Полимерная композиция для получения устойчивых к термоокислению монолитов и пленочных покрытий

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УСТОЙЧИВЫХ К ТЕРМООКИСЛЕНИЮ МОНОЛИТОВ И ПЛЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ(71) Заявитель Учреждение образования Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины(72) Авторы Воробьева Елена Валерьевна Лин Дмитрий Григорьевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины(56)., 2001, . 80, . 2047-2052.62-53357 , 1987. Егоренков Н.И. и др. // Доклады Академии наук БССР. - 1972. - Т. ,10. С. 1012-1014.(57) Полимерная композиция для получения устойчивых к термоокислению монолитов и пленочных покрытий, включающая полиэтилен и дисперсную медь, отличающаяся тем,что дополнительно содержит -фенилнафтиламин-2 при следующем соотношении компонентов, мас.дисперсная медь 5-20-фенилнафтиламин-2 0,01-0,50 полиэтилен остальное. Изобретение относится к полимерным композициям на основе полиэтилена, наполненного дисперсной медью, и может найти применение при получении монолитов и пленочных покрытий, обладающих повышенной устойчивостью к термоокислению. Известна полимерная композиция, содержащая полиэтилен и дисперсную медь 1. Известная композиция имеет низкую термостабильность в случае невысоких концентраций металла, поскольку медь является катализатором термоокислительных превращений полимера. Наиболее близкой к заявляемой является полимерная композиция для получения устойчивых к термоокислению монолитов и пленочных покрытий, содержащая полиэтилен и дисперсную медь 2. Известная полимерная композиция также обладает недостаточной термостабильностью вследствие каталитического ускорения медью термоокислительных процессов в полимере 3. Согласно изобретению решается задача создания полимерной композиции на основе полиэтилена, наполненного медью. Технический результат заключается в повышении устойчивости композиции к окислению. 9428 1 2007.06.30 Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что полимерная композиция для получения устойчивых к термоокислению монолитов и пленочных покрытий, содержащая полиэтилен и дисперсную медь, дополнительно содержит -фенилнафтиламин-2, при следующем соотношении компонентов, мас.дисперсная медь 5-20-фенилнафтиламин-2 0,01-0,50 полиэтилен остальное. Известно, что в случае невысоких концентраций меди в наполненном полиэтилене,медь является катализатором термоокислительных превращений полимера 3. Сущность изобретения заключается в том, что совместное использование меди (катализатор окисления полиэтилена) и -фенилнафтиламина-2 (ингибитор окисления) приводит к более сильному подавлению окисления по сравнению с чистым антиоксидантом. Присутствие меди в композиции вместо того, чтобы сокращать индукционный период окисления, наоборот, увеличивает его. Это обусловлено тем, что при совместном использовании меди и -фенилнафтиламин-2 антиоксидант превращается в нитроксильные радикалы. Образующиеся в ходе подавления окисления продукты более эффективны, чем исходный антиоксидант. При введении -фенилнафтиламина-2 в количестве меньшем или большем оптимального при минимальной заданной концентрации меди не обеспечивается достаточный ингибирующий эффект по сравнению с прототипом. Недостаточный эффект ингибирования обусловлен образованием хелатных комплексов антиоксиданта и металла. При минимальных концентрациях меди и -фенилнафтиламина-2 расстояния между частицами довольно велики и снижается вероятность их взаимодействия, металл не дезактивируется и проявляет свое каталитическое действие. В случаях высоких запредельных концентраций антиоксиданта при оптимальном содержании медного наполнителя возможно образование неустойчивых комплексов с большим координационным числом, которые не обеспечивают рассматриваемых эффектов значительного увеличения ИПО. При больших количествах меди в ПЭ (30 и более) наступает процесс автоингибирования 1, что приводит к существенному замедлению процессов термоокисления. Введение в полимерную композицию -фенилнафтиламина-2 более верхнего предела, особенно при больших количествах меди, не оказывает существенного влияния на окисление ПЭ. Степень окисления ПЭ пленок оценивали по накоплению в полимере кислородсодержащих групп (изменение оптической плотности полосы поглощения 1720 см-1 в ИКспектрах полимера). Исходя из этого показателя, определяли продолжительность индукционного периода окисления (ИПО), что в свою очередь характеризует термостабильность образца ПЭ и эффективность добавки. Пример 1 Готовили композицию, состоящую из порошка полиэтилена низкого давления (ПЭНД)(ГОСТ 16338-85, базовая марка 20308-005) и 10 дисперсной меди (марка ) и 0,1 фенилнафтиламина-2 (неозон Д, ГОСТ 39-79). После тщательного перемешивания компонентов, используя метод прессования (температура 150 С, время выдержки 90120 с), из порошковой композиции изготавливали пленки полимера толщиной 100 мкм. Термообработку образцов проводили на воздухе в термошкафах при температуре 150 С. Результаты определения термоокислительных свойств (индукционного периода окисления) приведены в таблице. Примеры 27 Полимерные композиции готовили и получали из нее пленки такой же толщины аналогично примеру 1. Составы композиций приведены в таблице. Методы и режимы испытания образцов проводили также, как по примеру 1. Результаты определения термоокислительных свойств (индукционного периода окисления) приведены в таблице. 2 9428 1 2007.06.30 Пример 8 Готовили композицию по прототипу. Приготовление композиции, получение и параметры образцов, методы и условия испытаний осуществляли аналогично примеру 1. Состав композиции и ее свойства приведены в таблице. Примеры 1 Источники информации 1. Воробьева Е.В., Лин Д.Г. Практическое использование явления автоингибирования окисления полиэтилена на меди Материалы международной конференции Композиционные материалы в промышленности. - Киев, 2000. - С. 43-44. 2.,-//. - 2001. - . 80. - . 2047-2052 (прототип). 3. Егоренков Н.И., Лин Д.Г., Белый В.А. О причинах катализа и ингибирования при окислении полиэтилена в присутствии меди // Доклады АН БССР. - 1972. - 16. -11. С. 1012-1014. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3