DE2706772C2 - Stabilisierte Poly(phosphazen)-Zusammensetzung und ihre Verwendung - Google Patents
Stabilisierte Poly(phosphazen)-Zusammensetzung und ihre VerwendungInfo
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- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
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Description
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Stabilisierung von Poly(phosphazenen) gegen thermischen
Abbau. Die Bemühungen des Standes der Technik, Poly(phosphazene) gegen thermischen Abbau zu stabilisieren,
sind in den kürzlich erteilten US-PS 38 43 596 vom 22. Okt. 1974 und 38 67 341 vom 18. Febr. 1975 beschrieben,
bei denen die Verwendung von verschiedenen anorganischen und metallorganischen Verbindungen zu
diesem Zweck beschrieben wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Stabilisators, der im Handel leicht erhältlich ist und
der für die gleichen Zwecke wie die Stabilisatoren des Standes der Technik wirksam ist
Die Poly(phosphazene), bei denen die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, umfassen diejenigen,
die in den folgenden US-Patentschriften beschrieben werden, deren Lehren hier durch Bezug aufgenommen
worden sind:
Evans 32 71 330 erteilt am 6. Sept. 1966
Allcock u. a. 33 70 020 erteilt am 20. Febr. 1968
Rose 35 15 688 erteilt am 2. Juni 1970
Reynard u.a. 37 00 629 erteilt am 24. Okt. 1972
Rose u.a. 37 02 833 erteilt am 14. Nov. 1972
Reynard u.a. 38 53 794 erteilt am 10. Dez. 1974
Reynard u.a. 38 56 712 erteilt am 24. Dez. 1974
Rose u.a. 38 56 713 erteilt am 24. Dez. 1974
Reynard u. a. 38 83 451 erteilt am 13. Mai 1975
sowie andere der gleichen Art.
Allcock u. a. 33 70 020 erteilt am 20. Febr. 1968
Rose 35 15 688 erteilt am 2. Juni 1970
Reynard u.a. 37 00 629 erteilt am 24. Okt. 1972
Rose u.a. 37 02 833 erteilt am 14. Nov. 1972
Reynard u.a. 38 53 794 erteilt am 10. Dez. 1974
Reynard u.a. 38 56 712 erteilt am 24. Dez. 1974
Rose u.a. 38 56 713 erteilt am 24. Dez. 1974
Reynard u. a. 38 83 451 erteilt am 13. Mai 1975
sowie andere der gleichen Art.
Im allgemeinen können diese als im wesentlichen lineare Polymere beschrieben werden, in denen eine Kette
oder Grundgerüst aus alternierenden N- und P-Atomen besteht, die mit Substituenten verbunden sind, einschließlich
Alkoxy, Fluoralkoxy, Aryloxy, Amino, Arylalkoxy und andere derartige Gruppen, die noch weiter
substituiert sein können, so daß diese Poly(phosphazene) durch folgende allgemeine Formel dargestellt werden
können:
N=P
wobei η eine ganze Zahl von 3 bis 50 000 ist und jedes X eine Gruppe darstellt, die mit einem Phosphor-Atom
verbunden ist, wobei jegliche Anzahl verschiedener Gruppen von 1 bis zu der erforderlichen Anzahl vorliegen
kann, um den Poly(phosphazenen) die gewünschten Eigenschaften zu verleihen.
Zum Zweck der Erläuterung wird die vorliegende Erfindung für Poly(phosphazene) beschrieben, in denen die
vorliegenden Substituentengruppen durch ein Gemisch von CF3CHO2O und HCF2(CF2)^CH2O dargestellt
werden, wobei X gleich 1,3,5 und 7 ist und ferner geringe Mengen von o-allylphenoxy-Gruppen vorliegen, um
ausgehärtete Stellen zu schaffen, wie es im US-Patent 39 72 841 beschrieben wird.
Der Erfindung liegt die grundlegende Aufgabe zugrunde, die Beibehaltung der physikalischen Eigenschaften
von Poly(phosphazen)-Vulkanisaten zu erhöhen, nachdem sie erhöhten Temperaturen ausgesetzt worden sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine leicht erhältliche Chemikalie als Stabilisator für
Poly(phosphazene) zu verwenden.
Eine noch andere Aufgabe ist es, Zink-2-benzothiazyl-thioat (Zink-2-mercaptobenzothiazol) als Stabilisator
für alkoxysubstituierte Poly(phosphazene), insbesondere fhioralkoxysubstituierte Polymere zu verwenden.
Die folgenden Beispiele sind dazu gedacht, eine bevorzugte Ausführungsart der vorliegenden Erfindung zu
beschreiben.
100 Gewichtsteile des Polymers, eines Poly(phosphazens), in dem die Substi tuen ten am Phosphor-Atom
hauptsächlich Fluoralkoxygruppen der Formeln CF3CH2O und HCF2(CF2)XCH2O waren, wobei X= 1,3,5 und
7 war und die ferner eine geringe Anzahl (bis zu 1 %) von O-allylphenoxy-Gruppen enthielten, wurden in einer
Braebender-Vermischvorrichtung mit 30 Teilen von Siliciumoxid, 6 Teilen Magnesiumoxid und verschiedenen
Stabilisatormengen für ungefähr 15 Minuten gemischt Die entstandene Grundmischung wurde auf ungefähr
Raumtemperatur (22° C) abgekühlt und danach in eine 55° C heiße Walze gefüllt (die Rollen waren auf 55° C
erwärmt) und danach wurden 035 Gewichtsteile von Dicumylperoxyd hinzugefügt Nachdem gründlich vermischt war, wurde die Mischung in Versuchsplatten geformt, die bei 171°C für 25 Minuten gehärtet wurden.
Einige der Platten wurden danach bei 175° C bei unterschiedlichen Zeitspannen gealtert Die Eigenschaften der
nicht gealterten (0 Stunden) und der gealterten Platten für verschiedene Mengen von Zink-2-benzothiazylthioat
(Zink-2-Mercaptobenzotriazol) waren folgendermaßen:
| Stabilisator-Teile/lOOTeile Polymer | 8,1 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | |
| 0 | 3,2 | |||||
| Modul 100% Verlängerung | 2,2 | 6,4 | 7,1 | 7,9 | 6,6 | |
| 0 Stunden bei 175° C | 27 | 3,0 | 3,8 | 4,2 | 4,7 | |
| 120 Stunden bei 175°C | 1,9 | 2,4 | 2,6 | 2,6 | ||
| 240 Stunden bei 175° C | 30 | 34 | 33 | 39 | ||
| % Beibehaltung (retained) | 9,3 | |||||
| nach 240 Stunden | 5,4 | |||||
| Zugfestigkeit (MPa) | 4,7 | 9,3 | 9,4 | 9.5 | 8,4 | |
| 0 Stunden bei 175° C | 51 | 5,8 | 7,0 | 7,6 | 8,2 | |
| 120 Stunden bei 175° C | 5,0 | 5,9 | 6,0 | 6,1 | ||
| 240 Stunden bei 175° C | 64 | 63 | 63 | 73 | ||
| % Beibehaltung nach 240 Stunden |
Eine ähnliche Zusammensetzung wurde in der gleichen Weise verarbeitet, außer daß die Menge von Dicumylperoxyd von 0,35 Teilen auf 1 Teil pro 100 Gewichtsteile Poly(phosphazen) erhöht wurde (40% aktives Peroxyd).
Bei vier verschiedenen Gemischen von Poly(phosphazenen) ergaben sich folgende Ergebnisse:
0 Stunden bei 175° C 120 Stunden bei 175° C 240 Stunden bei 175° C
% Beibehaltung nach 240 Stunden
0Stundenbeil75°C i2ö Stunden bei i/5=C
240 Stunden bei 1750C % Beibehaltung nach 240 Stunden
| _ . | 6,7 | — | 5,7 | 6,5 | 7,4 | 9,6 | 7,4 |
| 6,4 | 6,6 | 3,4 | 6,1 | 4,5 | 5,8 | 6,3 | 7,0 |
| 4,8 | 5,4 | — | 4,7 | 2,6 | 4,8 | 3,8 | 6,1 |
| — | 18 | — | 82 | 40 | 65 | 40 | 81 |
| 9,8 | 10,0 | 8,8 | 8,1 | 10,9 | 10,3 | 11,2 | 11,4 |
| 7,4 | o,/ | λ η τ,ο |
TO '," |
α ο | 9,4 | 10,4 | |
| 5,5 | 7,4 | 3,7 | 5,0 | 4,1 | 7,7 | M | "fM |
| 56 | 74 | 42 | 62 | 38 | 75 | 57 | 71 |
Eine wirksame Stabilisatormenge liegt zwischen 0,05 und 5,0 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des
Poly(phosphazens). Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 1,0 und 2,0 Gewichtsteilen, insbesondere für fluor-alkoxy-substituiertePoly(phosphazene).
siert werden müssen einschließlich derjenigen zum Beispiel, die in der US-PS 38 67 341 vom 18. Febr. 1975
beschrieben werden.
Claims (4)
1. Gegen thermischen Abbau bzw. Alterung stabilisierte Poly(phosphazen)-Zusammensetzung mit folgender
allgemeinen Formel:
N=P +-
Xi
worin π eine ganze Zahl von 3 bis 50 000 darstellt und X und Xi jeweils einen einwertigen Substituenten,
ausgewählt aus der Alkoxy, substituiertes Alkoxy, Aryloxy, substituiertes Aryloxy, Hydroxy und Amino
enthaltenden Gruppe darstellt, wobei X und Xi wahlweise am — P=N-Grundgerüst verteilt sind, wobei das
Poly(phosphazen) eine organometallische Zink-Verbindung umfaßt, die kompatibel mit dem Poly(phosphazen)
ist und in einer ausreichenden Menge vorliegt, um das Poly(phosphazen) gegen thermischen Abbau zu
stabilisieren, dadurch gekennzeichnet, daß die organometallische Verbindung Zink-2-mercaptobenzothiazol
ist
2. Stabilisierte Poly(phosphazen)-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stabilisator in einer Menge zwischen 0,05 und 5 Gewichtsprozenten vorliegt
3. Stabilisierte Poly(phosphazen)-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß X und
Xi Fluoralkoxy oder Fluoraryloxy-Gruppen sind.
4. Verwendung der gegen thermischen Abbau bzw. Alterung stabilisierten Poly(phosphazen)-Zusammensetzung
gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1,2 oder 3 zur Herstellung von Fasern oder vulkanisierten
Gegenständen.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/661,688 US4017458A (en) | 1976-02-26 | 1976-02-26 | Stabilization of poly(phosphazenes) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE2706772A1 DE2706772A1 (de) | 1977-09-01 |
| DE2706772C2 true DE2706772C2 (de) | 1986-12-11 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE (1) | DE2706772C2 (de) |
| FR (1) | FR2342318A1 (de) |
| GB (1) | GB1571728A (de) |
| IT (1) | IT1074671B (de) |
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Families Citing this family (2)
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- 1976-02-26 US US05/661,688 patent/US4017458A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1977-02-18 NL NLAANVRAGE7701790,A patent/NL178009C/xx not_active IP Right Cessation
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