CS233433B1 - Stabilizovaný polyetylén - Google Patents

Abstract

Stabilizovaný polyetylén obsahujúci 97 až 99 % haot. polyetylénu s obsahom 0,1 a£ 0,2 % hmot. antioxidantov ako 2,6-ditercbutyl-4-metylfenolu alebo fenyl-etyl- -fanyl-foafitu a 1 až 3 % hmot. očkovaného polyetylénu obsahujúceho naviazaný UV stabilizátor zo skupiny látok zahrnujúcich sekundárná alicyklické aminy ao stericky bráněným atómom dusíka ako je 1,7-bis- (3,3,5,5-tetrametyl-4-aza-cyklohezyl)-2- -oxo-1,7-diazaheptán aleb* dispiro(5,1,5,3)- -7,15-diazahexadekán v množstve 0,20 až 0,36 % hmot. vztiahnuté na celú hmotnost materiálu. Stabilizovaný polyetylén mOže nájst uplatnenie v poTnohospodárstve, zdravotnictva, potravinárstve a všade tam, kde třeba obnedzovat extrakciu chemikálií z polymérov.

Description

Vynález sa týká spdsobu stabilizáoie polyetylénu.

Pri doterajších spOsoboch stabilizácie polyetylénu sa používajú zvačša nízkomolekulové látky, alebo polymérne látky, obsahujúce v makromolekule zabudovaný stabilizátor. Nízkomolekulové látky bývajú často opatřené kvfili zniženiu prchavosti objemnými skupinami v molekule, alebo sa spájajú viaceré molekuly do jednoho celku. Polymérne stabilizátory aa pripravujú polymerlzáciou, kopolymerlzáciou, polykondenzáciou, polyadíciou alebo polyméranalogickou přemenou na hotovom polyméri. Nízkomolekulové látky majú nevýhodu v tom, že z polyméru mOžu unikat jednak pri jeho spracovaní, jednak pri jeho používaní (migráciou ea dostává jú na povrch, odkial ich možno vyprať, alebo ináč vyextrahovat). lfakromolekulové stabilizátory sa sice z polyméru nestrácajú, avšak vplyvom zníženej pohyblivosti v polyméri aa ich aktivita zvačša značné zníži. Příčinou uvedeného bývá i skutečnost, že takéto materiály bývajú často nedostatečné znášatelné s polymérom, do ktorého sa zamiešavajú.

Uvedené nevýhody možno odstrániť stabilizovaným polyetylénem podía vynálezu, ktorého podstata je v tom, že obsahuje 97 až 99 % hmot. polyetylénu s obsahom '0,1 až 0,2 % hmot. antioxidantov ako 2,6-ditercbutyl-4-metylfenol alebo feňyl-etyl-fenyl-foefit a 1 až 3 % hmot. očkovaného polyetylénu obsahujúceho naviazaný UV stabilizátor zo skupiny látok zahrnujúcich'sekundárné alicykllcké aminy so stericky bráněným atómom dusíka ako je 1,7-bis(3,3,5,5-tetrametyl-4-aza-cyklohexyl)-2-oxo-1,7-diazaheptán alebé dispiro(5,1,5,3)-7,15-diazahexadekán v množstve 0,20 až 0,36 % hmot. vztiahnuté na celú hmotnost materiálu.

Polymérny materiál ako koncentrát fixovaného stabilizátora sa připravuje vlažením nízkomolekulových stabilizátorov na očkovaný polyetylén obsahujúci epoxidové, príp. chlórhydrínové skupiny (viň AO 218 602 a AO 222 090). Prostredníctvom nich možno na polymér viazať látky s pohyblivým atómom vodíka, ako sú aminy alebo kyseliny. Tu uvádzané látky typu HALS boli viazané bui prostredníctvom dusíka v alicyklickom kruhu (piperazínový typ) alebo dusíka mimo kruh (4-amino-piperidínový typ). Reakcia prebieha v heterogénnych podmienkach pri teplotách 95 až 120 °C, pričom sa na fixáciu mčže využit 1 viac než 90 % reektívnych skupin polyetylénového nosiče.

Najvačší význam má najma práškový polymérny materiál s fixovaným stabillzátorom; mOže aa pridávať ako koncentrát flxovanej látky do polyméru před spracovanim. Pri zamiešavanl koncentrátu do polyetylénu je potřebné pracovat v optimálnych podmienkach, aby nedošlo k mechanickej deštrukcii polyméru, najmá naočkovaného na polyetylén. Doporučujú sa vyššie pracovná teploty a kratšie časy miešania. Naviazaný stabilizátor sa z polyméru neodštapuje ani pri teplotách vyšších ako sú spracovatelské pre polyetylén. Stabilizátor sa nedá z polyméru vyprať vo vodě s emulgátorom ani pri pH = 11 pri 90 °C počas 50 hodin.

Spčsob stabilizácie polyetylénu podía vynálezu je bližšie uvedený v nasledujúcich príkladoch, pričom sa len na tieto příklady neobmedzuje.

Přikladl

V plastografe Brabender sa zamiešala pri 180 °C počas 5 minút zmes 0,49 hm. d. kopolyméru polyetylénu obsahujúceho 0,07 hm. d. naviazaného dispiro(5,1,5,3)-7,15-diazahexadekánu, 0,04 hm. d. 2,6-diterobutyl-4-metylfenolu a 36,47 hm. d. polyetylénu. Připravená zmes sa v óalšom lisovala pri teplote 180 °C na fólie hrůbky 0,15 mm. Pásky fólie boli umiestnené do Xenotestu.1 200 a v určitých časových intervaloch podrobené IČ analýze. Z gra fického záznamu bola vyhodnotená indukčná perioda v hodinách, počas ktorej došlo k prirastku absorbancie karbonylových skupin polyetylénu rovnom 0,2. Súčasne sa merali 3 paralelné vzorky a určil sa aritmetický střed indukčnej periody. Za rovnakých podmíenok sa v Xenoteste podrobili skúške 1 referenčně vzorky neobsahujúce UV stabilizátor.

Příklady UV stabilizácie polyetylénu zhrňuje tabulka 1 pri zachovaní postupu v příklade 1.

I a b u I k a 1

Příklady UV stabilizécie polyetylénu fixovanými látkami podTa vynálezu

Příklad č.	fixovaný stabilizátor8	1 Látka	ermostabilizátor hmot. %	Indukčná perioda“ h
Látka	hmot. %
1	Dispiro	0,20	2,6-diterc- 0,1	900
	(5,1,5,3)	-7,15-diaza-	-butyl	-4-metyl-
	hexadekán		fenol	(AO-4)
2	1,7-bie(3,3,5,5-tetra- 0,36		0,1	1 000
	metyl-4-aza-cyklohexyl)-
	-2-OXO-1,	7-diazaheptán
3		0,36	Fenyl-etyl-fenyl- 0,2	1 000
			-fosfit (AO-6)

^a Látka so stabilizačným účinkom bola fixovaná na polyetylén, ktorý obsahoval 1,2 hmot. % epoxidického kyslíka, a to prostredníctvom epoxidových skupin. Takýto koncentrát stabilizátore sa miešal do polyetylénu v množstve, potrebnom pre vytvorenle danej koncentrácie v polyetyléne.

Indukčná perioda bola vyhodnotená počas pobytu skúšobných vzoriek v Xenoteste 1 200, a to IČ analýzou na změnu koncentrácie karbonylových skupin polyetylénu. Udává sa ako čas, za ktorý sa absorbancie vzorky změnila o 0,2. Vzorka bez UV stabilizátora mala indukčná periodu 500 hodin.

Ako vyplývá z údajov tab. 1 získané indukčně periody za přítomnosti použitých fixovaných stabilizátorov na polyetylén sú málo ovplyvnené ako typom použitej látky, tak i zložením termostabilizačnáho systému. Dfivody pre to nie sú známe; samotný mechanizmus funkcie skúmaných látok i v nízkomolekulovej formě nie je jednoduchý. V tab. 1 sa uvádzajú len tie příklady, kde sa dosiahla dlhšia indukčná perioda ako za přítomnosti 0,2 hm. % komerčného nízkomolekulového stabilizátora 2-hydroxy-4-n-oktoxybenzofenon (Cyasorb UV 531). Za jeho přítomnosti mala hodnotu 800 hodin a slúžila na posúdenie stabilizačníj úrovně.

Ďalším faktorom, ktorý je dfiležitý pre funkciu fixovanej látky je jej dobrá mieěatel’nosť s polyetylénom, čo má umožnit jej dobré rozptýlenie. Je to dfiležité pře to, že fixovaná látka nemá možnost dostatočnej migrácie a v polyméri vytvára lokálně koncentrácie. Možno předpokládat, že ak je látka viazaná na kopolymér, ktorého jedna časť je polyetylén, ako je to v tu popisováno» vynáleze, jej zamiešanie do polyetylénu bude uTahčené.

Zamiešaním fixovaného stabilizátora do polyméru v množstve potrebnom pre jeho predpokladanfi životnost z hTadiska svetelnej stability sa připraví hodnotný polymér, ktorý vyhovuje navýše z ekologického hTadiska. Stabilizátor z něho neuniká ani pri jeho spracovaní, ani pri používaní. Polyméry takéhoto druhu sú vhodné o. i. i pře použitie v zdravotnictve, poTnohospodárstve, potravinérstve a všade tam, kde třeba stéle viac obmedzovat extrakciu chemikálií z polymérov. Preto tendencie, riešiť všetky ingrediendy polymérov vo fixovanej formě, sú nanejvýše aktuálně. Ku komplexnému riešeniu by dopomohla syntéza létok s kombinovaným špeclálnym účinkom, ktorých aktivita by nepoklesla pod určitá hranicu ani vo fixovanej formě.

Spfisobom stabilizécie polyetylénu podTa vynálezu sa predížia indukčně periody tvorby karbonylových skupin polyetylénu v Xenoteste 1 200 z 500 na 1 000 hodin.

So zavedením vynálezu nie sú vo výrobnom sektore spojená nákladná inveetície a nevyžaduje sa ani podstatnejSia změna v oblasti výrobných režimov používaných pri výrobě komerčných polymérov.

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   Stabilizovaný polyetylén vyznačujúci sa tým, že obsahuje 97 až 99 K hmot. polyetylénu s obsahom 0,1 až 0,2 % hmot. antioxidantov ako je 2,6-ditercbutyl-4-aetylfenol alebo fenyl-etyl-fenyl-fosfit a 1 až 3 K hmot. očkovaného polyetylénu obsahujúceho nevlezený UV stabilizátor zo skupiny látok zahrnujúclch sekundárná allcykllcká aminy so stařičký bráněným atómom dusíka ako je 1,7-bis(3i3,5,5-tetrametyl-4-aza-cyklohexyl)-2-oxo-l,7-diazaheptén alebo dispiro(5,1,5,3)-7,15-diazahexedekán v množstve 0,20 až 0,36 % hmot. vztiahnuté na celú hmotnost materiálu.