196836. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polimerek, különösen polipropilén, polietilén, poisztirol és klórtartalmú polimerek fénystabilizálására
1 2 196.836 A találmány tárgya eljárás polimerek, különösen polipropilén, polietilén, polisztiro! és klórtartalmú polimerek, például (poli(vinil-klorid) és a vinil-klorid kopolimerjeinek fénystabilizálására. Az iparilag előállított polimereket, különösen a poli(vinil-klorid)-ot hatásos stabilizátor-rendszer nélkül nem lehet feldolgozni, mivel így viszonylag hamar tönkremennek. Az öregedés során mindenekelőtt a színük változik meg, de változik a molekulatömegük, változnak a mechanikai és elektromos tulajdonságaik, felléphet lágyítóveszteség vagy a lágyító bomlása és hasonló jelenségek. A műanyag termékek tönkremenetelének fő oka, különösen a szabadban történő alkalmazásukkor, a fénysugárzás. A fotooxidációs reakciókat egyrészt kismolekulájú termékek, másrészt a polimerláncon jelentkező oxidációs szerkezetek keletkezése kíséri. A polimerekben karbonilcsoportok már az expozíció előtt is vannak. A fénysugárzás hatására a karbonilcsoportok száma megnő és így negatívan befolyásolja a polimer fényállóságát. A polimerek természetes atmoszférikus öregedésével szembeni stabilizálásának egyik eljárása az ultraibolya sugárzást abszorbeáló adalékok alkalmazása. Ezek többnyire komplikált szerves vegyületek, amelyeket 0,1-1%, kivételesen max. 2% koncentrációban alkalmaznak, ilyen adalékok lehetnek például a benzofenon, benzotriazol, szalicilátés szubsztituált akril-nitril típusú vegyületek és bizonyos színezékek, amelyek az ultraibolya sugárzást abszorbeálni képesek. Az ilyen típusú adalékok többsége azonban kevéssé hozzáférhető, és a technológiai előkészítésük is viszonylag bonyolult. Az említett hátrányok kiküszöbölése érdekében a polimerek, különösen a polipropilén, polietilén, polisztiro] és klórtartalmú polimerek, főleg a poli(vinil-klorid) és vinil-klorid kopolimerek fénystabilizálására az adalékolt polimer feldolgozási hőmérsékleténél magasabb forráspontú szekunder alkoholokat vagy kombinációkat, különösen 1,2-propándio!t, 1,4-pentándiolt, 4-undekanolt alkalmazunk 100 töniegrész polimerhez 0,1 - 5,0 töniegrész mennyiségben. További adalékok lehetnek például antioxidánsok, töltőanyagok, csúsztatok, lágyítók, modifikátorok (regulatorok), égésgátlók és hasonlók. A stabilizator hatása a műanyag alkalmazásakor a színállóság növekedése, továbbá a polimerláncban lévő karbonilcsoportok számának csökkenése, valamint a polimer molekulatömegének és a műanyag mechanikai tulajdonságainak kisebb mértékű csökkenése alapján értékelhető. A találmány szerinti fénystubilizátor stabilizáló hatását egy Csehszlovákiában lévő kitéti állomáson történt természetes atmoszférikus öregítés, valamint 290 420 manometer hullámhossztartományú ultraibolya sugárzás alkalmazásával gyorsított atmoszférikus öregítés után értékeltük. Az exponált minták fotooxidációjának lefutását és sárgulását a polimer karbonilcsoport és kettőskötés-tartalmának mérésével, a polí(vinil-klorid) esetében az exponált keverékben lévő sósavakceptor mennyiségének csökkenése alapján követtük. A polimerek szekunder alkoholokkal történő találmány szerinti stabilizáláláskor, összehasonlítva a stabilizálatlan polimerekkel, a karbonilcsoportok képződésének sebessége csökken, javul a színállóság, a molekulatömeg csökkenése és a mechanikai tulajdonságok romlása kisebb mértékű. 5 1. példa 100 töniegrész poli(vinil-klorid)-ot 1,0 tömegrész 1,4 pentándiollal hengerszéken, 160 °C hőmérsékleten 2 perc alatt összekeverünk. A hengerről levett fóliát kb. 100 pm vastagságúra sajtoljuk. A fénystabilizálatlan PVC fólia gyorsított atmoszférikus öregítésé* 'V nél a karbonilcsoporttartalom 380 óra Időtartamú megvilágítás (expozíció) után növekszik 10-szeresére. A fénystabilizátorral készített fólia esetében a karbonilcsoportok számának azonos növekedése 550 óra után következik be. A fénystabilizált polimer a foto.j ^ degradáció során jobb színstabilitású volt. 2. példa 100 töniegrész poli(vinil-klórid)-ot 2,0 tömegrész 1,4-pentándiollal az 1. példában leírtak szerint összekeverünk. A fénystabilizálatlan PVC-fólia gyorsított 20 atmoszférikus öregítésénél a fotodegradáció kezdetétől csökken az átlagos molekulatömeg, 700 óra után a csökkenés 25%. A fénystabilizátorral készített fólia karbonilcsoportjai számának tízszeres növekedése 700 órás expozíció (megvilágítás) után következik be, a molekulatömeg 300 órás megvilágításig állandó, 700 25 óra után pedig a csökkenés csak 10%. 3. példa 100 tömegrész polietilént 1,0 tömegrész 1,2-propándiollal Brabender plasztográf gyúrókamrájában 160 °C hőmérsékleten 4 perc alatt összekeverünk. A keverékből 100 /am vastag fóliát sajtolunk. A fénystabilizalatlan polietilén fólia gyorsított atmoszférikus öregítésénél a karboniicsoport-tartalom 500 órás expozíció (megvilágítás) után növekszik a 4-szeresére. A fénystabilizátorral készített fóliánál azonos expozíciós idő után csak kétszeres a karbonilcsoportok számának növekedése. 4. példa 100 tömegrész polietilént 2,0 töniegrész 1,2-propándiollal a 3. példában leírtak szerint összekeverünk, 40 és fóliává sajtoljuk. A fénystabilizálatlan polietilén fólia gyorsított atmoszférikus öregítésénél a karbonilcsoport-tartaloni 500 órás expozíció (megvilágítás) után növekszik a 4-szeresére. A fénystabilizátorral készített fóliánál azonos expozíciós idő után csak 1,5- szeres a karbonilcsoportok számának növekedése. Szabadalmi igénypont Eljárás polimerek, különösen polipropilén, polietilén, polisztirol és klórtartalmú polimerek fénystabilizálására, főleg poli(vinil kiorid) és vinil-klorid kopolimerek fénystabilizálására, azzal jellemezve, hogy 100 töniegrész polimert a polimer feldolgozási hőmérsékleténél magasabb forráspontú szekunder alkohollal, különösen 1,2-propándiollal, 1,4-pcntándiollal, 4-undekanollal, dipropilénglikollal, 2,9-dekándiollal vagy több ilyen alkohol kombinációjával adalékolunk 0,1 -5,0 tömegrész mennyiségben. rajz nélkül 60 -------------------------Kiadja: Országos Találmányi Hivatal Felelős kiadó: Himer Zoltán o.v. KODEX 2
