Антиадгезионная добавка для поликарбоната

Обновлено: 28.03.2024

Дозировка: Рекомендуемый ввод: от 1,5 до 5% в зависимости от области применения и требований к поверхности электропроводности изделий.

Антиблокинг

Предназначен для снижения способности к слипанию полимерных пленок.

Присутствие антиблока в пленке улучшает фиксацию печати, повышает прочность сварного шва

Рекомендуемый процент ввода – 0,5-1,5% зависит от требований к величине коэффициента трения поверхности и толщины пленки.

Скользящая добавка

Концентрат используется для снижения коэффициента поверхностного трения и снижения сил адгезионного взаимодействия на поверхности модифицированных изделий.

Рекомендуемый ввод – 0,5-2% в зависимости от нужного коэффициента трения, толщины пленки, свойств используемого полимера, условий нанесения печати.

Скользящая добавка с антиблокирующим агентом.

Комбинированный концентрат добавки антиблокинга и скользящей добавки на основе полиэтилена.

Предназначен для снижения способности к слипанию и уменьшения силы трения и адгезии.

Рекомендован ввод – 0,5-2% в зависимости от нужного коэффициента трения, толщины пленки.

Осветлитель вторичных полиолефинов

В продукте содержится комплекс оптических модификаторов и стабилизаторов позволяющих подавлять хромофорную окраску продуктов окисления полиолефинов, предавая вторичному продукту светлые привлекательные тона окраски и улучшая комплекс физико-механических свойств.

Концентрат предназначен для улучшения визуального восприятия изделий. Рекомендована для продуктов вторичной переработки полиолефинов в неокрашенной форме или при окрашивании в белые тона.

Рекомендован ввод: 2-3%

Антиоксидант или термостабилизатор

Синергетический комплекс, позволяющий улучшить термостабильность в производстве полимерных изделий, за счет снижения термооксилительной деструкции полимера.

Рекомендован для вторично перерабатываемых полимеров и в высокотемпературных переработках.

Рекомендуемая добавка концентрата к полимеру при непрерывной работе – 0,5-2,0 %. При использовании в качестве стоп-концентрата рекомендуется начать ввод 1-2% за 15-45 мин до остановки, при остановках оборудования для сокращения времени запуска и выхода на стабильный режим производства. Уровень ввода зависит от требований к изделию и условий эксплуатации, в первую очередь от температурного режима.

Меловой концентрат

Рекомендации к применению:

Пленки из полиэтилена: улучшение однородности структуры пленки, повышение стабильности рукава при раздуве, уменьшение некинга (necking) при плоскощелевой экструзии, улучшение свариваемости и раскрываемости пакетов, отличая способность к печати и снижение требований к обработке пленки коронным разрядом перед печатью, антиблокирующий эффект.

Полипропиленовые нити для мешков, ленты и шпагаты: антифибрилляционный эффект (препятствует расслоению нити), улучшение прочностных характеристик на разрыв, повышение стойкости к атмосферным воздействиям.

Листы, трубы, профили из полипропилена и полиэтилена, одноразовая посуда из полипропилена: повышение прочности на изгиб, ударной вязкости, жесткости материалов, повышение теплостойкости, размерной стабильности изделий, барьерных свойств, уменьшение горючести, предотвращение старения.

Литье под давлением и выдувное формование: сокращение цикла изготовления, повышение модуля упругости и стабильности размеров, ударной вязкости и прочности на разрыв. Уменьшение усадки и горючести, рост сопротивления к трещинообразованию.

Экономические преимущества: уменьшение расхода сырья за счет повышения прочности и жесткости изделий;

снижение себестоимости изделий за счет замещения дорогостоящего полимерного сырья качественным микронизированным мелом в меловом концентрате;

повышение производительности оборудования.

Модификатор ПП нитей

Рекомендован в производстве полипропиленовых нитей, ленты, шпагата. Антифибрилляционный эффект компаунда (препятствует расслоению нити), улучшает прочностные характеристики на разрыв, повышает стойкость к атмосферным воздействиям.

Осушающая добавка

концентрат осушающей добавки предназначен для нейтрализации влаги при производстве изделий из первичного и вторичного полимера, а также композиций на его основе: компаундирование, древесно-композитных материалов. Позволяет стабилизировать процесс экструзии, получать достаточно качественную продукцию из сырья с повышенной влажностью, особенно в сезонность с повышенной влажностью.

Применение: пленка, трубы, литьевые изделия, выдувное формирование.

Дозировка: в зависимости от влажности используемого сырья, рекомендуемый ввод 1-4%. Ввод концентрата подбирается опытным путем и зависит от качества используемого сырья.

Ароматизатор

Концентрат ароматов (ванили, лимона, мяты, лаванды и т.д.) предназначен для придания ароматов полимерным изделиям.

Процессинг

Применение данного продукта в экструзионных линиях в количестве до 1% позволяет снизить образование отложений на формующих поверхностях, головок, фильер и образование пригаров на внутренних поверхностях оборудования, снизить крутящий момент и давление на головке экструдера, повысить производительность при снижении энергозатрат, устранить дефекты внешнего вида, снизить температуру переработки полимеров и композиций, чувствительных к воздействию повышенных температур, увеличить гладкость изделий.

Модификатор полимеров

Модификатор прочности вторичных полиолефинов.

Синергетический комплекс предназначен для облегчения переработки вторичных полимеров и повышения качества готовых изделий (ПЭВД, ПЭНД, ПП)

Рекомендуемый ввод – 3-5%

Модификатор экструзионного проесса

Функциональный синергетический комплекс веществ позволяющий облегчить технологический режим в производстве изделий методом плоскощелевой и рукавной экструзии.

Добавка позволяет улучшить качество поверхности, повысить производительность, уменьшить количество отходов

(Хорошо себя зарекомендовала в производстве выдува. Рекомендовать на канистры – выдув флакончиков, пленка)

Рекомендуемый ввод – 0,5-1.5%

Тальковый концентрат

Предназаначен для повышения физико-механических свойств изделий из полиэтилена и полипропилена.

При введении талькового концентрата достигается высокая ударопрочность и деформационная теплостойкость, а так же низкий коэффициент линейного теплового расширении (КЛТР и усадка), что позволяет достичь повышенной тепловой устойчивости и мерной стабильности.

Дозировка: Стандартная дозировка 1,5 – 2%. Максимальная 3%

Концентрат с эффектом блеска и глянца в изделиях

концентрат предназначен для придания эффекта блеска и глянца литьевых и экструзионных изделий, улучшая внешний вид изделий. При этом уменьшаются силы адгезии и трения материала к металлу, что приводит к облегчению съема литьевого изделия с пресс-формы. Концентрат не образует нагары на внутренних поверхностях оборудования, но способствует съему ранее образовавшихся нагаров и налетов на внутренних металлических поверхностях оборудования.

Дозировка: рекомендуемый ввод 2% .

Концентрат светостабилизирующей добавки

Концентрат светостабилизаторующий применяется для защиты полимеров от разрушения под действием УФ излучения.

Рекомендован для производства пленок сельскохозяйственного назначения, изделий, используемых в садовой мебели или принадлежностей, инвентаре, в уличных спортивных комплексах, тары и упаковки, термоусадочных пленок, эксплуатируемых на открытом солнце.

Совместимые полимерные материалы: ПЭВД, ЛПЭВД, ПЭНД, ЭВА, Гомо-ПП, Со-ПП.

Концентрат модифицирующей добавки с матирующим действием

Предназначен для изготовления бумагоподобных пленок на основе полиэтилена.

Концентрат добавки для лазерной маркировки

Предназначена для повышения качества лазерной маркировки на изделиях из ПЭ, ПП и ПС за счет применения наночастиц оксидов металлов.

Деодорант для вторичных полимеров

Добавка содержит деодорирующие вещества, используемые для частичного устранения запаха вторичного полимерного сырья после термодеструкции, но не запахов процессов горения и побочных запахов полигонных продуктов.

Дозировка: Стандартная дозировка 2-4%. Ввод концентрата подбирается опытным путем

Модификатор гибкости и ударопрочности для полиолефиновых изделий

МОРОЗОСТОЙАЯ добавка

модификатор используется для повышения ударопрочности и гибкости полиолефиновых изделий.

Продукт не содержит токсичных и абразивных частиц, может совместно применятся с меловыми и тальковыми концентратами.

Стандартная дозировка 3% – 10%. Ввод добавки подбирается опытным путем, под целевые требования конечного продукта.

Концентрат ускорителя окси- и биодеструкции

Позволяет ускорить процессы разложения под действием солнечного света, кислорода воздуха и влаги, и образования низкомолекулярных продуктов, пригодных для биоразложения микроорганизмами грунта.

Концентрат добавки увеличивающей текучесть полипропилена

Концентрат используется для повышения текучести гомополимеров и сополимеров полипропилена в процессе экструзии.

Продукт не содержит токсичных и абразивных частиц может совместно применятся с меловыми и тальковыми концентратами.

Дозировка: Стандартная дозировка 1% - 2% позволяет повысить показатель текучести расплава полипропилена в 2 – 5 раз в зависимости от температуры расплава и времени пребывания в экструзионном оборудовании.

Армирующая добавка

Предназначен для повышения прочностных характеристик экструзионных изделий из ПЭ и ПП, в первую очередь труб, литьевых изделий за счет неорганических армирующих волокон нано размеров.

Дозировка: Рекомендуемая концентрация 1,0-10,0 %.

Фильерная паста

Фильерная паста предназначена для чистки формующего инструмента и экструдеров, которые перерабатывают ПЭНД, ПЭВД, ПВХ, СЭВ, ПП, ПС, ПК. Рабочие инструменты оборудования очищаются от нагара, который возникает в процессе переработки, кроме этого при чистке пастой с горячих металлических поверхностей удаляются расплавы полимеров.

Чистящая для ТПА

Предназначена для легкого перехода от цвета к цвету

Чистящая для экструзии

Предназначена для легкого перехода от цвета к цвету

По заказу могут быть произведены любые другие добавки со специальными свойствами.

Приведены результаты исследований по модификации поликарбоната с целью понижения его горючести и повышения технологических характеристик. Изучено влияние модификаторов – АБС и ПБТ, антипиренов – декабромдифенилоксида, циамелина, фосфата меламина и совместителей – фирмы «Booster» (Германия) и бутадиенстирольного термоэластопласта ДСТ на свойства полимера.

Ключевые слова: поликарбонат, модификатор, антипирен, совместитель, термоанализ, вязкость расплава, технологичность,

Известно, что поликарбонаты (ПК) имеют высокую прочность, стойкость к ударным нагрузкам, стабильность размеров, тепло- и химстойкость. Эти полимеры широко используются во многих областях техники как конструкционные материалы [1–7]. Однако поликарбонаты имеют высокую вязкость расплава, перерабатываются при достаточно высоких температурах (>250°С) и имеют узкий температурный интервал переработки, что затрудняет их переработку экструзией, а также не отвечают требованиям АП-25 по пожаробезопасности [2, 8–15].

В данной статье представлены результаты исследований по модификации поликарбоната с целью повышения его пожаробезопасных свойств и технологичности.

Анализ литературных данных и опыт проведенных ранее работ показали, что снижение температур переработки, внутренних напряжений и цены поликарбоната достигается введением в его состав акрилонитрилбутадиенстирольного пластика АБС или полибутилентерефталата (ПБТ) [16–19]. Смеси и сплавы ПК/АБС производят фирмы «Bayer» (Германия), «General Electric», «Monsanto», «Dow» (США), «DSM» (Голландия), «Enimont» (Италия) и др. Выпуском сплавов и смесей ПК/ПБТ занимаются фирмы «Daichel Chem», «Asachi Chem» (Япония) и «General Electric» (США) [18–22].

Для повышения пожаробезопасных свойств используют традиционные антипирены: добавки на основе галогенов, фосфора, азота, сульфосоединений и др. («General Electric» (США); «Clariant», «Bayer» (Германия)) [23–31].

Работа проводилась на отечественном поликарбонате марки ПК-ЛТ-10, который в исходном состоянии обладает следующим уровнем свойств:

– прочность при разрыве σр=48 МПа;

– относительное удлинение при разрыве δр=75%;

– предел текучести при растяжении σт=53 МПа;

– относительное удлинение при пределе текучести δт=14%;

– показатель текучести расплава (ПТР) составляет 11,1 г/10 мин.

Материал является сгорающим: время остаточного горения – более 30 с.

Исследовано влияние следующих компонентов:

– модификаторов – АБС и ПБТ в количестве 5, 10, 15 и 25%;

– антипиренов – декабромдифенилоксида (ДБДФО), циамелина, фосфата меламина в количестве 0,3–5,0%;

– совместителя – фирмы «Booster» (Германия) в количестве 4%.

Для выяснения возможности совмещения указанных модификаторов и антипиренов с поликарбонатом, который является высоковязким термопластом и перерабатывается при довольно высоких температурах (250–280°С), был проведен термоанализ этих добавок на дериватографе Q-1500Д со скоростью нагрева проб 10°С/мин. Результаты приведены в табл. 1. Видно, что только антипирен фосфат меламина обладает недостаточной термостабильностью и при введении в поликарбонат при переработке может вызвать его деструкцию и ухудшение свойств.

Результаты термоанализа модифицирующих добавок и антипиренов

Коксовый остаток при температуре перехода, %

максимальной скорости потери массы

Совместитель фирмы «Booster»

Проведено исследование влияния модифицирующих добавок на пожаробезопасные и технологические свойства ПК. С этой целью получены композиции на основе поликарбоната с различным содержанием (от 10 до 25%) АБС и ПБТ. Горючесть композиций определяли в соответствии с ОСТ 1 90094, показатель текучести расплава (ПТР; при 280°С, Р=2,16 кг) – в соответствии с ГОСТ 11645. Результаты исследования полученных композиций приведены в табл. 2.

Влияние модифицирующих добавок на технологические и пожаробезопасные свойства композиций на основе поликарбоната ПК-ЛТ-10 категории сгорающий

Количество модифицирующих добавок, %

Время остаточного горения, с

Показатель текучести расплава (ПТР), г/10мин

Температура начала деструкции, °С

Поликарбонат в исходном состоянии

* Измерить не удалось из-за очень высокой текучести композиции.

Видно, что введение модифицирующих добавок не улучшает пожаробезопасные свойства материала (горючесть): все изготовленные композиции (как и исходный поликарбонат марки ПК-ЛТ-10) являются сгорающими и имеют время остаточного горения >15 с. Однако введение модифицирующих добавок (АБС и ПБТ) оказывает значительное влияние на текучесть композиций, причем с повышением содержания добавок (с 10 до 15%) текучесть композиций увеличивается, что позволяет снизить температуру переработки на 10–20°С по сравнению с температурным режимом переработки исходного поликарбоната. При содержании добавок в количестве 25% текучесть оказалась настолько высокой, что при указанных условиях испытаний измерить ее не удалось.

С целью снижения горючести приготовлены три композиции на основе поликарбоната ПК-ЛТ-10 с различными антипиренами: ДБДФО, циамелином и фосфатом меламина, добавленными в количестве 3%. Исследованы пожаробезопасные и механические свойства композиций (табл. 3). Определение механических свойств проводилось на образцах-полосках.

Влияние антипиренов в количестве 3% на свойства поликарбоната ПК-ЛТ-10

Прочность при разрыве, МПа

Относительное удлинение при разрыве, %

Предел текучести при растяжении, МПа

время остаточногогорения, с

Поликарбонат в исходном состоянии

Испытания показали, что все использованные антипирены способствуют снижению горючести поликарбоната, время остаточного горения всех полученных композиций на основе поликарбоната колеблется в пределах 1–8 с, т. е. все композиции являются самозатухающими. Однако следует отметить, что введение антипиренов приводит к снижению деформационных свойств композиций, особенно композиции с циамелином, наличие которого в поликарбонате приводит также к снижению механической прочности этой композиции в 2 раза по сравнению с исходным поликарбонатом.

Исследовалось комплексное влияние на свойства поликарбоната антипирена и модифицирующей добавки, количество которых варьировалось от 3 до 15% (табл. 4).

Физико-механические и пожаробезопасные свойства композиций на основе поликарбоната ПК-ЛТ-10

Температура размягчения по Вика, °С

Показатель текучести расплава (ПТР), г/10 мин

Прочность при разрыве, МПа

Относительное удлинение при разрыве, %

Предел текучести при растяжении, МПа

Время остаточного горения, с

Поликарбонат в исходном состоянии

Температуру размягчения по Вика определяли в соответствии с ГОСТ 15065, механические свойства – по ГОСТ 11262.

Ранее показано (см. табл. 2), что температура проведения испытаний по определению ПТР (280°С) для композиций, содержащих модифицирующие добавки, оказалась высокой (очень высокая текучесть расплава), поэтому в данном случае ПТР определяли при температуре 250°С.

Из данных табл. 4 видно, что все композиции имеют по сравнению с исходным поликарбонатом более высокую текучесть: показатель текучести расплава (ПТР) повысился более чем в 2,5 раза при введении модифицирующих добавок.

Композиции, содержащие в качестве модифицирующей добавки ПБТ и различные антипирены (циамелин и ДБДФО), стали самозатухающими, что отвечает АП-25 по пожаробезопасности. Наилучшие пожаробезопасные свойства имеет последняя композиция в табл. 4. Композиция на основе АБС, несмотря на введение антипирена ДБДФО, является сгорающей, как и исходный поликарбонат.

Механические характеристики определяли на образцах-стренгах – этим объясняется большой разброс показателей прочности и относительного удлинения, а также снижение показателей относительного удлинения при разрыве.

Механические свойства композиций в диапазоне рабочих температур приведены в табл. 5.

Результаты испытаний на растяжение композиций на основе поликарбоната ПК-ЛТ-10 при различных температурах

Температура испытаний, °С

Прочность при разрыве, МПа

Относительное удлинение при разрыве, %

Предел текучести при растяжении, МПа

Поликарбонат в исходном состоянии

Видно, что все исследованные композиции при повышенных температурах испытаний ведут себя как обычные термопласты, т. е. при повышении температуры испытания несколько снижаются прочностные и повышаются деформационные свойства материала, однако для композиций, содержащих модифицирующие добавки, эти зависимости выражены более отчетливо по сравнению с исходным поликарбонатом. Однако даже при температурах испытания 120°С прочность для всех композиций остается на достаточно высоком уровне.

Таким образом, исследовано влияние модифицирующих добавок, антипиренов и наполнителей на свойства поликарбоната марки ПК-ЛТ-10. Установлено, что введение полимерных модифицирующих добавок повышает технологичность материала, что позволяет снизить температуру переработки на 10–20°С. Выбранные антипирены снижают время остаточного горения всех композиций с 28–47 до 4–8 с, что обеспечивает перейти последним в категорию самозатухающих материалов. Использование совместителей не оказывает влияния на свойства композиций.

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Мукменева Н. А., Бобрешова Е. Е., Валиева Н. Н., Соден М. И., Деминова Е. С.

Разработана полимерная композиция на основе полифункциональных фосфорорганических добавок, способствующих повышению термои цветостабильности поликарбоната в условиях его переработки

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Мукменева Н. А., Бобрешова Е. Е., Валиева Н. Н., Соден М. И., Деминова Е. С.

О взаимосвязи структуры пространственно затрудненных фенольных стабилизаторов с их окрашивающими свойствами в полимерах

Фосфорсодержащие стабилизаторы полимеров. 1. Олигомерные фосфорорганические стабилизаторы на основе дифенилолпропана

Фосфорсодержащие стабилизаторы полимеров. 2. Синтез и свойства серусодержащих олигоэфиров фосфористых и фосфонистых кислот

A polymeric composition has been elaborated which consists of polyfunctional organophosphorus additives and conduces clearly to the enhancement of thermo-and colourstability of polycarbonate in the course of its processing.

Текст научной работы на тему «Стабилизирующие композиции для поликарбоната»

ХИМИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ

УДК 678.03, 678.04, 678.7

Н. А. Мукменева, Е. Е. Бобрешова, Н. Н. Валиева,

М. И. Соден, Е. С. Деминова, А. А. Латинский,

СТАБИЛИЗИРУЮЩИЕ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПОЛИКАРБОНАТА

Ключевые слова: поликарбонат, стабилизация, антиоксиданты, фосфорорганические стабилизаторы.

Разработана полимерная композиция на основе полифункциональных фосфорорганических добавок, способствующих повышению термо- и цветостабильности поликарбоната в условиях его переработки.

Keywords: polуcarbonatе, stabilization, antioxidants, organoposphorus stabilizers.

A polymeric composition has been elaborated which consists of polyfunctional organophosphorus additives and conduces clearly to the enhancement of thermo-and colourstability ofpolycarbonate in the course of its processing.

Гетероцепные полимеры (поликарбонат, по-лиметилметакрилат и его сополимеры, полиамиды и др.) обладают уникальными свойствами, прежде всего, высокой термической стойкостью (350-450°С), а также высокими физико-механическими показателями. Температура их разложения значительно выше температуры их переработки. Это позволяет использовать такие полимеры в качестве конструкционных материалов для изготовления изделий инженерно-технического назначения, способных работать длительное время в экстремальных условиях (высокие температуры, нагрузки, агрессивные среды и т.д.) без ухудшения физикомеханических, электрических и прочих свойств. Они могут быть широко использованы в различных отраслях: спецтехника, автомобилестроение, электроника, медицина и др., в том числе, для изготовления различных деталей эксклюзивного назначения [1]. Одним из наиболее востребованных пластиков в строительной и сельскохозяйственной отраслях стал листовой сотовый поликарбонат (ПК).

Вместе с тем, в атмосферных условиях (совокупность различных факторов воздействия: тепла, кислорода воздуха, влаги, УФ-излучения и др.) поликарбонат может подвергаться изменениям, выражающимся в ухудшении ряда физико-механических свойств. При этом также имеет место быстрое пожелтение и прогрессирующее помутнение поликарбоната, в результате чего заметно понижается свето-пропускание в видимой и ближней УФ-области [1]. Это существенно снижает потребительский интерес к полимерному продукту. В соответствии с этим проблема стабилизации ПК не теряет своей актуальности.

Более того, в отличие от стабилизации кар-боцепных полимеров, механизм которых, благодаря цепной теории окисления органических субстратов (Н.Н. Семенов, Н.М. Эмануэль), относительно хорошо изучен, для стабилизации термостойких полимеров пока еще не сформулированы общие теоретические подходы, позволяющие сохранять их качество и сроки службы.

Тем не менее, термоокисление поликарбонатов представляется как автокаталитический процесс, протекающий по радикально-цепному механизму [1,2]. Деструкция начинается с окисления изопропилиденовых групп с образованием гидропероксидов, дальнейшие превращения которых приводят к распаду макромолекулярной цепи. Как показали результаты ИК-, УФ- и ЯМР-спектроскопических исследований, при этом возможен также отрыв фенильных ядер при центральном атоме углерода изопропилиденовых групп и распад карбонатных мостиков (300°С) с образованием концевых фенольных групп.

На основании данных работы [3], при участии фенольных групп, образующихся в результате гидролиза карбонатного мостика, происходит формирование блоков сопряжения (Ры), ответственных за пожелтение ПК:

Показано, что скорость пожелтения ПК увеличивается с ростом концентрации концевых фенольных групп. Обнаруженное при этом автоускорение процесса пожелтения при температурах выше 305°С может быть обусловлено катализом превращений макромолекул за счет образующихся блоков сопряжения.

В деструктированном поликарбонате содержатся и другие ауксохромные и хромофорные фрагменты (альдегидные и кетонные группы; структуры хиноидного типа - хинометиды), которые также могут способствовать окрашиванию ПК [3].

Таким образом, деструкция поликарбоната в условиях его переработки и последующей эксплуатации является сложным процессом, что указывает на необходимость разностороннего подхода к подбору эффективных стабилизаторов. Поиск новых эффективных ингибиторов высокотемпературной (выше 270-300°С) термоокислительной деструкции термостойких полимеров, в том числе, и поликарбоната представляет как теоретический, так и практический интерес, так как в этой температурной области перестают работать многие антиокси-

данты из классов пространственно-затрудненных аминов, фенолов, фосфор- и серосодержащие соединений [2].

Анализ патентной, периодической литературы, а также электронных источников информации указывает на неослабевающее внимание как производителей, так и потребителей полимерных материалов к использованию для их защиты от старения смесей («Blends») стабилизаторов различного функционального действия (фирмы Clarian, Bads, Akzo Nobel, Songwon и т.д.) [4].

Подобные стабилизирующие смеси могут содержать в своем составе антиоксиданты (фенольные соединения), УФ-абсорберы (производные триазена, ацетофенона), цветостабилизаторы (ФОС) и др.

В целом, научный подход к стабилизации полимеров (карбоцепных и, в большинстве случаев, гетероцепных, в том числе, и на основе поликарбоната) базируется на фундаментальных положениях теории ингибирования окислительных процессов углеводородов, включающих совокупность химических реакций ингибиторов: обрыв кинетических цепей окисления по реакции с пероксидными радикалами, подавление вырожденного разветвления кинетических цепей за счет безрадикального разрушения гидропероксидов. Важным является также нейтрализация образующихся группировок и примесей, активирующих деструкцию и окрашивание полимеров.

Именно поэтому, реализация этих процессов может быть осуществлена за счет совместного использования стабилизаторов различной природы, приводящему к формированию эффекта синергизма, при котором защитное стабилизирующее действие смеси двух и более веществ превышает простую сумму защитного действия индивидуальных стабилизаторов [6].

Введение в подобные композиции фосфо-рорганических соединений, в частности, эфиров фосфористой кислоты, обусловлено тем, что они проявляют уникальную способность сохранять первоначальный цвет полимерам в условиях их переработки и атмосферного старения [2,4,7]. Именно поэтому при разработке бесцветных и окрашенных типов пластмасс и эластомеров целесообразно использование фосфорорганических стабилизаторов.

Ранее [1,5] для стабилизации ПК был исследован ряд индивидуальных стабилизаторов из класса производных трехкоординированного фосфора (ФОС), в основном, ди- и олигоэфиры фосфористых кислот типа:

Так, ФОС (2% вес., 300°С, давление кислорода 53кПа) ингибируют процесс термоокислительной деструкции ПК, значительно снижая (в 1,5-1,8 раза) скорость поглощения кислорода [2,5]; сохра-

няют реологические свойства расплавов в присутствии ФОС (0,5-1%, пластограф Брабендера): после прогрева при 270°С и давление кислорода 400 мм.рт.ст. в течение 20 мин ПК, защищенный вышеуказанным стабилизатором, имеет характеристическую вязкость, равную 0,67, вязкость нестабилизи-рованного ПК падает в этих условиях от 0,7 до 0,47 [5].

Оценка влияния ФОС на цвет ПК после прогрева стабилизированных образцов полимера при 270°С в течение 20 мин в атмосфере кислорода (давление кислорода 400 мм.рт.ст.) показала, что образцы ПК без стабилизатора становились темнокоричневыми, а в присутствии эфиров фосфористой килоты - желтыми или светло-желтыми.

Установлено, что введенные в ПК стабилизаторы сохраняют физико-механические и диэлектрические свойства полимеров, а в условиях теплового старения (100°С) значительно улучшают их по сравнению со свойствами нестабилизированного ПК.

С целью усиления эффектов стабилизации ПК в данной работе исследованы полимерные композиции на основе поликарбоната марки РС-007 и, содержащие химические добавки различных классов, в том числе, фосфорорганические соединения:

- композиция (К-0), содержащая ОФ-полный эфир фосфористой кислоты (монофосфит);

- композиции (К-1)-(К-3), содержащие наряду с ОФ, дифосфит(ОФ-1) в различных концентрациях:

Получение композиций проводилось на лабораторной экструзионно-гранулирующей линии «ТЪеуБоЬп», включающей в себя двухшнековый экструдер (0 18 мм, Ь/О = 40), ванну для охлаждения стренг и гранулятор (режимы получения указаны в режимном листе). Перед загрузкой в бункер экструдера проводилось «холодное смешение» поликарбоната со стабилизаторами. Охлаждение стренг после выхода из фильеры осуществлялось в ванне охлаждения (температура воды в ванне - 55-60°С) Перегрануляция осуществлялась при включенной системе вакуумной дегазации (0,6 бар).

Для исследуемых образцов поликарбоната определен показатель текучести расплава. Перед испытанием гранулы поликарбоната в течение 4 часов подвергались сушке в вакуумном шкафу при температуре 120°С, далее засыпались в ячейку и уплотнялись путем встряхивания ячейки для удаления пустот между гранулами. Исследования приготовленных таким образом образцов поликарбоната проводились с использованием экструзионного пла-стометра. В отличие от способа определения показателя текучести расплава (ПТР), описанного в ГОСТ 11645-73 и заключающегося в гравиметрическом определении массы материала, данный метод основан на автоматическом определении объемного расхода расплава полимера (см3/10 мин) по скоро-

сти перемещения поршня в канале цилиндра пла-стометра.

При известных объемном расходе и плотности расплава (стандартная температура и нагрузка) показатель текучести расплава определяется расчетным путем.

Определенный индекс текучести расплава для стабилизированных образцов (в виде гранул) ПК практически остается постоянным в пределах допустимого даже в результате 4-х кратной экструзии: величина показателя варьируется в интервале 7,027,90 и близка значению для неподвергнутого переработке образца поликарбоната. Это говорит о малой степени деструкции полимера в присутствии исследуемых стабилизаторов в процессе экструзионной переработки (табл. 1).

Определение индекса желтизны и голубизны (b*), индекса прозрачности и яркости (L*) поликарбоната проводилась на спектрофотометре SE 6000 в соответствии с системой CIELAB (CIE 1976 L*a*b*). Испытания проводились на двух образцах в виде гранул, взятых от усредненной пробы. Для каждого образца осуществляли три параллельных измерения L* и b* и рассчитывали среднее арифметическое.

Таблица 1- Характеристика стабилизированного поликарбоната

В соответствии с данными таблицы наблюдается повышение цветостойкости поликарбоната, а именно: улучшение яркости и прозрачности полимера (Ь*), характеризующееся высокими показателями в пределах от 67,32 до 73,34; замедление про-

цесса пожелтения (b*), приводящее к низким значениям индексов желтизны и голубизны в интервале -

Установлена зависимость стабилизирующей эффективности ОФ-1 от их концентрации в ПК-композиции. Наилучшими показателями характеризуется полимерная композиция К-2 при содержании ОФ-1 в количестве 0,02ppm. Цветостабилизирующий эффект, проявляемый эфирами фосфористой кислоты, является, по-видимому, следствием их совокупного ингибирующего действия в отношении активных продуктов в составе деструктированного полимера, ответственных за деструкцию и окрашивание ПК: гидропероксидов, аномальных фрагментов, непредельных и сопряженных структур и т.п. [7]. Более того, в случае ПК, который является сложным органическим эфиром, склонным к гидролизу, ведущему к разрушению полимера, исследованные эфиры фосфористой кислоты, с большой степенью вероятности, способны связывать воду, дополнительно выступая в качестве ингибиторов гидролиза.

Таким образом, использование смесей фос-форорганических соединений разнопланового действия в составе стабилизирующей композиции при окислении ПК является новым подходом к его эффективной стабилизации.

1. Смирнова, О.В. Поликарбонаты / О.В.Смирнова, С.Б. Ерофеев. - М.: Химия, 1975. - 450с.

2. Коварская, Б.М. Термическая стабильность гетероцеп-ных полимеров / Б.М. Коварская, А.Б. Блюменфельд, И.И. Левантовская. - М.: Химия, 1977. - 263с.

3. Горелов, В.П. О причинах возникновения окраски в поликарбонате при его окислении / Е.П. Горелов, В.Б. Миллер // Высокомолекулярные соединения. - 1978. -Сер .А. - Т.20. - №8. - С.1899-1903.

4. Патент № 2177968 Российская Федерация, МКИ C08L69/00. Термопластичная полимерная композиция / С.А. Шевчук, В.А. Варьгин, В.Ф. Лазарев, Г.Н. Поло-зенко, А.А. Шамин, Т.В. Куприянова, В.И. Хвыщев, А.Н. Кузьмичев; заявитель Научно-производственная фирма «Карбохим», патентообладатель Шевчук С.А. -99126532/04; заявл.15.12.1999; опубл.10.01.2002.

5. Кадырова, ВХ. Полимерные и циклические фосфиты и фосфониты и использование их в качестве неокрашивающих стабилизаторов полимеров: дис.. ..к.т.н. / Кадырова Венера Хузиахметовна. - Казань, 1971. - с.157

6. Эмануэль, Н.М. Химическая физика молекулярного разрушения и стабилизации полимеров / Н.М. Эмануэль, А. Л. Бучаченко. - М.: Наука, 1988. - 368с.

7. Мукменева Н.А. Фосфорорганические антиоксиданты и цветостабилизаторы полимеров / Н.А. Мукменева, С.В. Бухаров, Е.Н. Черезова, Г.Н. Нугуманова. - Казань: КГТУ, 2010. - 287с.

alt

Препятствуют накоплению статического заряда на поверхности пластмассовых изделий.
Продукт может поставляться в порошке, микро-бисере, гранулах и в жидком виде.

Этоксилированный алкиламин в твёрдой форме. Рекомендуется в качестве антистатика для БОПП плёнок (совместно с Finastat 9500).

Антистатик быстрого действия для изделий из ПЭ, ПП, ПС. Рекомендуется применять совместно с Finastat 163 для усиления антистатического эффекта. В процессе литья под давлением играет роль высокотермостойкой добавки для облегчения съёма изделий с пресс-формы.

Антистатик длительного действия для таких полимеров как ПЭ, ПП, ПС, АБС. Рекомендуется использовать совместно с Finastat 9500. Также применяется в качестве деактиватора катализатора в производстве ПП и ПЭНД.

alt

Скользящие добавки

Быстрый и простой способ проверить качество эрукамида (стойкость к окислению).

alt

УФ-стабилизаторы

УФ-стабилизатор (HALS). Применяется для защиты изделий из полиолефинов от УФ-излучения. Обладает высокой стойкостью к агрессивным средам (кислота, пестициды и др.).

alt

УФ-абсорберы

Защищают конечные изделия от разрушения/деструкции под действием УФ-излучения.
Используются в сочетании с УФ-стабилизаторами для стойкости к ультрафиолетовому излучению.

alt

Антиоксиданты

Используемый в полиолефинах и других полимерах, где требуется защита от длительного термического воздействия. Разрушает гидропероксиды, которые образуются при автоокислении полимеров и нейтрализует их. Он часто используется как синергетическая добавка совместно с фенольными антиоксидантами. Имеет разрешение на применение в изделиях, контактирующих с пищевыми продуктами.

Высокоэффективный первичный антиоксидант для полиолефинов, полиамида, стирольных пластиков и эластомеров.

Вторичный антиоксидант для полиолефинов, полиэфиров, стирольных пластиков и безгалогеновых композиций.

Поможем подобрать нужные мастербатчи и добавки для производства Вашего изделия из ПЭ, ПП, ПВХ, ПС, ПЭТ и др. полимеров

Проблема полимерной пленки в том, что она запотевает из-за образования конденсата. Это возможно как в холоде, так и в тепле.

Горячее запотевание часто происходит в парниках и теплицах. При запотевании парник становится менее светопроницаемым, создается эффект линзы, который провоцирует ожог растений или препятствует проникновению солнца. Из-за отсутствия солнечного света на растениях развиваются болезни, появляется гниль.

Холодное запотевание встречается на торговых полках в открытых холодильных камерах. Упаковка пищевых продуктов из-за внутреннего конденсата становится менее прозрачной и привлекательной для покупателя. Это значительно усложняет продажу продукции, а также уменьшает срок ее хранения.

Что такое антифог пленка и для чего применяется?

Добавка антифог (от fogging – запотевание) не допускает образования конденсата на пленочной поверхности или на теплицах, а также помогает накапливать тепло и сохранять его ночью.

Антифоги для полимеров увеличивают поверхностное натяжение пленки, это снижает угол контакта воды и полимера, поэтому вода распределяется равномерно. Антифоговая добавка не дает воде образовывать крупные капли. Вместо того на пленке создается тонкий водяной слой.

Как проходят испытания пленки с антифогом?

Емкость с теплой подкрашенной водой синего цвета накрывают пленкой и ставят в холодильник в температуру 4 0 C . Через некоторое время оценивается, насколько затуманенной оказалось пленка по пятибалльной шкале.

В каком виде выпускается и как долго хранится?

Добавка антитуман может быть в виде порошка, гранул или жидкости. Вещество добавляется в слой во время экструзии (выдавливание). Срок действия антифоговой добавки около 6 месяцев. Вещество нужно хранить в герметичных мешках, т.к. в открытом виде оно может потерять антиконденсационные свойства.

Поможем подобрать нужные мастербатчи и добавки для производства Вашего изделия из ПЭ, ПП, ПВХ, ПС, ПЭТ и др. полимеров

Компания Galata Chemicals представила на российский рынок первичные пластификаторы для ПВХ Markplast 10 и Markplast 20, производимые из возобновляемого растительного сырья. Они призваны заменить традиционно используемые пластификаторы на основе фталатов. Данные добавки предназначены для переработки и применяются при производстве пластифицированного.

Компания International Plastic Guide представляет электретную добавку Adchem Е30 для производства высокоэффективных фильтрующих материалов на основе ПП мельтблауна. Назначение: 1. Медицинские защитные маски 2. Промышленные, фильтрующие материалы При введение ЭД в мельтблаун на поверхности ПП волокон образуется и сохраняется статический.

Читайте также: