聚丙烯纤维的耐气体褪色稳定剂体系配方设计:
长链N,N-二烷基羟胺(羟基胺抗氧剂Revonox 420)和选择的受阻胺的共混物在不存在传统使用的酚类抗氧化剂的情况下令人惊讶地有效地提供加工,长期热老化和光稳定性能,尤其是对聚丙烯纤维的耐NOX气熏褪色性。
本发明涉及稳定的聚丙烯纤维,其不含或基本上不含任何传统使用的酚类抗氧化剂,并且具有增强的光稳定性,增强的长期热稳定性和特别是增强的耐气体褪色性。通过有效量的选择的受阻胺和选择的羟胺的混合物稳定该纤维制剂。
背景技术
聚丙烯纤维传统上用选择的酚类抗氧化剂,选择的亚磷酸酯和选择的受阻胺光稳定剂的混合物稳定。该配方通常提供足够的加工,热和光稳定性能,但不能提供足够的耐气体褪色性,这是在储存和**终用途应用期间保持颜色性能所需的。市场上长期以来需要一种稳定剂体系,该体系可以防止与使用酚类抗氧化剂相关的气体褪色和颜色形成。气体褪色在工业上已知为由于塑料制品暴露于含有氮氧化物的气氛而导致的变色。
用于聚丙烯纤维的本稳定剂体系的组分通常是众所周知的,作为许多有机和聚合物基质的稳定剂。用于聚丙烯纤维的本稳定剂体系的组分是选择的2,2,6,6-四甲基哌啶受阻胺和N,N-二烷基羟胺(羟基胺抗氧剂Revonox 420)的特定组合,在不存在或基本不存在酚类抗氧化剂的情况下。这种本发明的稳定剂配方为聚丙烯纤维提供了出乎意料的优异的耐气体褪色性和热稳定性和光稳定性,这是众所周知难以有效稳定的。本发明的无酚醛抗氧化稳定剂体系(羟基胺抗氧剂Revonox 420)为聚丙烯纤维提供了*的整体稳定性。当暴露于含有氮氧化物的气氛时,聚丙烯纤维变色,
受阻胺是一类非常重要的光和热稳定剂,基于在分子某处具有2,2,6,6-四甲基哌啶部分的化合物。这些化合物取得了很大的商业成功,并且在本领域中是众所周知的。
聚丙烯广泛用于制造住宅,商业和汽车地毯的纤维。由于气体褪色变色,白色和浅色纤维会变色。**初制造的聚丙烯树脂可含有非常低含量的酚类抗氧化剂以稳定,直到所述树脂后来制成纤维。在每种情况下,可以在制造成纤维之前将一些另外的稳定剂包添加到丙烯树脂中。众所周知,受阻酚类抗氧化剂是通过形成醌型发色团作为氧化产物或由于环境暴露于氮氧化物(称为“气体褪色”变色)而导致这种变色的潜在来源。
因此,希望从用于制备聚丙烯纤维的树脂中除去酚类抗氧化剂组分。不幸的是,当过去已经完成时,与聚合物稳定性有关的其他性质受到不利影响。酚类抗氧化剂在高温熔融加工,挤出和纺丝操作中保护聚合物。酚类抗氧化剂在储存和**终**终用途应用中进一步保护聚合物粒料和所得纤维。
令人惊奇的是,发现酚类抗氧化剂可以在本发明的稳定剂体系中被取代,该体系是选择的受阻胺和特殊选择的羟胺的二元组合。当稳定化的聚丙烯纤维暴露于气体褪色条件下,即在含有氮氧化物的气氛中时,所述体系提供的稳定性超过用具有酚类抗氧化剂组分的常规稳定剂体系获得的稳定性,而没有与酚类抗氧化剂相关的变色。
N,N-二烷基羟胺(羟基胺抗氧剂Revonox 420)也是已知的,如美国专利No.4,522,517中所述。第4,590,231号; 4782105; 4,876,300和5,013,510。当单独使用或与酚类抗氧化剂和/或其它共添加剂组合使用时,这些化合物可用作聚烯烃的加工稳定剂,特别是如美国专利No.4,522,588中所教导的。第4,876,300号。虽然美国专利。4876300号教导了遗传上的是N,N-二烷基羟胺(羟基胺抗氧剂Revonox 420)可与酚类抗氧化剂,受阻胺,亚磷酸酯,UV吸收剂和其它添加剂组合使用,没有聚丙烯纤维可通过所选择的时刻的特定组合可以有利地稳定化的特定的公开内容受阻胺和本发明的特定N,N-二烷基羟胺(羟基胺抗氧剂Revonox 420)。因此,本发明基本上是在美国专利No.4,522,587的广泛通用范围内的选择。
然而,本发明的组合物在下面列出的几个重要方面与现有技术的组合物不同:
1.受阻酚类抗氧化剂加亚磷酸酯组合通常具有较差的耐气体褪色性;
2,单独的亚磷酸盐缺乏足够的工艺,热稳定和光稳定效果;
3.亚磷酸酯加受阻胺缺乏足够的工艺稳定性;
4.美国专利No.4,522,587中所述的N,N-二(氢化牛脂)羟胺(羟基胺抗氧剂Revonox 420)的取代。中报道的结果相比,在具有选定的受阻胺光稳定剂的二元组合物中,5,013,510或4,898,901号的结果出乎意料地优异。稳定剂的即时组合提供了耐气体褪色性和工艺和热稳定性所需的所有必要条件。
发明目的
本发明的目的是提供一种聚丙烯纤维的稳定剂体系,在没有任何传统使用的酚类抗氧化剂的情况下或仅存在非常低水平的酚类抗氧化剂的情况下,这将使聚丙烯纤维具有增强的光和长期性。热稳定性和特别是增强的耐气体褪色性,同时保持与使用酚类抗氧化剂的任何系统相当的工艺稳定性。
本发明的另一个目的是提供一种通过使用基本上不含酚类抗氧化剂的本发明稳定剂体系来改善耐气体褪色性并减少聚丙烯纤维中颜色形成的方法。
详细披露
本发明涉及一种二元稳定剂体系,其中稳定化的聚丙烯纤维,不含或基本上不含任何酚类抗氧化剂,并具有增强的光稳定性,增强的长期热稳定性和增强的耐气体褪色性,该纤维通过有效的稳定量稳定。的混合物
本发明的另一个重要的方面是通过在其中加入有效稳定量的上述稳定剂混合物而不损失任何其它稳定性能来改善耐气体褪色性和减少稳定化聚丙烯纤维中颜色形成的方法。
本发明的又一个方面是提供一种增强聚丙烯纤维降解性的方法,该方法由于暴露于紫外线辐射而不是通过单独使用常规稳定剂,通过在其中加入有效的稳定量来实现。上述稳定剂的即时混合物。
本发明的另一个方面是提高聚丙烯纤维热稳定性的方法,该方法可以通过单独使用常规稳定剂,通过在其中加入有效稳定量的上述稳定剂混合物来实现
传统的稳定系统,如含有亚磷酸酯和受阻胺稳定剂的酚类抗氧化剂,或含有受阻胺稳定剂的亚磷酸酯,可以在选定的性能区域为聚丙烯纤维提供出色的稳定性,但它只能通过使用选择受阻的即时二元组合来实现。胺和一种特殊选择的羟胺,可以优化稳定聚丙烯纤维的所有重要性能。
受阻胺(HALS 1)和羟胺(HA B)的组合提高了聚丙烯纤维的光稳定水平,超过了单独使用稳定剂所获得的水平稳定性。本发明显示羟胺HA A取代羟胺HA B意外地改善了意外地增强的光稳定性并且令人惊讶地更多。
例2 聚丙烯纤维的长期热稳定性
在120℃的长期热老化中,稳定化的聚丙烯纤维的其他针织袜子在配备有旋转传送带的强制通风炉中暴露。同样,如上所述确定故障。这种灾难性故障发生的时间越长,稳定剂系统就越有效。
同样,含有选择的受阻胺和(羟基胺抗氧剂Revonox 420)的本发明配方提供了一定程度的长期热稳定性,令人惊奇地优于用美国专利No.4,522,587中所述的配方稳定的聚丙烯纤维。