композиция синергистов для стабилизации полиолефинов
Классы МПК: | C08K5/524 сложные эфиры фосфористых кислот, например H3PO3 C08L23/02 не модифицированных путем последующей химической обработки |
Автор(ы): | Габутдинов М.С., Черевин В.Ф., Иванов Л.А., Медведева Ч.Б., Вахбрейт А.З., Шереметьев В.М., Мукменева Н.А., Кадырова В.Х., Зиятдинов Б.Р., Серпокрылов А.А. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Органический синтез", Казанский государственный технологический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-12-15 публикация патента:
10.11.1999 |
Описывается композиция синергистов для стабилизации полиолефинов, включающая три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит и совокупность, других фосфитов, отличающаяся тем, что в качестве этой совокупности она содержит три(2-третбутилфенил)фосфит, три(4-третбутилфенил)фосфит, ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфит и ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит 90,0 - 94,5, три(2-третбутилфенил)фосфит 2,5 - 3,8, три(4-третбутилфенил)фосфит 2,8 - 5,5, ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфит 0,1 - 0,4, ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит 0,1 - 0,3. Технический результат - повышение синергического эффекта в процессе стабилизации полиолефинов. 3 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Композиция синергистов для стабилизации полиолефинов, включающая три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит и совокупность других фосфитов, отличающаяся тем, что в качестве этой совокупности она содержит три(2-третбутилфенил)фосфит, три(4-третбутилфенил)фосфит, ди(4-третбутилфенил) (2,6-дитретбутилфенил)фосфит и ди(4-третбутилфенил) (2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:Три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит - 90,0 - 94,5
Три(2-третбутилфенил)фосфит - 2,5 - 3,8
Три(4-третбутилфенил)фосфит - 2,8 - 5,5
Ди(4-третбутилфенил) (2,6-дитретбутилфенил)фосфит - 0,1 - 0,4
Ди(4-третбутилфенил) (2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит - 0,1 - 0,3
Описание изобретения к патенту
Настоящее изобретение относится к области стабилизации полимерных материалов и может быть реализовано в химической промышленности. С целью повышения синергического эффекта в процессе стабилизации полиолефинов используются композиции синергистов для стабилизации полиолефинов. Известна композиция синергистов для стабилизации полиолефинов, содержащая три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит и дилаурилтиодипропионат (патент Канады N 1.190.692(1985)). Недостатком данной известной композиции является весьма низкий синергический эффект в процессе стабилизации полиолефинов. Известна также композиция синергистов для стабилизации полиолефинов, содержащая какой-либо фосфит общей формулы (RO)3P, в частности три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит, и совокупность (один или более) фосфитов общей формулы![композиция синергистов для стабилизации полиолефинов, патент № 2140938](/images/patents/331/2140938/2140938t.gif)
R - алкил, арил, аралкил, R1 - арилен, аралкилен (авт.свид СССР N 493485 МКИ3 C 07 F (1975)). Недостатком этой известной композиции, которая по совокупности признаков и достигаемому техническому результату наиболее близка к заявляемому нами объекту и потому выбрана в качестве прототипа, является относительно низкий синергический эффект в процессе стабилизации полиолефинов. Целью настоящего изобретения является повышение синергического эффекта в процессе стабилизации полиолефинов. Декларируемая цель достигается тем, что известная композиция синергистов для стабилизации полиолефинов, включающая три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит и совокупность других фосфитов, в качестве этой совокупности содержит три(2-третбутилфенил)фосфит, три(4-третбутилфенил)фосфит, ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфит и ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит - 90.0 - 94.5
Три(2-третбутилфенил)фосфит - 2.5 - 3.8
Три(4-третбутилфенил)фосфит - 2.8- 5.5
Ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфит - 0.1 -0.4
Ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит - 0.1 -0.3
В результате использования подобной композиции синергический эффект стабилизации полиолефинов значительно возрастает. Ранее композиция синергистов для стабилизации полиолефинов с вышеуказанной совокупностью признаков в литературе не описывалась. Отмеченный момент дает нам все основания утверждать, что заявляемому нами объекту присущ первый критериальный признак изобретения в рамках патентного законодательства РФ - новизна. Кроме того, знание свойств композиции-прототипа и характеристик вносимых в нее изменений (а именно введение в качестве совокупности фосфитов три(2-третбутилфенил)фосфита, три(4-третбутилфенил)фосфита, ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфита и ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенилфосфита) не позволяет a priori предсказать отмеченный выше положительный эффект - повышение синергического эффекта при стабилизации различных полиолефинов, а это в свою очередь означает, что сущность заявляемого нами объекта явным образом из известного на сегодняшний день уровня в данной области техники не вытекает. Только что сказанное позволяет нам сделать вывод о том, что заявляемому объекту присущ также второй критериальный признак изобретения - изобретательский уровень. И наконец, заявляемая нами композиция достаточно проста по своему составу, легко изготавливается по хорошо отработанной технологии из тех реагентов, которые выпускаются ныне отечественной промышленностью, и в настоящее время находится в стадии внедрения в широкомасштабное производство. А это означает, что заявляемый нами объект подпадает и под третий критериальный признак изобретения - промышленная применимость. Заявляемая на предмет изобретения композиция синергистов для стабилизации полиолефинов иллюстрируется нижеследующими примерами. Пример 1 (приготовление заявляемой композиции синергистов). Посредством смешения в произвольной последовательности составляют следующую композицию исходных фенолов, мас.%:
2,4-дитретбутилфенол - 90.0
2-третбутилфенол - 2.0
4-третбутилфенол - 3.0
2,6-дитретбутилфенол - 2.0
2,4,6-тритретбутилфенол - 3.0
100 г указанной смеси фенолов, 50 мл н-гептана и 0.3 г пиридина, выполняющего роль катализатора (авт. свид. СССР 172328 (1968)), нагревают при тщательном перемешивании до 50oC, после чего в получившуюся массу вводят по каплям 21.3 г (13.6 мл) трихлорида фосфора. По завершении описанной процедуры реакционную систему выдерживают при данной температуре в течение 1 час и далее - еще 24 час при температуре кипения растворителя (~98.5oC). Затем растворитель отгоняют, заливают оставшуюся массу изопропанолом и тщательно перемешивают ее. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают и высушивают при комнатной температуре. Полученный таким образом целевой продукт смесь три(2,4-дитретбутилфенил)-, три(2-третбутилфенил)-, три(4-третбутилфенил)-, ди(4-третбутилфенил)((2,6-дитретбутилфенил)- и ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфитов далее анализируют методом жидкостной хроматографии. Данные анализа, мас.%:
Три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит - 91.5
Три(2-третбутилфенил)фосфит - 3.8
Три(4-третбутилфенил)фосфит - 4.1
Ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфит - 0.4
Ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит - 0.2
Пример 2. Приготавливают композицию синергистов того состава, который указан в примере 1, после чего испытывают ее на синергический эффект в процессе стабилизации полиэтилена. Для этого 100 мас. частей полиэтилена низкого давления смешивают с 0.1 мас. частью полученной композиции синергистов и 0.1 мас. частью антиоксиданта - эфира 4-окси-3,5-дитретбутилфенилпропионовой кислоты и пентаэритрита ("фенозан-23") в скоростном смесителе при комнатной температуре в течение 10 мин. Далее смесь экструдируют на одношнековом червячном экструдере с соотношением длины червяка к диаметру 20:1 при 180-200oC. Из гранул при температуре 210-215oC прессуют пластины толщиной 1 мм и на полученных образцах определяют такие параметры, как индукционный период окисления (
![композиция синергистов для стабилизации полиолефинов, патент № 2140938](/images/patents/331/2140034/964.gif)
Три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит - 90.0
Три(2-третбутилфенил)фосфит - 3.8
Три(4-третбутилфенил)фосфит - 5.5
Ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфит - 0.4
Ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит - 0.3
Пример 4. Осуществляют по общей схеме примера 2, но для испытаний используют композицию синергистов, которая согласно данным анализа имеет следующий состав, мас.%:
Три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит - 92.5
Три(2-третбутилфенил)фосфит - 3.5
Три(4-третбутилфенил)фосфит - 3.6
Ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфит - 0.2
Ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит - 0.2
Пример 5. Осуществляют по типу примера 2, но для испытаний используют композицию синергистов, которая согласно данным анализа имеет следующий состав, мас.%:
Три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит - 94.5
Три(2-третбутилфенил)фосфит - 2.5
Три(4-третбутилфенил)фосфит - 2.8
Ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфит - 0.1
Ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит - 0.1
Пример 6 (сравнительный). Выполняют, как описано в примере 2, применяя в качестве композиции синергистов смесь состава, мас.%:
Три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит - 85.0
Три(2-третбутилфенил)фосфит - 10.5
Три(4-третбутилфенил)фосфит - 4.0
Ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфит - 0.3
Ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит - 0.2
Пример 7 (сравнительный). Проводят по описанной в примере 2 схеме, но для испытаний берут смесь состава, мас.%:
Три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит - 98.5
Три(2-третбутилфенил)фосфит - 0.5
Три(4-третбутилфенил)фосфит - 0.6
Ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфит - 0.2
Ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит - 0.2
Пример 8 (сравнительный). Реализуют по типу примера 2 с использованием композиции синергистов состава, мас.%:
Три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит - 94.0
Три(2-третбутилфенил)фосфит - 2.4
Три(4-третбутилфенил)фосфит - 2.4
Ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфит - 0.7
Ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит - 0.5
Пример 9 (сравнительный). Выполняют как и пример 2, но в качестве композиции синергистов используют смесь состава, мас.%:
Три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит - 86.0
Три(2-третбутилфенил)фосфит - 5.0
Три(4-третбутилфенил)фосфит - 7.0
Ди(4-третбутилфенил)(2,6-дитретбутилфенил)фосфит - 1.0
Ди(4-третбутилфенил)(2,4,6-тритретбутилфенил)фосфит - 1.0
Пример 10 (по прототипу). Выполняют по общей схеме примера 2, но в качестве композиции синергистов берут смесь состава, мас.%:
Три(
![композиция синергистов для стабилизации полиолефинов, патент № 2140938](/images/patents/331/2140025/945.gif)
н-Октиловый эфир 4,4"-диметил-6,6"-дитретбутил-2,2"-метилен-бисфенилфосфористой кислоты - 25,0
а на 100 мас. частей полиэтилена берут 0,1 мас. частей указанной композиции синергистов и 0,1 мас. частей фенозана-23. Пример 11 (сравнительный, по прототипу). Выполняют по общей схеме примера 2, но в качестве композиции синергистов берут смесь состава, мас.%:
Три(
![композиция синергистов для стабилизации полиолефинов, патент № 2140938](/images/patents/331/2140025/945.gif)
н-Октиловый эфир 4,4"-диметил-6,6"-дитретбутил-2,2"-метилен-бисфенилфосфористой кислоты - 50.0
Пример 12 (сравнительный, по прототипу). Выполняют по описанной в примере 2 технологии, но в качестве композиции синергистов используют смесь состава, мас.%:
Три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит - 75.0
н-Октиловый эфир 4,4"-диметил-6,6"-дитретбутил-2,2"-метилен-бисфенилфосфористой кислоты - 25.0
Результаты испытаний для указанного случая также представлены в табл. 1. Пример 13. Приготавливают композицию синергистов того состава, который указан в примере 2, после чего испытывают ее на синергический эффект в процессе стабилизации полипропилена. Для этого 100 мас. частей полипропилена смешивают с 0.1 мас. частью полученной композиции синергистов и 0.1 мас. частью антиоксиданта - "фенозана-23" в скоростном смесителе при комнатной температуре в течение 10 мин. Далее смесь экструдируют на одношнековом червячном экструдере с соотношением длины червяка к диаметру 20:1 при 180-200oC. Из гранул при температуре 210-215oC прессуют пластины толщиной 1 мм и затем проводят определение индукционного периода окисления (
![композиция синергистов для стабилизации полиолефинов, патент № 2140938](/images/patents/331/2140034/964.gif)
![композиция синергистов для стабилизации полиолефинов, патент № 2140938](/images/patents/331/2140034/964.gif)
Класс C08K5/524 сложные эфиры фосфористых кислот, например H3PO3
Класс C08L23/02 не модифицированных путем последующей химической обработки