Поливинилхлоридная композиция
Использование: для получения изделий из ПВХ методом экструзии с последующим раздувом. Сущность изобретения: композиция включает, мас.ч.: 100 ПВХ, 10,0-20,0 сополимера 35% метилметакрилата, 28% бутадиена и 37% стирола, 0,5-4,0 сложного эфира, выбранного из группы, включающей диэфир диглицерина и синтетических жирных кислот фракции Cs-Ce, ионоэфир диглицерина и дистиллированной кислоты соапстока, 1,0-5,0 октилэпоксистеарата, 1,0-3,0 оловоорганического термостабилизатора . 2 табл. Ё
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4774221/05 (22) 26,12.89 (46) 15.11.92. Бюл. N. 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт химической промышленности (72) В.И, Залесский, Л.В, Матушко, M.Ã. Сопоменко, В.А. Кручинин, Н.А. Бунина, Г.П.
Нечеснюк, Ю,И. Давиденко и Е.К. Кибальник (56) Минскер К,С,. Федосеева Г.T. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида. М.:
Химия, 1979, с.272.
Винипласт гранулированный для производства потребительской тары. ТУ 6 — 15—
1504 †, Изобретение относится к области переработки пластмасс и касается состава композиций на основе поливинилхлорида 3 (ПВХ), применяемых, например для получения изделий методом экструзии с последующим раздувом, Известна полимерная композиция 1, содержащая ПВХ, термостабилизатор и смазку. Однако, указанная композиция характеризуется недостаточной динамической термостабильностью. что не обеспечивает стабильный процесс переработки экструзией с раздувом при высоких температурах (170 — 190 С), необходимых для получения высококачественных изделий.
Наиболее близкой к предлагаемой bio составе и достигаемому эффекту к заявляемой является ПВХ-композиция 2, "Винипласт гранулированный для производства потребительскойтары"марки "Тараптон-1", „„5Q 1775430 А1
Поливинилхлорид суспензионный 100 Оповоорганический стабилизатор (ОТ-17) 2,0 Алкилэпоксистеарат (Драпе кс-3,2) 3,0 Сополимер 35% метилметакрилата, 28% бутадиена и 37% стирола 15,0 Внутренняя смаэка— монорицинопят глицерина (Локсиол ь-Ж вЂ” 11) 2,0 Диоктифтапат 3,0 Наружные смазки: Воск П — 200 0,4 Стеариновая кислота 0,3 Хотя известная композиция и характеризуется достаточно высоким значением термостабильности (статической), однако 1775430 ЗР1СООН-HOCHgCHCH)OCH CHCHgOH i i OH OH Р СООСН СН- СН ОСН СН- СН200СР1 ЗН О OH Р2СООСН2СНСН20СН2СНСН20Н+Н 20 I l 35 ОН ОН 12 (С 2 НОСН2СНСН2ОСН2СНСН2ОН Н О 1 2i 2 2 OH OH 55 Композиции составов 1-12, содержащих поливинилхлорид марки С 5868 ПЖ, ГОСТ 14332-78 — продукт суспензионный полимериэации винилхлорида, белый поро2 стадия — получение эфира диглицери- шок, константа Фикенчеоа (Кф. = 58-60), на при соответствующем соотношении ис- насыпная плотность, г/см — 0,5 — 0,6; динамическая термостабильность такой композиции недостаточна для ведения длительной стабильной переработки ее на экструэионно — выдувных агрегатах. Недостаточная динамическая термостабильность композиции является причиной периодического появления локальных "подгаров", главным образом, в экструзионной головке, что приводит к необходимости остановки, разборки и чистки оборудования, Кроме того, получаемые изделия из указанной композиции недостаточно прозрачны. Целью данного изобретения является повышение динамической термостабильности и прозрачности композиции. Поставленная цель достигается тем, что композиция, содержащая октилэпоксистеарат, сополимер 35% метилметакрилата, 28 бутадиена и 37 стирола, внутреннюю смазку и оловоорганический термостабилизатор, в качестве внутренней смазки содержит сложный эфир, выбранный из группы, включающей диэфир диглицерина и синтетических жирных кислот фр. С5 — Cs, триэфир диглицерина и синтетических жирных кислот фр. Cs — Cs, моноэфир диглицерина и дистиллированной кислоты соапстока, при следующем соотношении компонентов, ма с.ч.: У Поливинилхлорид 100 Оловоорганический стабилизатор 1,0 — 3,0 Октилэпоксистеарат 1,0 — 5,0 Сополимер 35 метилметакрилата, 28 бутадиена и 37 стирола 10-20 Внутренняя смазка 0,5 — 4,0 Используемый неполный зфирдиглицерина получают в две стадии; 1 стадия — получение диглицерина путем каталитической поликонденсации глицерина при 230 †2 С, атмосферном давлении. Катализатор 1,0-1,5 КОН или Na0H. В токе азота. ходных реагентов. 200-230 С, При атмосферном давлении в токе азота, Катализатор КОН или NaOH с первой стадии." получение диэфира диглицерина и СЖК фр. 5 Cs-С6: 2Р1СООН-НОСН2СНСН20СН2СНСН20Н ОН ОН "0 Р1СООСН2СНСН20СН2СНСН200СР1+2Н20 I I ОН ОН 15 получение триэфира диглицерина и СЖК фр. Cs-Co: С 25 где Р— С=О получение моноэфира диглицерина и дистиллированных кислот соапстока 30 Р2СООН-НОСИ CHCH20СН2СНСН20Н 2 2 2 OH QH где Р— С4-Cs Р— С17 (насыщенных и ненасыщенных 40 кислот) Сведения об исходных сырьевых ресурсах: СЖК фр. Cs-Св ГОСТ 23239 — 78; жирные кислоты хлопкового соапстока — ОСТ 1845 289-76; глицерин синтетический ГОСТ 6824-76. Композиция может содержать и целевые добавки: модификаторы перерабатываемости, смазки специального назначения, 50 отбеливатели, пигменты. Сущность изобретения подтверждается примерами конкретного выполнения (см. табл.1). 1775430 Стабилизатор OT — 17 (меркаптид олова), слегка желтоватая, сравнительно низковязкая, маслообразная жидкость со специфическим запахом, плотность при 25 С, 1.09+ +0,01 г/смз, показатель преломления при 250С 1,501 + 0,003; Октилэпоксистеарат (Драпекс-3,2) — импорт, жидкость бежевого цвета, плотность 899 кг/м, температура затвердевания 13,50С; Сополимер метилметакрилата, бутадиена и стирола — модификатор ударостойкости марки БТА ШН ф. "Куреха" (Япония) — тройной сополимер бутадиена — 28, стирола— 37ф,, метилметакрилата — 35;,, белый, мелкодисперсный порошок, кажущаяся плотность 200 — 400 кг/м, насыпной вес— з 250-350 кг/м; Диэфир диглицерина и СЖК фр. Cs-C6 формулы Р1СООНСН2СНСН20СН2СНСН200СР1 1 1 ОН OH где Р1 — С4-С5 вязкая жидкость коричневого цвета, средняя молекулярная масса 342, эфирное число 327 мг КОН/r, кислотное число 5 мг КОН/г, плотность при 20 С 1,095 г/см; Триэфир диглицерина и СЖК фр. Сь — Св формулы Р1СООСН2СНСН ОСН СНСН ООСР 1 1 он он где P> — С=О вязкая жидкость коричневого цвета, средняя молекулярная масса 448, эфирное число 375 мг КОН/r, кислотное число 3 мг КОН/г, плотность при 20 С 1,047 г/см; Моноэфир диглицерина и дистиллированных кислот соапстоков формулы Р2СООСН2СНСИ OCH2ÑHÑH20H 1 l OH OH где P2 — C17 (смесь насыщенных и ненасыщенных кислот) паста желтого цвета, средняя молекулярная масса 448, эфирное число 215 мг КОН/г, кислотное число 4 мг КОН/r, плотность при 40 С 1,097 г/смз. 55 приготавливают перемешиванием в скоростном смесителе при 80-100 С в течение 30 мин. Полученную порошкообразную смесь гранугируют на микроэкструдере при температуре по зонам. С: 1 II lll 165 170 180 Скорость оборотов червяка 30 об/мин. Полученные гранулы перерабатываются на микроэкструдере с плоскощелевой головкой в ленту шириной 50 км и толщиной 0,5 мм. Отрезки ленты подпрессоаывают на прессе при 175 С и давлении 5 кгс/см в течение 5 мин., получая таким образом пластины для определения физико-механических показателей и прозрачности. Образцы гранул и пластин оценивают по показателям: термостабильность по ГОСТ 14041 — 75 при температуре 190 С; физико-механические показатели — предел текучести при растяжении и относительное удлинение при разрыве по ГОСТ 11262-80; динамическая термостабильность — время в минутах от начала загрузки до повышения момента вращения ротора на платографе Р— 51 ф. "Брабендер" с использованием камеры У = 30 см, температуре 190 С, скорости вращения ротора 60 об/мин; прозрачность (коэффициент интегрального светопропускания) по ГОСТ 15875 — 80. Рецептуры 1 и 2, 4 и 5, 7 и 8 приготовлены по предельным соотношениям компонентов, рецептуры 3,6,9 по оптимальному варианту, рецептура 10 — прототип, Рецептуры 11 и 12 — примеры, подтверждающие заявляемые пределы содержания компонентов. Рецептуры 13-22 подтверждают возможность использования в композиции целевых добавок, таких как пластификатордиоктилфталат, внешней смазки — воск ПВ200 и стеариновой кислоты, а также аналога оловсорганического стабилизатора ОТ вЂ” 17— Ланкромарка ЛГ 261. Результаты испытаний приготовленных композиций приведены в табл.2. Как видно из табл.2, предлагаемая композиция характеризуется более высокой динамической термостабильностью и прозрачностью в сравнении с известной. Показатель динамической термостабил ьности в 1,7 раза, а прозрачность на 10 выше. чем у прототипа, Более высокая динамическая термостабильность композиции позволяет стабильно перерабатывать ее на экструзионно-выдувных агрегатах с получением высокопрозрачных изделий. 1775430 Композиция 11 с содержанием добавок ниже заявляемого предела характеризуется резким снижением термических и технологических свойств и, как показали результаты испытаний на промышленном оборудова- 5 нии, не может перерабатываться в изделия (появляются подгары в виде темных вкраплений). Композиция 12 с содержанием добавок, выше указанного в примере 2 предела, ха- 10 рактеризуется высокими значениями термических свойств, однако она не отвечает предьявляемым требованиям к жестким ПВХ-материалам (становится пластифицированной) и не может использоваться по 15 прямому назначению. Введение в заявленную рецептуру целевых добавок стеариновой кислоты (пример 13), воска ПФ-200 (примеры 14-16), диоктилфтала {примеры 17 — 19), а также за- 20 мена оловоорганического стабилизатора OT-17 на его аналог Ланкромара AT-261 (примеры 20-22) не оказывают существенного влияния на основные свойства и достижение поставленной цели — повышение 25 динамической термостабильности композиции. Применение предлагаемой композиции позволяет повысить стабильность переработки, поднять производительность, сокра- 30 тить время простоев агрегатов, уменьшить потери сырьевых материалов и повысить— качестве выпускаемых изделий. Использование в рецептуре предлагае- 35 мой композиции в качестве внутренней смазки диэфира диглицерина и синтетическОЙ жирноЙ кислОты фр. С5 Сб или триэфи ра диглицерина и синтетической жирной кислоты фр. С5 — C5 или моноэфира диглицерина и дистиллированой кислоты соапстока позволит заменить дорогостоящее импортное сырье Локсиоль 11. Формула изобретения 10,0Поливинилхлоридная композиция, включающая сополимер, 35 метилметакрилата, 28 бутадиена и 37% стирала, внутреннюю смазку, октилэпоксистеарат, оловоорганический термостабилизатор, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения динамической термостабильности и прозрачности, она в качестве внутренней смазки содержит сложный эфир, выбранный из группы, включающей диэфир диглицерина и синтетических жирных кислот фракции С5 — Се, триэфир диглицерина и синтетических жирных кислот фракции С5-С5, моноэфир диглицерина и дистиллированной кислоты соапстока при следующем соотношении компонентов композиции. мас.ч.: Поливинилхлорид 100,0 Сополимер 35% метилметакрилата, 28 бутадиена и 37 стирола 20,0 Внутренняя смазка 0,5-4,0 Октилэпоксистеарат 1,0 — 5,0 Оловоорганический термостабилизатор 1,0-3,0 1775430 1 1 I 3 3 l I (Ч 1 3 СЧ 1 I s 1 3 I (Ч! — 1 1 ФО(I nI I 1 . 1 1 1 l ОЪ( = — Р 1 I I I I CO I 1 1 б- — ! I 1 I 1 Р Ф(1 а 1 I! 1 — — 1 I 1 Z I 1 аб Об С 1 1 Об < С 1 СЪ 1 I ««1 ° 3 — — 3 У 1 1 I 1 Об-Эб 4 1 1 Z 1-- — -1 1 1 ° I ф(М(l (I и 3 Д Ф 1 б Z 1 ОбсЧ(х (1 1 Ф 1 1 Z à — 3 IO 1 1 3(1 1 а!co Ф 1 1 cf II О 1 1 О 1 1 1 I 1 ОЪ 1 1 1 Ф 1 1 1 1 1 1 CO 1 б 1 Ф вЂ” -Ф 1 1 1 1 1 С 1 I I I Ъ 1 I I 1 I Ю I 1 1 s In (! †I 1 1 1 1 1 -С 1 1 1 1 Ъ 1 1 1 1 б М б 1 1 I — — 1 1 1 б 1 1 (4 1 1 1 1 — — 1 1 I 1 1 1 1 1 1 Cl сч сР м Cl «Ф СР м СР Cl СР о б(Ъ о СР сэ СР С 4 Cl Сб с4 С! м СР ((Ъ Cl о о м сэ сч о Cl СР Cl (Ъ СР СФ ФСЪ о м сэ СЧ -Р о Cl сч м Сб (Ч сэ м СР о -ф о Cl сч о с Ъ м\ СР СЭ (Ч Cl сч м СР Cl Cl м СЭ о СР сч сч сЧ Ф Ъ с Ъ (ФЪ СР СФ сО СР. ОЪ со о СР -Р СР с Ъ о (Ч м СР. о с" Ъ Cl (Ч СЭ СР СФ сч о с ъ Сб (Ч о С! о С! ln о м о СР о сч ФФЪ СР о СЭ сЭ СР о сч СР м о сч СР Cl о сэ ((Ъ Cl м о Сб Cl сч (ФЪ о о о СР СЭ СР сЧ СФ м СР сч о СР о СР о Ф(Ъ С! с Ъ о (Ч ФСФ СЭ о СЭ СР 1 I Q j с z ох с ю Q С Р 1- а Y ct о= (Ч C Z м х в с Iо Cl IO I. о Ф C б 4 ОЪ а 1фо ео l I л I- Л о р а е о c(Ф- 1 ф и Ю cz X IP с а X l ID = 4 (- c о х z а е сх о х Фю cZo o ° а бс 3- о ЪО = сч о а 1с z л 3л ол О сч О co In с Х Ф(Ъ Y P 3 х у М 4l о Q Y х z 8х ф б- 1 х со О сч zc с(со r Ф а Оо О 1 I t 1 (1 ! б 1 1 1 б 1 ! I 1 1 I ! I 1 б I 1 б I t ! t ! 1 1 43 1 Z I с ( о s с ( ъ б Ю I Об \. 1 О 1 z t 1- I Ф а! Х I Z l о х s >X I I Z I с4 1 о C I О 1 Х 1 ! Ф I Ю б I- I I о 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ъ 1 I» 1 Z 1 Ф z о 1 C 1 О 1 РС 1 1 34 1 С 1 1 МЪ (o 1 1 X CO ал о с ч км С сп z -( х х ю Фzo со О(1 Q (Y ф Ф а= C 4 4I ффс а(-ф X ! Об Q44РС б- ъс Ф Ф x:zz ° э с чв X IO ° 3-ФР| IO Z YS X аале се ф о ((ъм g ха «х X 4S-tК с хм С! I ссъ О 1 а Ф 14 о И,„ X (.3 (С аа х в 4 Й о Cl сЧ 1 С! 1 о 1 ° Ъ СЭ 1 м I м о Ф 1 и а ъ Ф z 4 хтх X ф 0 ЯъФ 1 1 1 1 1 1 I I 1 I Ф 1 I I 1 1 ! 1 I 1 I 1 1 I I (1 I 1 1 Ф 1 (1 1 1 1 1 1 ! 1 1 1 1 1 1 1 Ф 1 1 1 I 1 1 Ф 1 -1 I 1 1 Ф 1 ! ! (1 1 1 1 1 1 1775430 о м СЧ О Ъ 4О Ф аА аА л СЧ CO а -Ф СЧ о CO ЪО сЧ а СО м С Ъ о СЧ о сЧ 4О CO аА о аА м 44Ъ аА 4А (Ъ I I I 1 1 1 1 1 е 1 1 I I l \ и и х Cl X к с а Ъв ЧФ и о Ф Ct и а о X X (- а о с Ф l и о X а t3 3- 1 и 4C X Ф 3с a3 о Cl (У g Е Ф ф z z сХ 4О X а с 3*и х ФЭ ф л X o 3- Ф Ф 4О Яи ЭС 5 О 4(f с а СЧ с Ю ф I и X о 3 (.э Э 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 I I В 1 Ф 1 1 ! 1 1 t е е В е I ! I I 1 1 1 1 1 (1 1 I б 1 (! Ф В В 3 б б е В I I б 1 1 1 1 е 1 1! 1 1 (! сЧ 3 О СЧ б Л 1 — Ъ 3 Е (I CO I СЧ 3 СΠ — t б (О I CA (СЧ I О t е 1 ОЪ В 4О (О е- — -! I f 1 1 1 CO I ln l I CO 3 — 3 Е 3 I I 1 Л I 1 I I 3 I В (4O S б I CO .Л I Ф Е I 1 an В «ВЛ 1 3 Е 1 1 I е .о 1 I 3 31 — Ф I ì(cO В 14О XI СЧ 1 (Ч XI " I ОЪ ОЭФ СФ 1 l O(! CO 4 I I 4A 3 t ЛФ В ЦЕ 1 Ф(° I I О 1 О «Е 4О 4433 б Фб I ! С! 1 Ое Е СО Cl Ch ° ЪО Э Э Ф-Ф ! I t aA S CO 3 CO В I à — В 1 I 1 В 4Ч 3 Л 1 ЪО 1 I ! е 1 I 1 Е ОЪ 14О I ЪО .е. 1 Е I Е 1 1 1 а tcO I Е 3 — -В t I В I t I.4O ° е (33 ! I ° I CO I М14О I 1 Ф Ч I б 1 Ф Ф 1 СЧ I СО I 1 1. — В 1 В Е I ! I C4S 1 б 4О ! Ф 1 X 1 X В.X 1 O 1 I" ! 3 м (Ф Ф- е с aS ° X X Е (О a t c3 4f4 3 I 3 ° Ф Э а е а Ф 3 Ф Х 3(3 ф ф аА м СО -Е Л Л О (Ч СО -М о м о СО д сч о 4О СО --4 ф СО М М CO ° . ЪО CO СЧ м со а Оъ сч м со СО 4Ъ а Оъ -е. М СО -Е. аЪО а \Ч ф аА со м (Ъ CO о м о ЧЭ CO C м о СО -б О О а СЧ сО 3- Ф и ис Ф K 43 Х 3- > as 3c z о Ф х X f X У Ф 3 Фи а аф а! 3 ( (I (1 (S ! Ч ° 3 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 t I 1 ! (Э 1 е Ф t б 3 t Ф В б б В 1 t S 1 Ф ! 1 1 Ф I I