[1]Изобретение относится к области получения и переработки полимерных композиций на основе поливинилхлорида (ПВХ), находящих применение для выработки пленочных материалов и искусственной кожи.
[2]Известна полимерная композиция следующего состава, мас.ч. (Stepek J., Franta L., Dolezel В. Mod. Plast, 40, N12, 145(1963)): ПВХ - 100, диоктилфталат (ДОФ) - 25, двухосновной малеат свинца - 3, двухосновной стеарат свинца - 3. Однако материал из этой композиции может быть использован только для изготовления непрозрачных изделий, имеет низкую устойчивость к действию света и тепла и достаточно высокую токсичность из-за наличия органических производных свинца.
[3]Известна также полимерная композиция следующего состава, мас.ч.: ПВХ - 100, ДОФ - 40, стеарат кальция - 2, эпоксидная смола ЭД-20 - 1 (Химикаты для полимерных материалов. Справочник / Под ред. Б.Н.Горбунова, М.: Химия, 1984, 320 с.). Однако в этой композиции используется комплекс из двух стабилизаторов, а именно термостабилизатора - стеарата кальция и светостабилизатора - эпоксидной смолы ЭД- 20, что усложняет рецептуру композиции и удорожает материал. Кроме этого материал из этой композиции недостаточно устойчив к действию света и тепла.
[4]Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является композиция на основе поливинилхлорида следующего состава, мас.ч.: ПВХ - 100, диоктилфталат (ДОФ) - 25-40, 4-(2,3-эпоксипропокси)-4'-алкилоксиазоксибензол - 0,2-0,5 (Пат. RU №2284341, МПК C08L 27/06, С08К 5/23, 5/10, С07С 245/08, С07Д 303/23, 2006).
[5]Материал из этой композиции недостаточно устойчив к действию света и тепла. Кроме этого данная полимерная композиция не может быть использована для получения пленочных материалов, неокрашенной искусственной кожи, а также прозрачных стеклопакетов из ПВХ, применяемых в строительстве, т.к. содержит окрашенный стабилизатор.
[6]Предлагаемое изобретение решает задачу получения композиции на основе ПВХ, которую можно использовать для выработки неокрашенных пленочных материалов и искусственной кожи, обладающих высокой устойчивостью к светотепловому старению.
[7]Техническим результатом является повышение разрушающего напряжения в процессе светотеплового старения материала.
[8]Поставленный технический результат достигается тем, что в композиции для пленочных материалов и искусственной кожи, включающей поливинилхлорид, пластификатор диоктилфталат и стабилизатор, в качестве стабилизатора используют ацилгидразид полиметакриловой кислоты, выбранный из группы, включающей гексилгидразид полиметакриловой кислоты, пентадеканилгидразид полиметакриловой кислоты, гептадеканилгидразид полиметакриловой кислоты, бензилгидразид полиметакриловой кислоты, при следующем соотношении компонентов, масс.ч:
[9]| Поливинилхлорид | 100 |
| Диоктилфталат | 25-40 |
| Ацилгидразид полиметакриловой кислоты | 0,10-0,19 |
[10]Полученный технический результат обусловлен взаимодействием полимерных цепей ПВХ с полимерной системой ацилгидразида полиметакриловой кислоты и образованием структуры "сетка в сетке", что благотворно влияет на механические свойства материала и изделия, кроме того наличие гидразидной связи -N-N-, являющейся акцептором радикалов, атакующих композит веществ, способствует структурированию, повышению эффекта светотеплостабилизации, т.е. прочностных характеристик в процессе светотеплового старения.
[11]Способ получения ацилгидразида полиметакриловой кислоты, описанный в А.С. 833992, МКл. C08F 120/60, 8/10, 1981, заключается во взаимодействии 0,1-8%-ного водного раствора гидразида полиметакриловой кислоты и 0,2-15%-ного раствора хлорангидрида в органическом растворителе при перемешивании в течение 8-10 мин при 18-20°С.
[12]Содержание ацилгидразида полиметакриловой кислоты в композиции 0,10-0,19 мас.ч. на 100 мас.ч. поливинилхлорида обусловлено тем, что снижение содержания стабилизатора ниже 0,10 мас.ч. на 100 мас.ч. ПВХ приводит к значительному снижению эффективности, а повышение содержания выше 0,19 мас.ч. на 100 мас.ч. ПВХ приводит к повышению неравномерности распределения добавки в объеме ПВХ, появлению существенных микрогетерогенностей, приводящих к ухудшению механических свойств изделий.
[13]Общая технология получения композиции заключается в том, что в соответствии с рецептурой смешивают поливинилхлорид, пластификатор диоктилфталат и стабилизатор ацилгидразид полиметакриловой кислоты. Смесь для набухания помещают в термошкаф при 120°С в течение 30 мин. Затем смесь вальцуют при 150°С, из развальцованной смеси вырезают пластины и прессуют при 160°С и давлении 5 МПа в течение 4 мин.
[14]Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
[16]Смешивают в емкости 100 мас.ч. порошкообразного поливинилхлорида, 40 мас.ч. диоктилфталата и 0,19 мас.ч. гексилгидразида полиметакриловой кислоты и оставляют набухать в термошкафу при 120°С в течение 30 мин. Затем эту смесь загружают на вальцы и вальцуют до образования гомогенной смеси при 150°С. Из развальцованной смеси вырезают пластины и прессуют при 160°С и давлении 5 МПа в течение 4 мин с последующим охлаждением в прессе. В процессе получения листов из ПВХ и последующего калибрования под давлением не обнаружено выпотевания и летучести стабилизаторов.
[17]Пример 2-4 осуществляют аналогично примеру 1, составы полученных композиций на основе ПВХ приведены в таблице 1.
[18]| Таблица 1 |
| Рецептура поливинилхлоридных композиций |
| Ингредиенты | Содержание ингредиентов в образцах мас.ч. |
| | 1 | 2 | 3 | 4 |
| ПВХ | 100 | 100 | 100 | 100 |
| ДОФ | 40 | 35 | 30 | 25 |
| Гексилгидразид полиметакриловой кислоты | 0,19 | | | |
| Пентадеканилгидразид полиметакриловой кислоты | | 0,15 | | |
| Гептадеканилгидразид полиметакриловой кислоты | | | 0,12 | |
| Бензилгидразид полиметакриловой кислоты | | | | 0,10 |
[19]Светотепловое старение проводили при 70°С в течение 72 часов согласно ГОСТ 8979-85.
[20]Разрывную нагрузку и приращение длины рабочего участка образца к моменту разрыва определяли на разрывной машине по ГОСТ 14236-86.
[21]Свойства полученных материалов представлены в таблице 2.
[22]| Таблица 2 |
| Сравнительная характеристика материала из полимерной композиции на устойчивость к светотепловому старению |
| Показатели | Прототип | Материал по примерам |
| | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Разрушающее напряжение при растяжении, МПа | | | | | |
| - при нормальных условиях | 21,1 | 22,6 | 22,8 | 22,0 | 21,8 |
| - после светотеплового старения | 22,7 | 26,4 | 25,8 | 25,2 | 24,5 |
| Изменение прочности в результате старения | 8,1 | 16,8 | 13,1 | 14,5 | 12,3 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | | | | | |
| - при нормальных условиях | 219,0 | 234,0 | 232,4 | 229,3 | 225,1 |
| - после светотеплового старения | 236,0 | 275,7 | 268,9 | 263,6 | 258,0 |
| Изменение удлинения в результате старения | 7,8 | 17,8 | 15,7 | 14,9 | 14,6 |
[23]Данные таблицы 2 подтверждают, что использование заявленной композиции на основе поливинилхлорида позволяет повысить разрушающее напряжение при растяжении полимерного материала из этой композиции на 8-16,3% и увеличить его относительное удлинение на 9,3-16,8% по сравнению с прототипом после светотеплового воздействия.
