DE1093987B - Verfahren zum Stabilisieren von Polymeren - Google Patents

Description

• Verfahren zum Stabilisieren von Polymeren Zusatz zum Patent 1053 780 Polyolefine werden durch den Luftsauerstoff oxydiert.
• Hierbei nimmt die Oxydationsgeschwindigkeit mit steigender Temperatur stark zu. Die Oxydation führt zu einem Kettenabbau. Die mechanischen und elektrischen Eigenschaften verschlechtern sich dadurch erheblich.
• Im Hauptpatent 1 053 780 wird beschrieben, daß man durch Zusatz geringer Mengen Phenthiazin oder seiner 1, 2-Arylenderivate die Oxydationsbeständigkeit von Polyäthylen erheblich verbessern kann.
• Es wurde nun gefunden, daß die gute Stabilisatorwirkung dieser Stoffe nicht auf Polyäthylen beschränkt ist, sondern auch bei anderen festen Polyolefinen oder Mischpolymerisaten aus olefinischen Kohlenwasserstoffen auftritt. So zeigen außer Hochdruck-und Niederdruckpolyäthylen Polypropylen, Polyisobutylen, Polystyrol und das Äthylen-Styrol-Mischpolymerisat eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber der Oxydation, wenn sie mit geringen Mengen Phenthiazin oder 1, 2-Arylenphenthiazinen vermischt werden. Die Menge des angewandten Stabilisators kann in weiten Grenzen schwanken, ein Zusatz von 0, 02 bis 1, 0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymere, ist im allgemeinen ausreichend. Phenthiazin kann während und nach der Polymerisation zugesetzt werden. Voraussetzung für eine gute Inhibitorwirkung ist eine gleichmäßige Verteilung, die durch Einarbeiten des Zusatzes mittels Walzen oder Knetern durchgeführt werden kann. Auch in Form von Lösungen oder Suspensionen läßt sich der Inhibitor zusetzen.
• Zur Ermittlung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäß verwendeten Inhibitoren und anderer, bekannter, zum Vergleich herangezogener Antioxydantien wurde bei den Polymerisaten die Sauerstoffaufnahme bei einem Anfangsdruck von 7 kg/cm und bei erhöhter Temperatur unmittelbar gemessen. Die Versuche wurden in einer Bombe, wie sie nach der ASTM-Vorschrift D 525-49 für die Ermittlung der Oxydationsbeständigkeit von Benzinen verwendet wird, durchgeführt. Hierbei füllt man 20 (bzw. 10 oder 5) g Polyolefin in ein Glasgefäß von 3, 9 cm Durchmesser und 60 cm3 Inhalt, welches sich in einem größeren Glasgefäß von 5, 7 cm Durchmesser und 130 cm3 Inhalt befindet. Der Zwischenraum zwischen beiden Gefäßen wird zur Bindung gasförmiger Zersetzungsprodukte mit festem Natriumhydroxyd ausgefüllt. Die Glasgefäße werden in eine Bombe gestellt, die dann mit 7 kg/cm Sauerstoff gefüllt und in einem Thermostaten auf 160°C (bzw. 130°C) gehalten wird.
• Der im Verlauf des Oxydationsprozesses auftretende Druckabfall wird mittels eines Druckschreibers registriert. Als Maß für die Inhibitorwirkung gilt die Stabilitätsperiode.
• Hierunter versteht man den Zeitraum in Stunden vom Beginn des Versuches bis zu einem Sauerstoffdruckabfall von 0, 2 kg/cm2.
• B eispiel 1 20 g Polyisobutylen (Molekulargewicht = 200000) bzw. 5 g Polypropylen (Molekulargewicht = 84000) werden mit dem Stabilisator versetzt, die Proben einem Sauerstoffdruck von 7 kg/cm2 ausgesetzt und auf 160°C erhitzt. Die erhaltenen Stabilitätsperioden, gemessen in Stunden, sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
• Tabelle 1

  Zusatz Poly-Polyiso-

  propylen butylen

  Ohne........................... 0 0

  0, 1 °.o 10, 3 12, 5

  0, 1 °/0 1, 2-Benzophenthiazin 2, 7 8, 0

  0, 1 °/0 2-Mercaptobenzthiazol..... 0 1, 8

  0, 1 °/0 2-Mercaptobenzimidazol.... 0 1, 4

  0, 1 °/O 2-Mercaptobenzthiazol

  +0, 1°/o S................-2, 5

  0, 3 °l0 2-Mercaptobenzthiazol

  +0. 30/. S................ 1, 5-

  Beispiel 2 20 g Polystyrol (Molekulargewicht = 500000) bzw.
• 10 g eines Äthylen-Styrol-Mischpolymerisates (Molekulargewicht = 82000) mischt man mit dem Stabilisator, bringt die Probe in der Bombe unter einen Sauerstoffdruck von 7 kg/cm2 und erhitzt sie auf 130 bzw. 160°C. Die ermittelten Stabilitätsperioden sind in Tabelle 2 enthalten.
• Tabelle 2

  Athylen-

  Styrol-

  Misch-

  Zusatz Poly-

  merisat

  T =

  160°C

  0 0 0

  0, 5 °/0 Phenthiazin 5 10, 0

  0, 5% 2-Mercaptobenzthiazol ........... 0 2, 2

  0, 5 °/0 2-Mercaptobenzimidazol .... 0 2, 0

  0, 5% 2-mercaptobenzthiazol

  + 0,5% S ..................... 0 4, 0

  PATENTANSPRttCHE : 1. Verfahren zum Stabilisieren von Polymeren mit Phenthiazin oder 1, 2-Arylenphenthiazinen gemäß Patent 1 053 780, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymere Polyolefine oder Mischpolymerisate aus olefinischen Kohlenwasserstoffen, ausgenommen reines Polyäthylen, verwendet werden.

Claims (1)

1. 2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator in Mengen von 0, 02 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymere, verwendet wird.