SU655319A3 - "Способ приготовлени композиций термопласта - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способам приготовлени  композиций термопласта.

Известен способ приготовлени  композиций термопласта, включающий операции нагрева добавок, смешени  их с термопластом , имеющим низкий молекул рный вес, нагрев полученной смеси, охлаждение, гранулирование и смешеиие с твердым термопластом , имеющим более высокий молекул рный вес 1.

Недостатком известного способа  вл етс  сложность процесса введени  добавок.

Цель изобретени  заключаетс  в упрощении введени  добавок в термопласты.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе приготовлени  композиций термопласта с добавками, имеющими т. пл. 48- 250°С, путем предварительного смещени  добавок с маслом при нагревании и последующем введении полученной смеси в термопласт добавки смещивают с минеральным маслом при соотнощении от 1:0,1 до 1:3 и полученную смесь ввод т в растворенный или расплавленный термопласт.

Предлагаемый способ наиболее приемлем дл  приготовлени  композиций термопласта , которые при их производстве получают в виде расплавов или растворов. Растворы

обычно превращают в расплав благодар  удалению растворител , например, путем испарени . Расплавленную пластическую массу обычно подвергают обработке в экструдере , в который ее подают, с получением гранул.

Температуры плавлени  многих твердых добавок наход тс  ниже 250°С. Такие плавкие добавки можно добавл ть в определенных количествах в расплавленном состо нии , что практически создает некоторые проблемы.

Введение добавок осуществл ют постепенно , и добавки необходимо поддерживать

в течение некоторого времени в расплавленном состо нии. Хот  добавки могут содержать неорганические соединени , они обычно представл ют собой органические или металлоорганические соединени , которые имеют тенденцию обесцвечиватьс  при повыщенных температурах. Температуры плавлени  могут щироко измен тьс , и при более высоких температурах плавлени  обесцвечивание увеличиваетс .

Дл  ограничени   влени  обесцвечивани  температуру расплава необходимо поддерживать как можно ниже, т. е. на уровне или несколько выще температуры плавлеНи . Если температура падает пиже точки плавлени , расплавленпа  масса полностью или частично превращаетс  в твердый, прочный спекшийс  материал. Местное охлаждение может иметь место в питательных трубах и арматуре, и образование твердой прочной массы приводит к забиванию в таких местах.

Такие недостатки уменьшают с помош,ью предлагаемого способа путем введени  одной или нескольких добавок, имеюш,их температуру плавлени  не более 250С, в термопласты , заключаюш,егос  в смешении добавок с минеральным маслом. Полученный состав добавл ют в расплавленном состо нии в растворенные или расплавленные термопласты.

Если добавка (или добавки) состоит или включает одну или несколько солей алифатических карбоновых кислот с 10 атомами углерода или более и металл из групп I, 11 или III периодической системы элементов , указанную добавку (или добавки) дополнительно смешивают с амидом алифатической карбоновой кислоты с 10 атомами углерода или более в минеральном масле. Полученный состав добавл ют в жидком состо нии в растворенные или расплавленные термопласты.

Дополнительное смешение с амидом дает смесь, котора  может легко плавитьс  без образовани  плотной, высоков зкой неоднородной массы.

Примерами солей карбоновых кислот, которые можно вводить в термопласты,  вл ютс  соли натри , кали , магни , кальци , цинка, кадми  и алюмини , насыщенных или непредельных карбоновых кислот, например лауриновой, миристиновой, пальмитиновой , стеариновой, арахиновой, бегеновой , олеиновой, элаидиновой и эруковой кислоты.

Предпочтительно используютс  стеараты, при этом дл  большого числа термопластов обычной присадкой  вл етс  стеарат кальци , в том числе дл  хлорвиниловых полимеров , полиэфиров, полиолефинов и акрилонитрил-дивинил-стирольных полимеров.

Смеси по предлагаемому способу, содержащие стеарат кальци , плав тс  при значительно более низких температурах, чем точка плавлени  стеарата кальци  (160°С), с целью получени  текучего расплава, который легко можно добавл ть в определенных количествах в термопласты, например в экструдер, в котором обрабатывают термопластичный материал.

Карбоновыми амидами, которые можно использовать по предлагаемому способу, могут быть амиды олеиновой, стеариновой, эруковой или бегеновой кислоты или смеси амидов жирных кислот, например амид твердого жира на замещенных амидах, например метиленовом б«с-амиде стеариновой кислоты,этиленовом бмс-амиде стеариновой

кислоты и этиленовом бис- (оксиамид стеариновой кислоты).

Количество используемого амида карбоной кислоты составл ет преимущественно по меньшей мере, 10 вес. % по отношению к присутствующей соли алифатической карбоновой кислоты. Количество амида может быть больше, чем количество соли алифатической карбоновой кислоты, но такой избыток может быть ограничен по экономическим причинам. Преимущественно используют от 40 до 200, в особенности от 80 до 120 вес. % амида по отношению к соли карбоновой кислоты.

Минеральными маслами, используемыми в предлагаемом способе,  вл ютс  преимущественно так называемые светлые масла, которые  вл ютс  бесцветными и которые, в основном, состо т из очищенных

алифатических углеводородов и не содержат ароматических или непредельных соединений . Такие масла могут быть получены путем очистки фракций смазочных масел, например путем селективной экстракции с

последующей обработкой в олеуме. Наиболее приемлемыми с технической точки зрени  светлыми маслами  вл ютс  масла, получаемые под торговым названием Риселла , которые пригодны с различными

в зкост ми, от 45 до 105 с по Редвуду 1 при 140°F (60°С). Особенно приемлемыми  вл ютс  масла марок Риселла 17° и Риселла 29°, в зкость которых составл ет соответственно около 45 и 70 с по Редвуду 1

при 140°F. Предпочтительно светлыми  вл ютс  масла, предел кипени  которых по крайней мере большей своей частью лежит выше 250°С. Однако, поскольку введение добавки может осуществл тьс  под давлением в экструдерах, могут также быть использованы низкокип щие минеральные масла, например, кип щие в значительной степени выше 150°С, в частности, если к ним добавлены низкоплавкие добавки, ти светлые масла легко смешиваютс  с большинством термопластиков , в частности с полиолефинами. В смесь из присадок можно вводить небольшие количества тонкоизмельченных неплав щихс 

соединений, благодар  чему при расплавлении смеси из присадок с минеральным маслом полностью расплавленна  масса не будет получена, но будет получен расплав, содержащий тонкоизмельченные твердые вещества и, следовательно, который может иметь пастообразную консистенцию.

Плавкие добавки с маслом плав тс  при значительно более низкой температуре по сравнению с плавкими присадками как таковыми . Так как при плавлении и поддержании расплавленного состо ни  можно использовать в значительной степени более низкие температуры, проблемы обесцвечивани  не имеют места или имеют место, но

в значительно меньшей мере. Кроме того.

важное преимущество состоит в том, что при схватывании образуетс  паста, а не тверда  масса, например при местном охлаждении трубопровода, которую можно удалить с помощью еще расплавленной массы, и тем самым можно устранить забивание коммуникаций.

При полимеризаци х, в которых полимер образуетс  в растворе, расплавленные добавки , которые могут также содержать небольшие количества тонкоизмельченной неплав щейс  присадки, можно вводить в раствор полимера непосредственно после полимеризации . Расплавленную смесь преимущественно ввод т в расплавленный полимер , из которого до этого был удален растворитель.

Дл  получени  необходимого результата, а именно достаточного снижени  точки плавлени , и достижени  достаточного пастообразного состо ни  расплава, количество минерального масла должно составл ть по меньщей мере 10 вес. % от общего количества введенных в расплав добавок. В общем количество масла не должно быть столь больщим, чтобы это не повли ло на окончательные свойства термопластичного материала. Следовательно, количество масла по весу составл ет предпочтительно не более трехкратного весового количества добавок и, в частности, самое большее, равно ему.

В случае, когда пластический материал предназначен дл  пищевой упаковки, желательно ограничить количество масла. Таким образом, количество масла предпочтительно не превышает 0,2-0,3 вес. % по отношению к количеству пластмассового материала . Если, однако, используют большие количества добавок, необходимо использовать более высокое соотношение минерального масла к пластмассовому материалу.

Пример 1. Смесь из 1 вес. ч. «-октодекан - 2 - (4 - окси - 3,5-трет-бутилфенил)пропионат с т. пл. от 49 до 52°С, известной под торговым названием Ирганокс 1076, 1,25 вес. ч. 2-окси-4-л-октаноксибензофенон с т. пл. 48-49°С, известной под торговым названием Циасорб УФ 531, и 2 вес. ч. олеамида с т. пл. 76°С нагревают при 80°С с образованием однородного расплава. Такой расплав можно легко измерить при 65°С. При более низких температурах он превращаетс  в твердую массу.

К пробам этой смеси добавл ют 0,4 или 2 вес. ч. масла Риселла 17 на 1 вес. ч. Ирганокса 1076, после чего смесь расплавл ют в однородную массу при 80°С.

Смесь, содержащую 0,4 вес. ч. масла Риселла на 1 вес. ч. Ирганокса 1076, можно еще измер ть в виде расплава при 60°С, котора  лишь незначительно ниже, чем дл  этой смеси без масла Риселла. При температурах ниже 60°С расплав превращаетс 

в пастообразную массу. Эту массу легко продавливают по трубопроводу.

Смесь с 2 вес. ч. масла Риселла иа 1 вес. ч. Ирганокса 1076 измер ют как расплав при 55°С и как пасту при более низких температурах, вплоть до 40°С. При охлаждении смеси в трубопроводе ниже 55°С, когда масса превращаетс  в пасту, возникает представление, что ее можно легко перемещать , не опаса сь забивани .

Пример 2. Равные весовые части масла Риселла 17 и 1,3,5-триметил-2,4,6-три (3,5-ди-грег-бутилоксифенил) -бензола, получаемого под торговым названием Ионокс

3130, нагревают до с получением расплава . При 150°С смесь можно легко измер ть . При охлаждении получают пастообразную массу. Понокс 330 плавитс  при 244°С и превращаетс  при охлаждении в

твердую массу.

Пример 3. Равные весовые части масла Риселла 17 и пентаэритриттетра-2-(3,5ди-третичный бутил-4-оксифенил) -пропионата , известного под названием Ирганокс

1010, температура плавлени  которого составл ет 122°С, расплавл ют в однородную смесь при 105°С. При 50С эту смесь можно легко измер ть. При более низких температурах получаетс  пастообразна  масса,

которую можно продавливать по трубопроводу при температуре около 40°С.

Пример 4. Равные весовые части стеарата кальци , олеамида и масла Риселла 17 нагревают до 80°С, получают однородную жидкую массу. При 65°С массу можно легко измер ть. При температурах ниже 65°С масса пастообразна , но ее можно передавливать по трубопроводам. При понижении температуры пастообразна  масса

становитс  значительно более в зкой, так что ее температура не должна преимущественно падать ниже 40°С, так как масса станет после этого настолько в зкой, что ее нельз  будет больше транспортировать по

трубопроводам. Подъем температуры до 40-65 С вновь сделает податливой массу, так что ее можно будет выдавливать но трубопроводам.

Пример 5. Приготовл ют смесь из

стеарата кальци , л-октадецил-2-(4-окси3 ,5 - ди - трет - бутилфенил) - пропионата (торговое название Ирганокс 1076), масла Риселла 17 и амида олеиновой кислоты в соотношении 1:1:1:1.

После нагрева смеси до 80-130°С получают технологически приемлемую жидкость , которую легко можно измер ть при температуре 60°С. Было обнаружено, что эта масса не вызывает преп тствий в трубопроводах и может легко выдавливатьс . Пример 6 (сравнительный). Равные весовые части стеарата кальци  с т. пл. 170С и масла Риселла 17 медленно нагревают с перемещиванисм. При температуре около 120°С получают очень густую

Ё зкую смесь, которую больше нельз  перемешивать. При температуре около 160°С получают полностью расплавленную смесь. При понижении температуры снова получают густую в зкую массу, котора  не может участвовать в процессе.

Пример 7 (сравнительный). Равные весовые части стеарата кальци  и олеамида с т. пл. 7б°С подвергают медленному нагреву. При температуре 130°С получают полностью однородную жидкую массу. При охлаждении образуетс  паста при температуре около 70°С,. при дальнейшем охлаждении эта паста твердеет и вызывает забивание трубопроводов. Эта тверда  масса не плавитс  до тех пор, пока ее нагревают до 100°С или выше. Если имеет место расслаивание, т. е. отделение стеарата кальци , массу необходимо нагревать значительно выше 100°С. В трубопроводах стеарат кальци , который был разделен, образует твердый кокс, что приводит к забиванию линии и не исчезает до тех пор, пока массу не нагреют до температуры выше 160°С.

Пример 8 (сравнительный). Равные весовые части стеарата кальци , л-октодекан-2- (4-окси-3,5-ди-трег-бутилфенил) - пропионата (известного под торговым названием Ирганокс 1076) и масла Риселла 17 смешивают. При температуре от 100 до

150°С масса  вл етс  йрбчйОй и в зкой. При температуре выше 160°С масса полностью плавитс . При охлаждении ниже 160°С вновь образуетс  жестка , в зка  масса, котора  приводит к забиванию трубопроводов .

Claims (2)

1.Способ приготовлени  композиций термопласта с добавками, имеюш ими т. пл.

48-250°С, путем предварительного смешени  добавок с маслом при нагревании и последуюшего введени  полученной смеси в термопласт, отличаюш,ийс  тем, что,

с целью упрощени  процесса введени  добавок в термопласты, добавки смешивают с минеральным маслом при соотношении от 1:0,1 до 1:3 и полученную смесь ввод т в растворенный или расплавленный термопласт .

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что при использовании в качестве добавок солей алифатической карбоновой кислоты и металла групп I, И или П1 периодической системы элементов минеральное масло используют в виде смеси с амидом алифатической карбоновой кислоты.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3287309, кл. 260-34.2, опублик. 1966.