КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИСКУССТВЕННОЙ КОЖИ
COMPOSITION FOR FILM MATERIALS AND ARTIFICIAL SKIN

Изобретение относится к области получения и переработки полимерных композиций на основе поливинилхлорида (ПВХ), находящих применение для выработки пленочных материалов и искусственной кожи.
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.
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.
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).
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.
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.
Техническим результатом является повышение разрушающего напряжения в процессе светотеплового старения материала.
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:
Поливинилхлорид
100
Диоктилфталат
25-40
Ацилгидразид полиметакриловой кислоты
0,10-0,19
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.
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.
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.
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.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
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.
Пример 2-4 осуществляют аналогично примеру 1, составы полученных композиций на основе ПВХ приведены в таблице 1.
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
Светотепловое старение проводили при 70°С в течение 72 часов согласно ГОСТ 8979-85.
Разрывную нагрузку и приращение длины рабочего участка образца к моменту разрыва определяли на разрывной машине по ГОСТ 14236-86.
Свойства полученных материалов представлены в таблице 2.
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
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.