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DE1025139B - Process to reduce the tendency of polyolefins to degrade and erode - Google Patents

Process to reduce the tendency of polyolefins to degrade and erode

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Publication number
DE1025139B
DE1025139B DEF18865A DEF0018865A DE1025139B DE 1025139 B DE1025139 B DE 1025139B DE F18865 A DEF18865 A DE F18865A DE F0018865 A DEF0018865 A DE F0018865A DE 1025139 B DE1025139 B DE 1025139B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyethylene
polyolefins
mixture
basic
tendency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEF18865A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Otto Fuchs
Dr Erhard Grams
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Priority to DEF18865A priority Critical patent/DE1025139B/en
Publication of DE1025139B publication Critical patent/DE1025139B/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

Verfahren zur Verminderung der Abbau-und Versprödungsneigung von Polyolefinen Wird Polyäthylen im festen Zustand z. B. nach der Verarbeitung zu Formstücken, wie Platten oder Rohren, oder in Losung längere Zeit in Gegenwart von Luft auf höhere Temperatur, z. B. auf über 100° C, erhitzt, so erfolgt im Laufe von wenigen Tagen ein starker Abbau der Molekülketten. Die Abbaugeschwindigketi steigt mit zunehmender Temperatur sehr stark an. Der zeitliche Verlauf des Abbaues läßt sich durch Messen der Schmelzviskosität, der spezifischen Viskosität der Lösung des Polyäthylens oder des Molekulargewichtes verfolgen. Mit der Verrinerung der Moekülgröße ist eine Verschlechterung der r anwendungsbechnischen Eigenschaften verknüpft ; vor allem nimmt die Versprödungstendenz mit wachsendem Abbaugrad stark zu. Dadurch wird der GebrauchswertdesPolyäthylens vermindert. Process for reducing the tendency to break down and become brittle Polyolefins Is polyethylene in the solid state z. B. after processing into fittings, like plates or pipes, or in solution for a long time in the presence of air at higher levels Temperature, e.g. B. heated to over 100 ° C, it takes place in the course of a few days a strong breakdown of the molecular chains. The rate of degradation increases with increasing Temperature very strongly. The course of degradation over time can be measured by measuring the melt viscosity, the specific viscosity of the solution of polyethylene or track the molecular weight. With the decrease in the size of the molecule, there is deterioration the r application-technical properties linked; above all, the tendency to embrittlement is increasing with increasing degree of degradation. This increases the utility value of the polyethylene reduced.

Es ist bekannt, die Oxydationsempfindlichkeit durch den Zusatz gewisser Substanzen, kurz Stabilisierungsnlittel genannt, z. B. von Mercaptoverbindungen oder von basischen organischen Verbindungen, zu verringern. Die Wirkung solcher Stabilisierungsmittel hält aber nur eine verhältnismäßig kurze Zeit an, und d besonders für den Einsatz des Polyäthylens bei höllerer Temperatur ist die Stabilisierungswirkung mit den bisher vorgeschlagenen Stabilisierungsmitteln für Dauerbeanspruchung noch zu gering. Es besteht daher nach wie vor die Notwendigkeit, wirksamere Stabilisierungsmittel zu fin. den. It is known to be sensitive to oxidation due to the addition of certain substances Substances, called stabilizers for short, e.g. B. of mercapto compounds or of basic organic compounds. The effect of such Stabilizing agent only lasts a relatively short time, and d especially for the use of polyethylene at higher temperatures is the stabilizing effect with the stabilizers proposed so far for permanent use too low. There is therefore still a need for more effective stabilizers to fin. the.

Es wurde nun gefunden, daß man die Abbau-und Versprödungsneigung von Polyolefinen, insbesondere von Polväthylen, dadurch vermindern kann, daß man dem Polyolefin eine Mischung aus aliphatischen geradl. ettigen oder verzweigten Merkaptanen und basischen organischen Verbindungen, deren basische Wirkung so stark ist, daß ihre wäßrigen. Lösungen phenolphthaleinalkalisch reagieren, zusetzt und die so erhaltene Gesamtmischung kurzfristig auf mindestens 120°C erwärmt. Die Stabilisierungswirkung liegt nur dann vor, wenn beide Komponenten, also die Merkaptane und die bas, ischen. Stoffe, gleichzeitig vorhanden sind. Eine der beiden, Komponenten allein wirkt noch nicht oder nur wenig stabilisieren d. It has now been found that the tendency to breakdown and embrittlement can be reduced of polyolefins, especially Polyethylene, can be reduced by the polyolefin is a mixture of aliphatic straight. ettigen or branched Mercaptans and basic organic compounds whose basic effect is so strong is that its watery. Solutions phenolphthalein alkaline react, add and the overall mixture thus obtained is briefly heated to at least 120 ° C. The stabilizing effect is only present if both components, i.e. the mercaptans and the basic, are. Substances are present at the same time. One of the two components alone still works not or only slightly stabilize d.

Besonders vorteilha. ft läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren bei Polyäthylenen anwenden.Particularly advantageous. ft can be used in the process according to the invention Use polyethylene.

Da die Verarbeitung des Polyäthylens zu Formstücken im allgemeinen in offenen Vorrichtungen und oberhalb dessen Schmelzpunkt, der für Hoch. drucl<-polyäthylen bei etwa 115°C und für die nach den Patentanmeldungen Z 3799 IV c/39 c, Z 3862 IV c/39c, Z3882 IV c/39c, Z 3941 IV c/39c, Z 3942 IV c/39c (s. auch Angewandte Chemie, Bd. 67, 1955, S. 541) hergestellten Niederdruckpolyolefine bei 125 bis 130°C liegt, erfolgt, soll der Siedepunkt der Merkaptane und der basischen Stoße zur Vermeidung von Ver- dampfungsverl. u. sten entsprechend hoch sein, z. B. höher als 150°C. Since the processing of polyethylene to moldings in general in open devices and above its melting point, that for high. pressure polyethylene at about 115 ° C and for those according to patent applications Z 3799 IV c / 39 c, Z 3862 IV c / 39c, Z3882 IV c / 39c, Z 3941 IV c / 39c, Z 3942 IV c / 39c (see also Angewandte Chemie, Vol. 67, 1955, p. 541) produced low-pressure polyolefins is at 125 to 130 ° C, occurs, the boiling point of the mercaptans and the basic collisions should be avoided from ver steam ext. u. should be correspondingly high, e.g. B. higher than 150 ° C.

In den. obengenannten älteren, nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlägen ist beschrieben, daß man Athylen unter vergleichsweise milden Druck-und Temperaturbedingungen mit Mischungen aus metallorganischen Verbindungen und Salzen. der Elemente Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr. Mo, Wo, Th und U polymerisieren kann. Derartige Polymerisate werden als Niederdruckpolyäthylen bezeichnet. In the. above-mentioned older, not belonging to the state of the art Proposals is described that one under comparatively mild pressure and ethylene Temperature conditions with mixtures of organometallic compounds and salts. of the elements Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr. Mo, Wo, Th and U can polymerize. Such Polymers are referred to as low-pressure polyethylene.

Es kommen also als Merkaptane vor allem in Betracht : Heptyl-, Nonyl-, Dodecyl-oder Hexadecylmerkaptan ; als basische Stoffe sind z. B. zu nennen : Aminoäthanol, Triäthanolamin, Trihexylamin und Tribenzylamin. The main mercaptans that come into consideration are: heptyl, nonyl, Dodecyl or hexadecyl mercaptan; as basic substances are z. B. to name: Aminoethanol, Triethanolamine, trihexylamine and tribenzylamine.

Bei Verwendung niedrigersiedender Substanzen muß gegebenenfalls in geschlossenen Gefäßen, und unter Druck gearbeitet werden. If lower-boiling substances are used, in closed vessels, and can be worked under pressure.

Es können auch Mischungen aus verschiedenen Merkaptanen bzw. au. s verschiedenen. basischen Stoffen verwendet werden. Diese Möglichkeit kommt besonders dann in Betracht, wenn es sich um die Verwendung technisch anfallender Gemische aus Merkaptanen bzw. aus basischen Stoffen hand, elt. Auch die Anwesenheit von von der Darstellung her noch vorhandenen Ausgangs-oder Nebenprodukten ist-abgesehen von dem Verdünnungseffekt-ohne wesentlichen. Mixtures of different mercaptans or au. s different. basic substances are used. This possibility comes especially then into consideration when it comes to the use of technically occurring mixtures from mercaptans or from basic substances. Also the presence of the representation of any starting products or by-products still present is not included from the dilution effect-without substantial.

Einfluß auf die Stabilisierungswirkung. Dadurch kann die Trennung der technischen Gemische z. B. durch Destillieren vermieden werden.Influence on the stabilizing effect. This can cause the separation the technical mixtures z. B. avoided by distillation.

Die zur Stabilisierung z. B. des Polyäthylens erforderlichen Substanzmengen hängen von der Oxydationsempfindlichkeit des zu stabilisierenden Polyäthylens ab. Verhältnismäßig beständige Erzeugnisse benötigen nur etwa 0, 1 % Merkaptan, stark unbeständige dagegen bis zu 5"/e. Die Menge an basischem Zusatz kann. fast immer kleiner als die des Merkaptans gehalten werden. Zweckmäßig wird ein Zehn. tel bis zur Hälfte des Merkaptans, ausged. riickt in Gewichtsteilen, zugesetzt. In besonderen Fällen, z. B. bei der Einarbeitung besonders sta, assoziierter Basen, wie Triäthanolamin in das Polyäthylen, kann auch ein Überschuß an basischem Stoff gegenüber der Menge an Merkaptan verwendet werden, damit an jeder Stelle des Gesamtgemisches aus Polyäthylen, Merkaptan und basischer Verbin. dung trotz der starke Assoziation, die zur Erzielung der Stabilisierungswirkung erforderliche Mindestmenge an basischem Stoff vorhanden ist. Höhere Polyolefine, z. B. Polypropylen, benötigen im allgemeinen eine höhere Menge an Stabilisierungsmittel als Polyäthylen. The stabilization z. B. of polyethylene required amounts of substance depend on the sensitivity of the polyethylene to be stabilized to oxidation. Relatively stable products only need about 0.1% Mercaptan, strongly unstable, on the other hand, up to 5 "/ e. The amount of basic additive can. are almost always kept smaller than that of the mercaptan. Will be expedient a ten. tel to half of the mercaptan, expressed. back in parts by weight, added. In special cases, e.g. B. when incorporating particularly sta, associated bases, like triethanolamine in polyethylene, an excess of basic substance can also be used versus the amount of mercaptan used, so at each point of the total mixture made of polyethylene, mercaptan and basic compound. despite the strong association, the minimum amount of basic required to achieve the stabilizing effect Fabric is present. Higher polyolefins, e.g. B. polypropylene generally require a higher amount of stabilizer than polyethylene.

Die Einarbeitung der Stabilisierungsmittel in. die Polyolefine kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden. Am zweckmäßigsten geht man von dem pulverförmigen Erzeugnis aus. Zwecks gleichmäßiger Verteilung der Stabilisierungsmittel in dem Pulver wird das Gemenge einige Zeit in einer der üblichen Mischvorrichtungen, z. B. in einer Kugelmühle, in einem Kneter, auf einer Walze od. dgl., innig gemischt. The incorporation of stabilizers into the polyolefins can run in different ways. It is best to go from the powdery one Product from. For the purpose of even distribution of the stabilizing agents in the Powder is the mixture for some time in one of the usual mixing devices, e.g. B. in a ball mill, in a kneader, od on a roller. Like., Intimately mixed.

Wird die Mischung anschließend oberhalb des Schmelzpunktes des Polyolefins durcli eine heizbare Strangpresse geschickt, so wird eine noch bessere gleichmäßige Verteilung erzielt ; gleichzeitig fällt dabei das Polyolenn als bereits fertigstabil. isiertes Granulat an. Man kann, aber auch die zuzusetzenden Substanzen in einem gemeinsamen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, z. B. in einem Kohlenwasserstoff, einem Ester, Alkohol, Keton oder chlorierten Kohlenwasserstoff oder in einer beliebigen Mischung dieser Lösungsmittel, lösen und das Polyolefinpulver mit dieser Lösung vermischen. Nach der gleichmäßigen Verteilung folgt die Entfernung des Lösungsmittels durch Verdunsten. Zur raschen Beseitigung des Lösungsmittels muß dessen Siedepunkt möglichst tief liegen ; außerdem wird bei Verwendung eines tiefsiedenden Lösungsmittels vermieden, daß die Stabilisierungsmittel beim Verdampfen des Lösungsmittels in merklicher Menge verdampfen. Es kommen demnach besonders niedrigsiedende Benzinfraktionen, Benzol, Methyl-und Athylacetat, Methanol, Äthanol.If the mixture is then above the melting point of the polyolefin sent through a heatable extrusion press, an even better uniform one is produced Distribution achieved; at the same time, the polyolene falls as being ready-to-use. ized granules. You can, but also the substances to be added in one common solvent or solvent mixture, e.g. B. in a hydrocarbon, an ester, alcohol, ketone, or chlorinated hydrocarbon, or any Mix these solvents, and dissolve the polyolefin powder with this solution mix. After the uniform distribution, the removal of the solvent follows by evaporation. To quickly remove the solvent, its boiling point must be lie as deep as possible; in addition, when using a low-boiling solvent avoided that the stabilizers in the evaporation of the solvent in noticeable Vaporizing amount. There are therefore particularly low-boiling gasoline fractions, Benzene, methyl and ethyl acetate, methanol, ethanol.

Aceton, Methylenchlorid oder Tetrachlorkohlenstoff als Lösungsmittel in Betracht.Acetone, methylene chloride or carbon tetrachloride as solvents into consideration.

Da es oft schwierig ist, ein Lösungsmittel zuf inden, das gleichzeitig das Merkaptan und den basischen Bestandteil in ausreichender Menge löst, kann man den einen oder beide Bestandteile des Stabilisierungsmittelpaares auch unter Zusatz eines Emulgators in Wasser emulgieren und z. B. das Polyäthylen mit dieser wäßrigen Aufschlämmung tränken. Ein solches System liegt z. B. bei der Emulsion von Dodecylmerkaptan in na. tronalka. lischem seifenhaltigem Wasser vor. Zur guten Benetzung des Polyäthylens wird der Emulsion zweckmäßigerweise ein wasserlösliches Benetzungsmittel für Polyäthylen, z. B. Äthanol, zugesetzt. Nach der innigen Vermischung ist das Wasser und gegebenenfalls das Benetzungsmittel durch Verdampfen wieder zu entfernen. Since it is often difficult to find a solvent that does this at the same time one can dissolve the mercaptan and the basic component in sufficient quantity one or both constituents of the pair of stabilizers, also with addition emulsify an emulsifier in water and z. B. the polyethylene with this aqueous Soak the slurry. Such a system is e.g. B. in the emulsion of dodecyl mercaptan in na. tronalka. soapy water. For good wetting of the polyethylene if the emulsion is expediently a water-soluble wetting agent for polyethylene, z. B. ethanol added. After intimate mixing, the water is and optionally remove the wetting agent by evaporation.

Die innigste Verteilung der drei Komponenten Polyolenn, Merkaptan und basische Substanz erhält man bei Verwendun einer das Polyolefin lösenden oder wenigstens stark anquellenden Substanz. Hierfür kommen vor allem die das Polvolefin bzw.-äthvlen bei erhöhter Temperatur lösenden aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe in Frage. Zum Beispiel kann man Hochdruckpolyäthvlen bei gewöhnlichem Truck in siedendem Benzol lösen; da Niederdruckpolyäthylen erst bei einer um 20 bis 30° C höheren Temperatur löslich ist, muß die Lösung entweder unter Druck, z. B. bei 3 bis 5 atü bei Verwendung von Benzol, erfolgen, oder es muß ein höhersiedendes Lösungsmittel, z. B. Xylol, verwendet werden. Die Stabilisierungsmittel müssen in dem Lösungsmittel für Polyätllylen nicht unbedingt löslich sein. Es ist lediglich notwendig, die Stabilisierungsmittel durch sehr intensives Rühren, Kneten od. dgl. möglichst homogen in der Lösung des Polyäthylens bzw. in der Paste aus dem starl gequollenen Polyäthylen und dem Qulellmittel zu verteilen. Nach der Durchmischung ist das Lösungsmittel wieder zu entfernen, z. B. durch Erhitzen der Mischung im Vakuum. The most intimate distribution of the three components polyols, mercaptan and basic substance is obtained when using a polyolefin solvent or at least strongly swelling substance. This is where the Polvolefin come in particular or aliphatic and aromatic hydrocarbons which dissolve at elevated temperatures in question. For example you can get high-pressure polyethylene in a normal truck in boiling Dissolve benzene; because low-pressure polyethylene only takes place at a temperature that is 20 to 30 ° C higher is soluble, the solution must either be pressurized, e.g. B. at 3 to 5 atm when using of benzene, or it must be a higher-boiling solvent such. B. xylene, be used. The stabilizing agents must be in the solvent for polyethylene not necessarily be soluble. It is only necessary to use the stabilizing agent by very intensive stirring, kneading or the like. As homogeneously as possible in the solution of the Polyethylene or in the paste from the starl swollen polyethylene and the source agent to distribute. After mixing, the solvent must be removed again, z. B. by heating the mixture in vacuo.

Auch Granulat läßt sich grundsätzlich ähnlich wie das Pulver stabilisieren, nur ist hier auf jeden Fall ein zweimaliger Durchgang des Gsmisches aus Polyäthylengranulat und Stahilisierungsmittel durch eine Granuliermaschine zweckmäßig, damit eine innige Verteilung der Stabilisierungsmittel erreicht wird. In principle, granules can also be stabilized in a similar way to powder, only here in any case the mixture of polyethylene granulate is passed twice and steelizing agent by a granulating machine expediently, so that an intimate Distribution of the stabilizing agent is achieved.

Unabhängig davon, in welcher Weise die Einarbeitung der Stabilisierungsmittel z. B. in das Polyäthylen erfolgt, muß das Gemisch stets einige Minuten auf eine Temperatur von mindestens 120°Cerhitztwerden. Regardless of the way in which the stabilizing agents are incorporated z. B. in the polyethylene, the mixture must always be a few minutes Temperature of at least 120 ° C.

Erst dadurch werden die Stabilisierungsmittel wirksam, behalten ihre Wirksamkeit dann aber auch nach dem Abkühlen auf tiefere Temperatur. Ein solches Erhitzen erfolgt zwangsweise immer dann, wenn das Polyäthylen oberhalb seines Schmelzpunktes zu Formstücken verarbeitet wird ; dieser Erhitzungsvorgang ist ausreichend, die Stabilisierungsmittel wirksam werden zu lassen. Dagegen ist ein nicht erhitztes Gemisch aus z. B. Polväthylenpulver und dem Stabilisierungsmittelpaar noch so unbestädig wie das Ausgangspolyäthylen.Only then do the stabilizers become effective and retain their own However, it is also effective after cooling down to a lower temperature. One such Heating always takes place when the polyethylene is above its melting point is processed into fittings; this heating process is sufficient that To make stabilizers effective. On the other hand, there is an unheated one Mixture of z. B. Polväthylenpulver and the pair of stabilizers still so unstable like the original polyethylene.

Ein Nachteil der genannten Merkaptane ist ihr unangnehmer starker Geruch. Auch die hergestellten Formstücke riechen noch einige Zeit nach Merkaptan, bis der Überschuß an Merkaptan sich verfliichtigt hat. A disadvantage of the above-mentioned mercaptans is that they are unreasonably stronger Odor. Even the molded pieces still smell of mercaptan for some time, until the excess of mercaptan has evaporated.

Durch Erhitzen des Granulats bzw. der Formstiicke im Luftstrom oder im Vakuum auf z. B. 100° C werden die Proben schneller geruchsfrei. Für viele Zwecke, z. B. für die Verwendung des Polväthylens zur Herstellung von Abwasserrohren oder zur Kabelummantelung, sind die Nachteile des vorhandenen unangenehmen Geruches unbedeutend im Vergleich zu der hier viel wichtigeren Notwendigkeit, den Abbau und die Versprödung des Materials möglichst zu verhindern.By heating the granulate or the shaped pieces in an air stream or in a vacuum on z. B. 100 ° C, the samples are odorless faster. For many purposes z. B. for the use of Polväthylens for the production of sewer pipes or for cable sheathing, the disadvantages of the unpleasant odor present are insignificant compared to the much more important necessity here, degradation and embrittlement of the material as much as possible.

Die Versuche zur Bestimmung des Abbauverhaltens von Polyäthylenproben wurden meistens bei 120° C durchgeführt. Diese Temperatur liegt zwar schon sehr nahe bei der Temperatur, bei der die Polyäthylensorten mit dem höchsten Schmelzpunkt (125 bis 130° C) schmelzen, und kommt daher in der praktischen Verwendung selten in Betracht. Die Versuchstemperatur wurde aber absichtlich so hoch gewählt, um den Abbau unterextremenBedingungenzu untersuchen und dabei gleichzeitig die Versuchszeit wesentlich abzukürzen. Als Polyäthylensore wurde meistens Niederdruckpolyäthylen verwendet, da dessen Schmelzpunkt entsprechend hoch liegt. Die üblichen Hochdruckpolyäthylene zeigen die gleiche Abbauerscheinung, doch kann bei diesen nicht unter gleich hohen Temperaturen gearbeitet werden, da der Schmelzpunkt im allgemeinen unter 120° liegt. The experiments to determine the degradation behavior of polyethylene samples were mostly carried out at 120 ° C. This temperature is already very high close to the temperature at which the polyethylene grades with the highest melting point (125 to 130 ° C), and therefore rarely comes in practical use into consideration. The test temperature was deliberately chosen so high that the Investigate degradation under extreme conditions while simultaneously reducing the trial period abbreviate significantly. The polyethylene sensors used were mostly low-pressure polyethylene used because its melting point is correspondingly high. The usual high pressure polyethylene show the same degradation phenomenon, but these cannot be below the same level Temperatures are worked, since the melting point is generally below 120 °.

Der Molekülabbau wurde durch Messung der reduzierten Viskosität #red = #spez/c (in mit 0,1% Phenylß -naphthylamin stabilisiertem Tetrahydronaphthalin als Lösungsmittel bei 120°C für die Konzentration c = 0, 5 g Polyäthylen in 100 cm3 Lösung) bestimmt. Molecular degradation was determined by measuring the reduced viscosity #red = # spec / c (in with 0.1% phenylß -naphthylamine stabilized tetrahydronaphthalene as a solvent at 120 ° C for the concentration c = 0.5 g of polyethylene in 100 cm3 solution).

Zur Ermittlung der mit dem Abbau verknüpften Versprödung wurden aus den Polyäthylenproben durch Pressen von Pulver oder Granulat unter 300 atü bei 150° C 0, 5 mm dicke Platten hergestellt. Die Platten wurden auf 120° C erhitzt und täglich auf ihre Versprödung nach dem Handbiegetest (Verbiegen der Platte um etwa 30 bis 40° mit der Hand) geprüft.To determine the embrittlement associated with the degradation, the polyethylene samples by pressing powder or granulate under 300 atmospheres at 150 ° C 0.5 mm thick plates produced. The plates were heated to 120 ° C and daily for their embrittlement after the hand bending test (bending of the plate by about 30 to 40 ° by hand).

Stark sprödeProbenbrechendabei sofort ausNeinander, während nicht spröde Proben z. B. bis zu 180° gebogen werden können, ohne daß ein Bruch erfolgt.Very brittle specimens break apart immediately, while not brittle samples e.g. B. can be bent up to 180 ° without breaking.

Beispiel 1 a) 20 g Polyäthylen und 20 cm3 p-Xylol werden 10 Minuten auf 140° C erhitzt ; anschließend wird das p-Xylor durch 6stündiges Erhitzen auf 100° C im Stickstoffstrom verdampft. Die reduzierte Viskosität #red dieser Probe beträgt 2, 65. Nach 9tägigem Erhitzen auf 100°C bettägt 3red nur noch 2, 20. Nach 2tägigem Erhitzen auf 120°C ist #red sogra auf 1, 81 abgefallen. Eine Probe des gleichen Materials wird unter den gleichen Bedingungen bereits spröde. b) Wird der im Beispiel 1, a) genannten Mischung 1°/o Dodecylmerkaptan, bezogen auf Polyäthylen, zugesetzt, die Mischung durch Rühren homogenisiert und schließlich getrocknet, so fällt die Viskosität der so vorbehandelten Probe anfangs zwar weniger stark ab, z. B. auf 2, 21 nach 2tägigem Erhitzen auf 120° C, beim weiteren Erhitzen aber wieder stärker. Beim Versprödungsversuch bricht die Platte nach 4tägigem Erhitzen. c) Zu der Mischung von Beispiel 1, a) werden 1 °/o Dodecylmerkaptan und 0,2% Äthanolamin, je bezogen auf Polyäthylen, nach der im Beispiel 1, b) beschriel) enen Arbeitsweise zugesetzt. Nach 9tägigem Lagern bei 100° C ist überhaupt keine und nach 50tägigem Lagern bei 120° C eine Viskositätsabnahme von nur 6% festzustellen. d) Die im Beispiel 1, c) angegebene Mischung wird statt auf 140° C nur auf 115°C erhitzt. Die Stabilität ist nur unwesentlich besser als die des Ausgangspolyäthylens. Example 1 a) 20 g of polyethylene and 20 cm3 of p-xylene are 10 minutes heated to 140 ° C; then the p-xylor is heated up for 6 hours 100 ° C evaporated in a stream of nitrogen. The reduced viscosity #red of this sample is 2.65. After 9 days of heating at 100 ° C, 3red only takes 2.20 After heating to 120 ° C for 2 days, #red sogra has dropped to 1.81. A sample of the the same material already becomes brittle under the same conditions. b) Will the in example 1, a) mentioned mixture 1% dodecyl mercaptan, based on polyethylene, added, the mixture homogenized by stirring and finally dried, so The viscosity of the sample pretreated in this way does not initially drop as much, z. B. to 2.21 after 2 days of heating to 120 ° C, but again with further heating stronger. During the brittleness attempt, the plate breaks after being heated for 4 days. c) To the mixture of Example 1, a) 1% dodecyl mercaptan and 0.2% ethanolamine, each based on polyethylene, according to the procedure described in Example 1, b) added. After 9 days of storage at 100 ° C there is none at all and after 50 days Store at 120 ° C a decrease in viscosity of only 6%. d) The one in the example 1, c) mixture is heated to 115 ° C instead of 140 ° C. The stability is only marginally better than that of the starting polyethylene.

Beispiel 2 a) Das Granulat einer Polyäthylenprobe, die etwas oxydationsempfindlicher als die in den Beispielen 1, a) bis 1, d) verwandte ist, wird auf 120° C erhitzt. Nach 24 Stunden ist #red um 40% abgefallen. b) In eine Lösung von 2 g Tribenzylamin in 200 cm3 einer Benzinfraktion des Siedebereichs 60 bis 80° C werden 300 g Polyäthylen der gleichen Sorte wie im Beispiel 2, a) eingerührt. Das Benzin wird bei 20° C im Vakuum verdampft und das aminhaltige Polyäthylen bei 170° C auf einer Strangpresse zu Granulat verarbeitet. Das Granulat verhält sich beim Erhitzen genauso wie das Ausgangsprodukt des vorigen Beispiels 2, a). c) Werden der im Beispiel 2, b) genannten Losung von Tribenzylamin in der Benzinfraktion noch 3 g Dodecylmerkaptan zugesetzt und im übrigen weitergearbeitet, wie im Beispiel 2, b) angegeben, so fällt 'q, nach Stägigem Erhitzen auf 120° C um nur 10 °/o. Example 2 a) The granules of a polyethylene sample that are somewhat more sensitive to oxidation than those in Examples 1, a) to 1, d) is related, is heated to 120 ° C. After 24 hours, #red has dropped by 40%. b) In a solution of 2 g of tribenzylamine In 200 cm3 of a gasoline fraction with a boiling point of 60 to 80 ° C, 300 g of polyethylene are produced of the same variety as in Example 2, a) stirred in. The petrol is at 20 ° C in the Vacuum evaporated and the amine-containing polyethylene at 170 ° C on an extruder processed into granules. The granules behave just like that when heated Starting product of the previous example 2, a). c) Are those mentioned in Example 2, b) 3 g of dodecyl mercaptan were added to the solution of tribenzylamine in the gasoline fraction and otherwise worked as indicated in Example 2, b), 'q' falls after Heating to 120 ° C for only 10 ° / o.

Beispiel 3 a) Die reduzierte Viskosität r des Granulats einer weiteren Polyäthylenprobe sinkt nach 3tägigem Erhitzen auf 120° C von 2, 97 bis 1, 53. Die Probe ist nach 4tägigem Lagern bei 120°C spröde geworden. b) Werden dem gleichen Polyäthvlen, wie im Beispiel 3, a) verwendet, aber in der im Beispiel 2, c) genannten Weise 0, 6°/o Hexadecylmerkaptan und 0, 2"/o Triäthanolamin, beide gelöst, in der 100fachen Menge Aceton, zugesetzt, so nimmt die reduzierte Viskosität gred des daraus hergestellten Granulats nach 40 Tagen bei 120°C um 5 ouzo ab, und die Probe ist nach dieser Zeit immer noch biegsam. Example 3 a) The reduced viscosity r of the granules of another Polyethylene sample sinks after 3 days of heating to 120 ° C from 2.97 to 1.53 Sample has become brittle after storage for 4 days at 120 ° C. b) Become the same Polyäthvlen, as used in Example 3, a), but in the one mentioned in Example 2, c) Way 0.6% hexadecyl mercaptan and 0.2 "/ o triethanolamine, both dissolved in the 100 times the amount of acetone added, the reduced viscosity decreases accordingly produced granules after 40 days at 120 ° C by 5 ouzo, and the sample is after this time still flexible.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Verminderung der Abbau-und Versprödungsneigung von Polyolefinen durch Vermischen der Polyolefine entweder mit organischen Merkaptoverbindungen oder mit basischen organischen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Polyolefingemisch aus aliphatischen geradkettigen oder verzweigten Merkaptanen und aus organischen basischen Substanzen, deren wäßrige Lösungen phenolphthaleinalkalisch reagieren, zusetzt und dabei die Gesamtmischung auf eine Temperatur von mindestens 120° C erhitzt. PATENT CLAIM: Process for reducing the tendency to break down and become brittle of polyolefins by mixing the polyolefins with either organic mercapto compounds or with basic organic compounds, characterized in that the Polyolefin mixture of aliphatic straight-chain or branched mercaptans and from organic basic substances, the aqueous solutions of which are phenolphthalein-alkaline react, adds and thereby the total mixture to a temperature of at least Heated to 120 ° C. In Betracht gezogene Druckschriften : Französische Patentschrift Nr. 956 489 ; britische Patentschrift Nr. 609 177. Documents considered: French patent specification No. 956,489; British Patent No. 609 177.
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