CS270157B1 - Sposob výroby polypropylénu prs vlákna riadenou degradáciou - Google Patents

Description

Vynález sa týká zlepšeného eposobu výroby polypropylénu pre vlákna riadenou degradáciou iniciovanou organickými peroxidmi za přítomnosti stabilizačného systému obsahujúceho fosfitický antioxldarít, fenolický izokyanurátový antioxidant eo stericky nebránenou fenolickou skupinou, světelné stabilizátory a spracovateřeké přísady.

Polypropylén pre vlákna sa připravuje riadenou chemickou degradáciou, například podlá CS AO-229 766. Používá sa pri tom jeden typ dlalkylperoxidického iniciátora a stabilize čný systém založený na stericky bráněných a nebráněných fenoloch. Pridávanie peroxidického iniciátora v kvapalnom skupenstva je výhodné z hládiska .přesnosti jeho dávkovania, nevýhodou ja však vysoká výrobná cena. Použltie samotného pevného iniciátora je technologicky nevýhodné, nakolko tento sa prl výroba polypropylénu přidává do zmesi ostatných práškových aditiv; ktorá sa do hlavného prúdu práškového polypropylénu přidává Jedným společným vstupom. Regulácia stupňa odbéranía polyméru je nedokonalá, nakolko spolu so změnou koncentrácie pevného Iniciátora aa mění koncentrácia pevných přísad přidávaných do polyméru » výsledkem je značná nerovnoměrnost vlastnosti. Aditívny systém podlá CS AO 229 766 kombinovaný so světelným stabilizátorem zabezpečuje dostatočnú termooxidačnú a světelné stabilitu polyméru a vláken. Přítomnost samotných fenolických antioxidantov v procese výroby polypropylénu euepenznou technológiou polymerizácie v kvapalnom hexáne s nadvazným vypieraním katalytických zvyškov NaOH sposobuje nežiadúce zafarbenie granulátu transformačnýml produktami nízkomolekulového, stericky bráněného fenolu. Hodnotenim žltosti takto vyrobeného granulátu podlá ČSN 64 30 50 aa dosahujé hodnoty Standartu O až E, čo je pre výrobu najma bielych vláken nevýhodou.

Navrhované rlešenle podlá predmetu vynálezu eliminuje uvedený nedostatok tým, že polypropylén sa pri riadenej degradácll aditivuje stabilizačným systémem obsahujécim fosfitický antioxidant; fenolický izokyanurátový antioxidant a světelné stabilizátory. Pre iniciáclu degradácie sa použije kombinácia pevného a kvapalného dialkylperoxidického iniciátora; pričom každý z nich je přidávaný samostatným prédom. Uvedený postup iniciácie dvoma iniciátorml rozdielneho skupenstva zaručuje jednak požadované přesnost dávkovania kvapalnej zložky a jednak lepšiu ekonomiku proceeu. Hmotnostný poměr medzl pevným a kvapalným Iniciétorom je 1:1 až 5:1. Pevný iniciátor aa přidává ako zložka zmesi práškových aditiv, ktorá ee dávkuje v konštantnom množstvo na dané množstvo práškového polypropylénu vatupujúceho do proceau. Kvapalný iniciátor sa dávkuje samostatným prédom do neetabilizovaného práškového polypropylénu před jeho zmiešaním e ostatnými aditivml, vrátane pevnej iniciačněj zložky. Pra dávkovania je vhodné zubové čerpadlo spojené s rozprašovacou tryskou. Ako pevný iniciátor je použitý bis/tercbutylperoxlizopropyl/benzén, ktorý ea přidává do práškovej kompozície aditiv v množstva 0,01 až 0,15 % hm. na celkové množatvo vatupujúceho polypropylénu. Ako kvapalný iniciátor je použitý 2,5-dlmetyl-2,S-dltercbutyl peroxihexán, ktorý ea přidává do práškového polypropylénu v množstva 0,005 až 0;15 % hm. na celkové množstvo vatupujéceho polypropylénu. Do práškového polypropylénu sa před degradáciou přidává etabllizačný systém, ktorý obsahuje fosfitický antloxident s vyblefovacim účinkom na báze pentaeritritolu v množstva 0,025 až 0,3 % hm. na celkové množetvo polypropylénu, například bis/2,4-di-tercbutylfsnyl/pentaerltrltoldlfoafit alebo distearyl pentaerltritoldlfosflt, vysokomolekulový fenolický antioxidant izokyanurátového typu v množstvo 0,025 až 0,3 % na celkové množstvo polypropylénu, například l,3,5-trls/3,5-di-tercbutyl-4-hydroxybenzyl/izokyanurát /obchodný názov Goodrite 3114/. Polymér obsahuje 3alej světelné stabilizátory benzofenónového, benztrlazolového alebo HALS typu v množatve 0,1 až 0,5 % hm. a spracovateTaké přísady. Fosfitický antioxidant zaručuje dostatečné ochranu materiálu před nekontrolovatelnou degradáciou a epolu s fenolickým izokyanurátovým antloxidantom dostatočnú spracovatelskú stabilitu. Okrem antioxldačného a termostabilizačného účinku sa prejavuje aj vybieřovael efekt. Fenolický antioxidant izokyanurátového typu neinteraguJe v degradočnom procese s molekulami peroxldov a avoju aktivitu si v plnej miere uchovává pře stabilizáciu polyméru pri zvlékňovaní. Chemická štruktéra antioxidantů je ak2 CS 270 157 Bl tivna aj pri stabilized! voči poeobeniu světla. Kombinécia obidvoch typov antioxidantov zaručuje doetatočnú ochranu polyméru pri inidovanej degradécii, zabezpečuje výseků úroveň spracovatelskej stability pri zvléknovani a v spojeni so světelnými stabilizétormi aj výseků svetelnú stabilitu polypropylénových vléken. Pri stabilized! uvedeným systémem antloxidantov nevznikajú sfarbené žité produkty a výsledný polypropylén dosahuje hodnoty žltosti no úrovni Standartu A až B /CSN 64-30-50/. Uvedené příklady bližšie ilustrujú přednost! postupu podía předmětu vynálezu oproti postupu podlá AO 229 766; vyjádřené priebehom procesu; vlastnostem! polyméru a vléken.

Přiklad 1 ¹ .

Oo prúdu práškového polypropylénu s hodnotou indexu toku 2,’2O g/10 min.; sa zubovým čerpadlem nadávkuje kvapalný peroxidický iniciátor 2,5-dimetyl-2,‘5-ditercbutylperoxihexán v množstva 0,0125 % hm. V šnekovém miešacom zařladění se připraví koncentrovaná kompozicia obsahujúca práškové adltíva a práškový polypropylén tak, aby koncentrécia jednotlivých aditív dosahovala na celkové množstvo polypropylénu nasledovné hod noty : • bis/2,4-dltercbutylfenyl/pentaeritritoldifosfit ............. 0,05 % hm.

- Goodrite 3114* ktorý je l;3,5-tris/3,6»ditercbutyl-4-hydroxybenzyl/izokyanurát .··.*.·«..····....··.**..·····*········...·····.····.·.··········.··· 0*075 % hm.

- světelný stabilizátor zo skupiny stericky tísněných amínov na béze polymérneho piperldínu,' obchodný nézov Chimassorb 944 0,13 % hm.

- stearán vápenatý 0,1 % hm.

- pevný iniciátor degradécie bis/terebutyl peroxiizopropyl/benzén ........... O;125 % hm.

Koncentrované kompozicia sa v šnekovo* podávači zmieša s práškovým polypropylénem, ku ktorému sa přidal kvapalný iniciátor. Po zmiešaní sa zmea intenzívně hnetie pri teploto 200 °C v kontinuálnem hnětači a vytléče zévitovkou ku granulačnej hlavě. Před granulačnou hlavou je umieetnené filtračně aitko, na ktorom ea anima strata tlaku. Tlak před sitkom sa vyhodnocuje ako variačný koeficient; ktorý udéva rovnoměrnost degradačného procesu. Výsledkem procesu je polypropylénový granulát a hodnotou indexu toku 9,8 g/1. min., kterého vlastnosti eú uvedené v priloženej tabulka epolu a variačným koeficientem tlaku.

Přiklad 2 .

Postupem uvedenom v příklade 1 sa připraví granulovaný polypropylén; pričom sa po užijů jednotlivé látky v nasledovných koncentréciách:

- kvapalný iniciátor 2;5 dimetyl-2,5 ditercbutylperoxihexén ............... 0,025 % hm.

- pevný iniciátor bis/tercbutylperoxiizopropyl/benzén ..................... 0,050 % hm.

- bis/2,4-ditercbutylfenyl/pentaeritritoldifosfit ......................... 0,05 %hm.

- Goodrite 3114 ........ ...............................................o,12 %hm.

- světelný stabilizátor Chimassorb 944 .................................... 0,15 %hm.

- stearán vápenatý........................................................ 0,1 %hm.

Výsledkem je polypropylénový granulát s hodnotou indexu toku 34,8 g/10 min., ktorého vlastnosti spolu e variačným koeficientem tlaku před filtračným sitkom eú uvedené v priloženej tabulko.

Příklad 3

Postupom uvedeným v přiklade 1 sa z práškového polypropylénu s hodnotou indexu toku 0,48 g/10 min., připravil granulovaný polypropylén, pričom sa použili jednotlivé lát ky v nasledovných koncentrácích:

- kvapalný iniciétor 2,5-dimetyl-2,5-ditsrcbutyl peroxihexén .............. 0,02 % hm.

- pevný iniciétor bis/tercbutylperoxiizopropyl/benzén .................. 0,1 % hm.

CS 270 157 Bl

- diatearylpentaeritritoldifoafit ............................ 0.2 % hm.

- Goodrite 3114 .............. 0,25 % hm.

- světelný stabilizátor Tlnuvin 327; který Je benztriazolového typu .... 0,15 % hm.

- stsarén Vápenatý ........·.···.·.···....· 0,07 % hm.

Výsledkem je polypropylénový granulát a hodnotou indexu toku 21,3 g/10 min., ktorého vlastnosti spolu a variačným koeficientem tlaku před filtračným sitkom sú uvedené v přiložené j tabužke.

Přiklad 4

Postupem uvedeným v přiklade 1 ea pripravi granulovaný polypropylén z práškového polyméru a indexem toku l,'9O g/10 min., podlá AO 229 766; pričom sa použijú následovně zložky aditívného systému:

- 2,6 ditercbutyl-4-metylfenol ...··.·.··..······.··.··.·..·...·.·.·.·.· 0,15 % hm.

- 2,6-dimetyl-4-dodaka ^/propen/-ylj fenol 0,15 % hm.

- Goodrite 3114 ........................ 0,05 % hm.

- distearyltiodipropionét ......... 0,05 % hm.

- stearán vápenatý ..................................................... 0,1 % hm.

- světelný stabilizátor Chimeeeorb 944 0,’15 % hm.

Kvapalný peroxidický iniciátor ea přidá zubovým čerpadlem v množstva 0,072 % hm. Výsledkem je polypropylénový granulát e hodnotou indexu toku 36;2 g/10 min., ktorého vlastnosti spolu s variačným koeficlentom tlaku před filtračným sitkom sú uvedené v tabulke.

Z polypropylénových grenulátov připravených podlá jednotlivých príkladov ea připravili polypropylénové vlákna pódia poetupu uvedeného v CS AO 229 766. U takto připravených vláken sa stanovovali pevnosti v cN/dtex a polovičně doby poklesu pevnosti vláken na 1/2 ich povodnej hodnotypri ožiarovaní xenónovou výbojkou Pjy₂· Uvádzajú aa hodnoty získané po 900 hodinách ožiarenia.

Tabulka č. 1: Variačně koeficienty tlekov polymérnej taveniny před filtračným sitkom pri granulácii; vlastnosti polypropylénových grenulátov připravených podΐά príkledov č. 1 až 4 a vláken z nich priprevených

Přiklad č.	Index toku g/10 min.	Index degredebility	Index pseud· 2/	žltoeť Standart	Pevnost vlékne cN/dtex	£1/2 3/	VK tlaku
1	9,8	1,59	1,'43	B	3,3	13	1,9
2	34,8	1,45	1,'32	A	3;1	23	1.3
3	21,3	1;47	1;37	B	3,0	29	1.5
4	36; 2	1/65	1,33	E	3;1	15	4,7

Vysvětlivky: 1/ index degradebility ID ..poměr IT polyméru degradoveného pri 280 °C a pSvodného polyméru; vid ČSN 64 30 50.

2/ index peeudoplaeticity IP .. miera šířky rozdelenia molekulových hmotností, vid ČSN 64 30 50

3/ Pokles pevnosti vlékna na 1/2 povodnej hodnoty - vyjádřený % strátou po 900 hodinách ožiarovanie xenónovou výbojkou

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   Spóeob výroby polypropylénu pre vlákna riadenou dagradáciou iniciovanou organickými peroxidmi za přítomnosti stabilizačného systému obsahujúceho fosfitický antioxidant, fsnolický vysokomolekulový izokyanurátový antioxidant; světelné stabilizátory a spracovatsřeké přísady; vyznačený tým, že do práškového polypropylénu s hodnotou indexu toku 0,1 až 10 g/10 min. sa před jeho roztavením přidá kvapalný 2,5-dimetyl-2,5-ditercbutyl peroxihexán a pevný bis/tercbutylpsroxiizopropyl/benzén v samostatných prúdoch v hmotnostnom pomere pevnej a kvapalnsj zložky 1 : 1 až 5 : 1 a v celkovom množstva 0,01 až 0,15 % hm. na hmotnost polypropylénu.