пластификатор для полистирольных пластиков

Формула изобретения

Применение дициклогексилового эфира адипиновой кислоты в качестве пластификатора для полистирольных пластиков.

Описание изобретения к патенту

Пластификатор относится к веществам, вводимым в полистирольные полимеры с целью придания или повышения текучести, эластичности, пластичности в условиях переработки и эксплуатации.

Известны различные пластификаторы для пластмасс, к числу важнейших из которых относятся эфиры ароматических и алифатических карбоновых кислот, эфиры гликолей и монокарбоновых кислот, эфиры фосфорной кислоты, полиэфиры, эпоксидированные соединения, вазелиновые и растительные масла. (Энциклопедия полимеров. М. 1974, т. 2, с. 620 627).

Широкое применение в качестве пластификатора для полистирольных пластиков имеют медицинское вазелиновое масло (МВМ) (ГОСТ 3164-78), диоктилфталат (ДОФ) (ГОСТ 8728 66).

Использование указанных пластификаторов для полистирольных пластиков связано с их большим расходом из-за недостаточной пластифицирующей способности и их дефицитом.

Известно использование сложных эфиров дикарбоновых кислот, например, дициклогексиладипинат (ДЦГА) в качестве пластификатора поливинилхлоридных композиций (К. Тиниус. Пластификаторы. М. Л. Химия, 1964, с. 699 - прототип).

Задачей изобретения является применение эффективного пластификатора позволяющего расширить сырьевую базу, снизить его дефицит для полистирольных пластиков.

Поставленная задача решается применением в качестве пластификатора для полистирольных пластиков дициклогексилового эфира адипиновой кислоты.

Пример 1. Для испытания предложенного пластификатора получают полистирол суспензионным способом по технологии марки ПС-C. В реактор с мешалкой загружают обессоленную воду с содержанием 0,75% Mg(OH)₂ из расчета фазового соотношения мономер:вода 5:3. Затем при перемешивании загружают стирол, содержащий 2% предложенного пластификатора дициклогексилового эфира адипиновой кислоты или дициклогексиладипината (ДЦГА); 0,24% перекиси бензола, 0,08% третбутилпербензоата и ведут полимеризацию при 90^oC 6 ч. Затем при 130^oC 3 ч. Полученный полимер обезвоживают, сушат, анализируют. Для оценки пластифицирующего действия пластификатора определяют показатель текучести расплава полимера (ПТР) в г/10 мин. путем выдавливания расплава полимера при температуре 200^oC через фильеру под грузом 5,0 кг с последующим замером количества вытекшего полимера. В ходе полимеризации фиксируют кинетику процесса с целью оценки возможного воздействия на нее нового пластификатора. Определяют относительную вязкость полимера вискозиметрически. Термостойкость определяют путем выдержки полимера в литьевой машине в течение 15 мин. при температурах 200 250^oC. Полученные данные приведены в таблице.

Пример 2. Для испытания предложенного пластификатора получают сополимер стирола с полибутадиеном блочным способом по технологии для марки УПМ.

В реактор с мешалкой загружают стирол. Предварительно в стироле растворен полибутадиеновый каучук в количестве 7,5% от массы мономера. В реакционную смесь вводят предложенный пластификатор дициклогексиловый эфир адипиновой кислоты в количестве 0,9% от массы мономера. Затем вводят инициатор третбутилпербензоат в количестве 0,03% полигард в количестве 1,0% н-лаурилмеркаптан в количестве 0,03% и ведут сополимеризацию при температуре 120 150^oC до конверсии 90% Оставшийся мономер удаляют отгонкой под вакуумом. Полученный сополимер анализируют аналогично примеру 1. Результаты приведены в таблице.

Пример 3. Для испытания предложенного пластификатора получают сополимер стирола с акрилонитрилом суспензионным способом по технологии для марки САН-П. В реактор с мешалкой загружают водную фазу аналогично примеру 1. Затем вводят смесь 75% стирола и 25% акрилонитрила, содержащую 2% предложенного пластификатора ДЦГА, 0,3% перекиси лаурила. Полимеризацию ведут при температуре 70^oC 8 ч и продолжают при температуре 120^o 2 ч. Полученный полимер обезвоживают, сушат и анализируют аналогично примеру 1. Результаты приведены в таблице.

Пример 4. Аналогично примеру 1. В качестве пластификатора используют медицинское вазелиновое масло (МВМ).

Пример 5. Аналогично примеру 2. В качестве пластификатора используют МВМ.

Пример 6. Аналогично примеру 3. В качестве пластификатора используют МВМ.

Пример 7. Аналогично примеру 1. В качестве пластификатора используют диоктилфталат.

Пример 8. Аналогично примеру 1. Пластификатор отсутствует.

Пример 9. Аналогично примеру 3. Пластификатор отсутствует;

Как видно из таблицы, предлагаемый пластификатор (примеры 1 3), по сравнению с известным (примеры 4 7) и с контрольными образцами, не содержащими пластификатор (примеры 8 9), лучше пластифицирует полистирольные пластики различных марок, о чем свидетельствуют более высокие значения показателя текучести расплава (ПТР). Так для марки ПС-C ПТР возрастает с 2,5 - 3,0 до 3,7 г/10 мин, для марки УПМ с 3,5 до 3,9 г/10 мин, для марки САН-П c 1,4 1,7 до 1,8 г/10 мин.

Приведенные в таблице данные свидетельствуют о том, что предложенный пластификатор не оказывает отрицательного влияния на молекулярную массу и термостойкость полимера. Кинетические данные свидетельствуют о свойстве предложенного пластификатора регулировать скорость полимеризации и сополимеризации. Расширение сырьевой базы позволяет снизить дефицит пластификаторов для полистирольных пластиков.