.

Наиболее близкой к предлагаемой по составу и достигаемому эффекту является композиция на основе полипропилена и тинувина 326 [2].Closest to the proposed composition and the achieved effect is a composition based on polypropylene and tinuvin 326 [2].

Недостатками известных композиций являются их окраска, сравнительно невысокая светостойкость, расслоение во времени на исходные составляющие, отсутствие доступ2The disadvantages of the known compositions are their color, relatively low light resistance, separation in time into the original components, the lack of access2

ного сырья для получения стабилизаторов (п-крезола).raw materials for the preparation of stabilizers (p-cresol).

Цель изобретения — повышение светостойкости и получение неокрашенных композиций на основе полипропилена.The purpose of the invention is the improvement of light fastness and obtaining unpainted compositions based on polypropylene.

Для достижения поставленной цели композиция на основе полипропилена, содержащая стабилизирующую добавку, в качестве последней содержит алифатический эфир фенилфосфоновой кислоты общей формулыTo achieve this goal, a polypropylene-based composition containing a stabilizing additive, as the latter contains an aliphatic ester of phenylphosphonic acid of the general formula

ко₂ ko ₂

при следующем соотношении компонентов,in the following ratio of components

мае. %:May %:

Полипропилен 98,0—99,5Polypropylene 98.0—99.5

СтабилизирующаяStabilizing

добавка 0,5—2,0addition 0.5-2.0

914592914592

Диэтиловый эфир 2,6-динитро-4-трифторметилфенилфосфоновой кислоты (ЭЭФК):2,6-Dinitro-4-trifluoromethylphenylphosphonic acid diethyl ester (EEFC):

νο₂ νο ₂

&&

О ОС₂Н₅ About OS ₂ N ₅

4'four'

0С₂Н₅ 0С ₂ Н ₅

Дипропиловый эфир 2,6-динитро-4-трифторметилфенилфосфоновой кислоты (ПЭФК):Dipropyl ester of 2,6-dinitro-4-trifluoromethylphenylphosphonic acid (PEFC):

10ten

IIII

Дибутиловый эфир 2,6-динитро-4-трифторметилфенилфосфоновой кислоты (БЭФК)¹ 2,6-Dinitro-4-trifluoromethylphenylphosphonic acid dibutyl ester (BEFC) ¹

^Κθ2_η ^Κθ 2 _η

л.о₂ ^{х ос}‘^н’l.o ₂ ^{x os} ' ⁿ '

ЭЭФК и ПЭФК представляют собой белые кристаллические порошки с т. пл. 56— 57 и 39—40°С соответственно. БЭФК — светло-желтая жидкость с т. кип. 165°С.EEFK and PEFK are white crystalline powders with mp. 56— 57 and 39—40 ° С, respectively. BEFC - light yellow liquid with m. Kip. 165 ° C.

ЭЭФК, ПЭФК и БЭФК могут быть введены в полимер любыми известными спосо20EEFC, PEFC and BEFC can be introduced into the polymer by any known means.

2121

30thirty

4four

бами сочетания добавок с полипропиленом (экструдированием, в смесителе, в виде растворов в подходящем растворителе и т. п.).bami combinations of additives with polypropylene (extrusion, in a mixer, in the form of solutions in a suitable solvent, etc.).

Как различные варианты предлагаемая полимерная композиция может содержать еще одну или несколько добавок, в частности антиоксиданты фенольного типа, пигменты, наполнители, огнезащитные средства и проч.As various options, the proposed polymer composition may contain one or more other additives, in particular phenolic antioxidants, pigments, fillers, flame retardants and so on.

Применение для стабилизации полипропилена производных из класса алифатических эфиров фенилфосфоновой кислоты, а также их смесей с указанными добавками позволяет получать высокоатмосферостойкие светлые или совершенно неокрашенные прозрачные, или устойчивые к. изменению цвета окрашенные изделия (волокна, пленки, листы и т. п.).The use of polypropylene derivatives from the class of phenylphosphonic acid aliphatic ethers, as well as their mixtures with these additives, allows to obtain high-temperature-resistant light or completely unpainted transparent or color-resistant dyed products (fibers, films, sheets, etc.).

Пример 1. Готовят смесь порошкообразного полипропилена с 0,50; 0,75; 1,00; 1,50; 2,00 вес. % стабилизаторов ЭЭФК, ПЭФК и БЭФК и с такими же количествами стабилизаторов гинувин П или тинувин 326. Пз приготовленных смесей прессуют пленки толщиной 0,05 мм, которые затем подвергают светоокислительному старению в аппарате искусственной погоды «Ксенотест 1200». Степень деструкции полимера оценивают по накоплению карбонильных групп при длине волны 1716 см'^] (моль/кг), молярный коэффициент экстинкции 220 л/моль.Example 1. Prepare a mixture of powdered polypropylene with 0.50; 0.75; 1,00; 1.50; 2.00 weight. % stabilizers EEFK, PEFK and BEFK and with the same amount of stabilizers guinevine P or tinuvin 326. Pz prepared mixtures pressed film thickness of 0.05 mm, which are then subjected to light-oxidizing aging in the apparatus of artificial weather "Xenotec 1200". The degree of degradation of the polymer is estimated by the accumulation of carbonyl groups at a wavelength of 1716 cm ' ^] (mol / kg), the molar extinction coefficient is 220 l / mol.

Результаты по определению светостойкости пленок полипропилена (ПП) с различными стабилизаторами приведены в табл. 1.The results for determining the light resistance of polypropylene (PP) films with various stabilizers are given in Table. one.

Таблица 1Table 1

Состав композиции Composition Накопление карбонильных групп, моль/кг, Accumulation of carbonyl groups, mol / kg, за время старения, ч during aging h 0 0 50 50 100 100 150 150 200 200

ПП без стабилизатора PP without stabilizer 0,02 0.02 0,27 0.27 ПП+0,50% тинувина П PP + 0.50% Tinuvina P 0,02 0.02 0,25 0.25 ПП+0,75% тину- PP + 0.75% Tin вина П wine P 0,02 0.02 0,24 0.24 ПП+1,00% тинувина П PP + 1.00% Tinuvina P 0,02 0.02 0,24 0.24 ПП+1,50% тинувина П PP + 1.50% Tinuvina P 0,02 0.02 0,25 0.25 ПП+2,00% тинувина П PP + 2.00% Tinuvina P 0,02 0.02 0,25 0.25

ПленкаFilm

разрушаruin

ласьlas

ю жеu same

914592914592

Продолжение табл- 1Continuation of the table- 1

Состав композиции Composition Накопление карбонильных групп, моль/кг, за время старения, ч Accumulation of carbonyl groups, mol / kg, during aging, h 0 0 50 50 100 100 150 150 200 , 200, ПП+0,50% тинуви- PP + 0.50% Tinuvium Пленка Film на 326 on 326 0,02 0.02 0,08 0.08 0,26 0.26 разру- ruined

шалас ьshalas

ПП+10,75% тинувина 326 PP + 10.75% Tinuvina 326 0,02 0.02 0,08 0.08 0,25 0.25 То же Also ПП+1,00% на 326 PP + 1.00% at 326 тинуви- Tinuvia 0,02 0.02 0,07 0.07 0,21 0.21 0,40 0.40 Пленка разрушалась Film collapsed ПП+1,50% на 326 PP + 1.50% at 326 тинуви- Tinuvia 0,02 0.02 0,07 0.07 . 0,19 . 0.19 0,38 0.38 То же Also ПП+2,00% на 326 PP + 2.00% at 326 тинуви- Tinuvia 0,02 0.02 0,07 0.07 0,18 0.18 0,35 0.35 « 11 « " eleven " ПП+0,50% PP + 0.50% ЭЭФК EEFK 0,02 0.02 0,06 0.06 0,21 0.21 0,40 0.40 ПП+0,75% PP + 0.75% ЭЭФК EEFK 0,02 0.02 0,06 0.06 0,20 0.20 0,41 0.41 - 11« - eleven" ΠΠ+1,00% ΠΠ + 1.00% ЭЭФК EEFK 0,02 0.02 0,05 0.05 0,18 0.18 0,38 0.38 « 11« " eleven" ПП+1,50% PP + 1.50% ЭЭФК EEFK 0,02 0.02 0,05 0.05 0,17 0.17 0,35 0.35 «11« "eleven" ПП+2,00% PP + 2.00% ЭЭФК EEFK 0,02 0.02 0,05 0.05 0,17 0.17 0,35 0.35 - и - - and - ПП+0,50% PP + 0.50% ПЭФК PEFK 0,02 0.02 0,07 0.07 0,25 0.25 * * ПП+0,75% PP + 0.75% ПЭФК PEFK 0,02 0.02 0,06 0.06 0,23 0.23 ПП+2,00% PP + 2.00% ПЭФК PEFK 0, 02 0, 02 0,06 0.06 0,19 0.19 0,39 0.39 « ¹1 -“ ¹ 1 - ПП+1,50% PP + 1.50% ПЭФК PEFK 0,02 0.02 0, Об 0, About 0,17 0.17 0,35 0.35 «ιι« "Ιι" ПП+2,00% PP + 2.00% ПЭФК PEFK 0,02 0.02 0,06 0.06 0,18 0.18 0,36 0.36 « II « "II" ПП+0,50% PP + 0.50% БЭФК BEFC 0,02 0.02 0,03 0.03 0,13 0.13 0,27 0.27 - и - - and - ПП+0,75% PP + 0.75% БЭФК BEFC 0,02 0.02 0,03 0.03 0,12 0.12 0,25 0.25 - 11 - - eleven - ПП+1,00% PP + 1.00% БЭФК BEFC 0,02 0.02 0,02 0.02 0,09 0.09 0,24 0.24 « 1 1 « " eleven " ПП+1,50% PP + 1.50% БЭФК BEFC 0,02 0.02 0,02 0.02 0,08 0.08 0,20 0.20 0,40 0.40 ПП+2,00% PP + 2.00% БЭФК BEFC 0,02 0.02 0,02 0.02 0,07 0.07 0,17 0.17 0,38 0.38

914592914592

//

Из данных табл. 1 следует, что ЭЭФК, ПЭФК и БЭФК проявляют большую светостабилизирующую эффективность, чем тинувин 326, и особенно тинувин П. .From the data table. 1 it follows that EEFK, PEFK and BEFK exhibit a greater light-stabilizing efficiency than tininuin 326, and especially tinvin P.

Пример 2. Порошкообразный полипропилен (99,00 мае. ч.), стеарат кальция (0,25 мае. ч.) и различные стабилизаторы (по 0,75 мае. ч.) в течение 30 мин перемешивают в смесителе. Полученную смесь экструдируют при 210—220°С, и из экструдата прессуют пленки толщиной 0,1 мм при 210 ± 5°С.Example 2. Powdered polypropylene (99.00 May. H.), Calcium stearate (0.25 May. H.) And various stabilizers (0.75 May. H.) For 30 min, stirred in a mixer. The resulting mixture is extruded at 210-220 ° C, and films with a thickness of 0.1 mm are pressed at 210 ± 5 ° C from the extrudate.

Пленки подвергают ускоренному старению в аппарате искусственного старения «Ксенотест 1200». Светостойкость полимерных композиций оценивают по времени до наступления хрупкости (регистрируется время старения, при котором пленка разрушается при изгибе на 180°).Films are subjected to accelerated aging in the apparatus for artificial aging "Xenotest 1200". The light fastness of polymer compositions is estimated by the time before the onset of brittleness (an aging time is recorded at which the film is destroyed by bending through 180 °).

Результаты испытаний приведены в табл. 2.The test results are shown in Table. 2

Таблица 2table 2

Состав композиции Composition Время до наступления хрупкости пленок, ч Time to offensive fragility films h ПП+0,25 мас.ч. стеарата кальция PP + 0.25 wt.h. calcium stearate 70 70 ПП+0,25 мас.ч. стеарата кальция + + 0,75 мас.ч. тинувина П PP + 0.25 wt.h. calcium stearate + + 0.75 wt.h. Tinuvina P 35 35 ПП+0,25 мас.ч. стеарата кальция + + 0,75 мас.ч. тинувина 326 PP + 0.25 wt.h. calcium stearate + + 0.75 wt.h. tinuvina 326 160 160 ПП+0,25 мас.ч. стеарата кальция + + 0,75 мас.ч. ЭЭФК PP + 0.25 wt.h. calcium stearate + + 0.75 wt.h. EEFK 180 180 ПП+0,25 мас.ч. стеарата кальция + + 0,75 мас.ч. ПЭФК PP + 0.25 wt.h. calcium stearate + + 0.75 wt.h. PEFK 180 180 ПП+0,25 мас.ч. стеарата кальция + + 0,75 мас.ч. БЭФК PP + 0.25 wt.h. calcium stearate + + 0.75 wt.h. BEFC 200 200

Из данных табл. 2 можно видеть, что светостабилизаторы ЭЭФК и БЭФК обеспечивают полипропиленовым пленкам большуюFrom the data table. 2 it can be seen that the EEFK and BEFC light stabilizers provide polypropylene films with a large

8eight

светостойкость по сравнению с применяющимися в промышленности тинувином 326 и тинувином П.lightfastness compared with industrial tinvinu 326 and tinuvin P.

Пример 3. Готовят композицию, как в примере 2, с добавлением антиксидантов фенольного типа и тиоэфиров.Example 3. Preparing the composition, as in example 2, with the addition of phenolic antioxidants and thioesters.

Результаты испытаний приведены в табл. 3.The test results are shown in Table. 3

Таблица 3Table 3

Состав композиции Composition Время до на ступления хрупкости пленок, ч Time to set fragility films, h ПП+0,25% стеарата кальция + 0,30% ирганокса 1010 PP + 0.25% calcium stearate + 0.30% Irganox 1010 125 125 ПП+0,25% стеарата кальция + 0,20% топанола КА + 0,30% ДЛТДП PP + 0.25% calcium stearate + 0.20% topanol KA + 0.30% DLTDP НО BUT ПП+0,25% стеарата кальция + 0,30% ирганокса 1010 + 0,75% тинувина П PP + 0.25% calcium stearate + 0.30% Irganox 1010 + 0.75% Tinuvin P 135 . 135. ПП+ 0,25% стеарата кальция + 0,20% топанола КА+ + 0,30% ДЛТДП + 0,75% тинувина П PP + 0.25% calcium stearate + 0.20% KA + + 0.30% DLTDP + 0.75% Tinuvin P 150 150 ПП+0,25% стеарата кальция + 0,30% ирганокса 1010 + 0,75% тинувина 326 PP + 0.25% calcium stearate + 0.30% Irganox 1010 + 0.75% Tinuvin 326 190 190 ПП+0,25% стеарата кальция + 0,30% ДЛТДП + + 0,75% тинувина 326 PP + 0.25% calcium stearate + 0.30% DLTDP + + 0.75% Tinuvina 326 200 200 ПП+0,25% стеарата кальция + 0,30% ирганокса 1010+0,75% ЭЭФК PP + 0.25% calcium stearate + 0.30% Irganox 1010 + 0.75% EEFC 220 220 ПП+0,25% стеарата кальция+0,20% топанола КА+ +0,30% ДЛТДП+0,75% ЭЭФК PP + 0.25% Calcium Stearate + 0.20% KA Topanol + + 0.30% DLTDP + 0.75% EEFC 215 215 ПП+0,25% стеарата кальция + 0,30% ирганокса 1010 + 0,75% ПЭФК PP + 0.25% calcium stearate + 0.30% Irganox 1010 + 0.75% PEFC 210 210 ПП+0,25% стеарата кальция+0,20% топанола КА+ +0,30% ДЛТДП+0,75% ПЭФК PP + 0.25% Calcium Stearate + 0.20% KA Topanol + + 0.30% DLTDP + 0.75% PEFC 215 215

914592914592

99

Продолжение табл. 3Continued table. 3

Состав композиции Composition Время до наступления хрупкости пленок, ч Time to offensive fragility films, h ПП+О,25% стеарата кальция+0,30% ирганокса 1010+0,75% БЭФК PP + O, 25% calcium stearate + 0.30% Irganox 1010 + 0.75% BEFC 225 225 ПП+О,25% стеарата кальция + 0,20% топанола КА+0,30% ДЛТДП+0,75% БЭФК PP + O, 25% calcium stearate + 0.20% topanol KA + 0.30% DLTDP + 0.75% BEFC 230 230

10.ten.

Из приведенных в табл. 3 данных видно, что ЭЭФК, ПЭФК и БЭФК можно использовать для стабилизации полипропилена в.ком позиции с антиоксидантами фенольного типа и синергистами типа ДЛТДП..From the table. 3 data shows that EEFK, PEFK and BEFK can be used to stabilize polypropylene in a single position with phenolic-type antioxidants and DLTDP-type synergists.

₅ Пример 4. Из порошкообразного цропилена и различных добавок готовят экструдат, как это описано в примере 2. Из экструдата формуют при 250°С на лабораторном стенде мононить (8 текс), которую затем подвергают светоокислительному старе10 нию в аппарате искусственной погоды «Ксенотест 1200» и термоокислительному старению в шкафах при 150°С. Фиксируют время до наступления обрывности нитей. ₅ Example 4. An extrudate is prepared from powdered propylene and various additives as described in Example 2. A monofilament (8 tex) is formed from an extrudate at 250 ° C on a laboratory bench, which is then subjected to light-oxidative aging in an Xenotest 1200 artificial weathering machine and thermo-oxidative aging in cabinets at 150 ° C. Fix the time before breakage of the threads.

Результаты испытаний приведены в табл. 4.The test results are shown in Table. four.

Таблица 4Table 4

Состав композиции Composition Цвет нити Thread color Светостойкост ь, ч Lightfastness, h Термостойкость , ч Heat resistance h пп pp + 0,25% стеарата кальция + 0,30% ирганокса 1010 + 0,75% тинувина П + 0.25% calcium stearate + 0.30% Irganox 1010 + 0.75% Tinuvin P Светложелтый Light yellow 70 70 180 180 пп pp + 0,25% стеарата кальция + 0,30% ирганокса 1010 + 0,75% тинувина 326 + 0.25% calcium stearate + 0.30% Irganox 1010 + 0.75% Tinuvin 326 То же Also 130 130 190 190 пп pp + 0,25% стеарата кальция + 0,30% ирганоксаЮЮ + 0,75% ЭЭФК + 0.25% calcium stearate + 0.30% Irganox U + 0.75% EEFC Бесцветный Colorless 140 140 195 195 пп pp + 0,25% стеарата кальция +· 0,30% ирганокса 1010 + 0,75% ПЭФК + 0.25% calcium stearate + · 0.30% Irganox 1010 + 0.75% PEFC _ 11 _ _ eleven _ 145 145 200 200 пп pp + 0,25% стеарата кальция + 0,30% ирганокса 1010 + 0,75% БЭФК + 0.25% calcium stearate + 0.30% Irganox 1010 + 0.75% BEFC _ N - _ N - 160 160 220 220 пп pp + 0,25% стеарата кальция + 0,30% ирганокса 1010 + 0.25% calcium stearate + 0.30% Irganox 1010 Бесцветный Colorless 50 50 175 175 пп pp + 0,25% стеарата кальция + 0,75% тинувина П + 0.25% calcium stearate + 0.75% Tinuvin P Светложелтый Light yellow 70 70 10 ten пп pp + 0,25% стеарата кальция + 0,75% тинувина 326 + 0.25% calcium stearate + 0.75% tinuvin 326 То же Also 125 125 20 20 пп pp + 0,25% стеарата кальция + 0,75% ЭЭФК + 0.25% calcium stearate + 0.75% EEFC Бесцветный 130 Colorless 130 50 50 пп pp + 0,25% стеарата кальция + 0,75% ПЭФК + 0.25% calcium stearate + 0.75% PEFC То же Also 135 135 60 60 пп pp + 0,25% стеарата кальция + 0,75% БЭФК + 0.25% calcium stearate + 0.75% BEFC _ II _ _ II _ 150 150 75 75

Из приведенных в табл. 4 данных можно видеть, что ЭЭФК, ПЭФК и БЭФК обеспечивают нитям на основе полипропилена высокую светостойкость, не снижают их термостабильности и могут быть использованы как высокоэффективные и неокрашивающие изделия светостабилизаторы полипропилена.From the table. 4 data can be seen that EEFK, PEFK and BEFK provide polypropylene-based yarns with high light resistance, do not reduce their thermal stability and can be used as high-performance and non-dyeing products polypropylene light stabilizers.

Claims

Claim

Composition based on polypropylene, containing a stabilizing additive, characterized in that, in order to increase light stability and to obtain unpainted products, it contains an aliphatic phenol phosphonic acid ester of general formula as a stabilizing additive.

• 914592

12

where K = C ₂ H ₅ ; C ₅ H ₇ or SdNd, with the following ratio of components, May. %:

Polypropylene 98.0—99.5

* ® Stabilizing

addition 0.5-2.0