对含CIO2水具有提高的耐受性的聚烯烃组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种包含聚烯烃基体树脂和抗氧化剂的聚烯烃组合物，其特 征在于，在90℃和4ppm的ClO2浓度下测量对含ClO2水的耐受性的测试中， 所述聚烯烃组合物的寿命至少为200h，其中采用的设备参照ASTM F2263-03。本发明专利技术还涉及一种包含根据本发明专利技术的聚烯烃组合物的管材、该聚 烯烃组合物在管材制备中的用途以及特别选择的抗氧化剂在增加聚烯烃组合 物对由于接触含ClO2水引起的降解的耐受性上的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种聚烯烃组合物和由该聚烯烃组合物制成的管材，该聚烯烃组合物对由含CK)2水引起的降解具有提高的耐受性。本专利技术还涉及所述聚烯烃组合物在管材制备中的用途以及特定的抗氧化剂在提高聚烯烃组合物对由于接触含C102水引起的降解的耐受性上的用途。
技术介绍
已知在水处理中使用不同分子形式的氯作为消毒剂以防止传染病的传 播。同样已知的是大部分材料，包括如聚烯烃的许多聚合物在加氯水中老 化。来自实验室的压力测试结果和来自该领域的经验已经表明水中高浓度 的氯能够引起聚烯烃管材过早出现脆裂。本文中使用的术语"加氯水"表示含有氯的水，即，取决于pH值并为本 领域技术人员已知的下列三种化学式形式Cl2、 HOCl禾卩C10一。通过向水 中加入氯气(Cl2)或次氯酸钠(NaOCl)能够制备加氯水。为了增加暴露于加氯水中的聚烯烃管材的寿命，向制备管材的组合物 中添加多种抗氧化剂是已知的。适合的且常用的抗氧化剂为四(3-(3',5'-二 -叔丁基-4-羟苯基)丙酸季戊四醇酯(CAS No. 6683-19-8， "Irganox 1010")、 1,3,5-三甲基-2，4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)苯(CAS No. 1709-70-2，<formula>formula see original document page 5</formula>但是，用于水的更有效的消毒剂为二氧化氯(cio2)。由于二氧化氯不 与聚烯烃的碳-碳主链反应，因此认为使用二氧化氯对由聚烯烃组合物制成的管材是有利的。然而，已经发现C102容易与用于管材组合物中的许多抗氧化剂反应并因此间接增加了聚合物以及由该聚合物制成的管材的老化。 已经发现，在用于管材的聚烯烃组合物中使用的已知能够提供对加氯水良好耐受性的抗氧化剂不能提供对含有二氧化氯的水的满意耐受性。因 此，需要更有效的抗氧化剂，其为聚烯烃组合物提供了更好的保护以免受 含C102水的影响，因此，使例如由含有该抗氧化剂的聚烯烃组合物制成的 管材具有了更长的寿命。关于在聚烯烃组合物中存在抗氧化剂的另一个重要问题是为了避免污 染在如由该聚烯烃组合物制成的管材中传输的介质。对于输送饮用水的管 材这尤其重要。 一般而言，为了降低可能被在管材中输送的水提取的抗氧 化剂的量，优选使用尽可能低浓度的抗氧化剂。此外，在此情况下，理想 的是所用的抗氧化剂不易被在管材中传输的水提取出来。另外，从环境以及经济的观点来看，也希望优选仅使用一种抗氧化剂， 即，希望避免使用抗氧化剂的混合物。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的为提供对由含C102水引起的降解具有提高的耐受 性的聚烯烃组合物，并且特别是提供当暴露于含C102水时具有增加的寿命的管材。另外，本专利技术的目的为通过使用尽可能少量的抗氧化剂来实现上 述目的以及所用的抗氧化剂不易被在该聚烯烃组合物制成的管材中传输的 水萃取出来。本专利技术是基于下面的惊人发现，即使用包含聚烯烃基体树脂和特别选 择的抗氧化剂的聚烯烃组合物能够实现上述目的。因此，本专利技术提供了包含聚烯烃基体树脂和抗氧化剂的聚烯烃组合物，其特征在于，在9(TC和4 ppm的C102浓度下测量对含(3102水的耐受性的 测试中，所述聚烯烃组合物的寿命至少为200h，其中所用设备参照ASTM F2263-03。例如，如实施例所示，本专利技术的组合物在所述C102水测试中显现出超长的寿命，并且通过以常规量使用的用于提高聚烯烃组合物对含氯水的耐受性的普通抗氧化剂没有获得这样超长的寿命和因此提高的对含C102水的耐受性。术语"基体树脂(base resin)"是指在根据本专利技术的聚烯烃组合物中聚 合物组分的整体，通常至少为总组合物的90wt。/。。根据本专利技术的抗氧化剂的有利效果不依赖于所用的烯烃基体树脂的类 型。因此，基体树脂可以为任何聚烯烃组合物。在优选的实施方式中，所述抗氧化剂选自a)根据通式I的酚其中，R为可包含杂原子的未取代或取代的脂肪族或芳香族烃基，或者R 为杂原子，R'和R"独立地为可包含杂原子的未取代或取代的烃基或者为H，&、 X2和X3独立地为可包含杂原子的未取代或取代的烃基或者为H或OH，且至少X^ X2或X3为OH， n为1 4，以及所述酚的取代基R、 R'和/或R"中的至少一个包含至少一个硫、磷 和/或杂原子，或者选自b) 根据通式II的胺化合物其中R1、 R2、 R3、 R4、 RS和R^虫立地为氢，或者为非必需地包含 杂原子的脂肪族或芳香族烃基，或者选自C)根据通式III的含硫化合物Ra-S-Rb,其中Ra和Rb独立地为非必需地包含杂原子的脂肪族或芳香族烃 基。更优选的是，在根据通式I的酚a)的抗氧化剂中，酚的取代基R、 R' 和/或R"中的至少一个包含至少一个硫杂原子。在根据通式I的抗氧化剂a)的优选实施方式中，所述至少一个杂原子， 优选硫杂原子直接与至少一个酚基连接。此外，优选的是，在R基中存在杂原子，优选为硫，并且优选的是直 接与至少一个酚基连接。在根据通式I的酚抗氧化剂a)中，优选的是乂2为羟基。此外，在通式I中优选的是，R'为氢原子或脂肪族烃基，优选最多含 IO个碳原子。最优选的是，R'为氢原子。通式I中的R"优选为氢原子或脂肪族烃基，优选最多含10个碳原子。 最优选的是，R"为叔丁基。另外，在通式I中优选的是，Xi为氢原子或脂肪族烃基，优选最多含 IO个碳原子。最优选的是，义为甲基。通式I中的XM尤选为氢原子或脂肪族烃基，优选最多含IO个碳原子。 最优选的是，f为氢原子。优选地，在根据通式I的酚抗氧化剂中的R为脂肪族烃基，优选包 含杂原子，优选最多含10个原子；或者为选自S、 N和P中的杂原子。更 优选的是，R为S、 N或P原子，并且最优选的是，R为S原子。此外，优选的是n为2或3。在根据通式II的胺抗氧化剂b)中，优选的是R1、 R2、 113和114相同。 更优选的是，R1、 R2、 RS和W为各自具有1 10个碳原子的脂肪族烃基。还更优选的是，所有4个基团均为甲基。在进一步优选的实施方式中^为氢。在根据通式III的含硫抗氧化剂C)中，优选的是Ra或Rb，更优选Ra和Rb独立地为脂肪族烃基，非必需地包含杂原子，优选包含4 50个C原子，更优选包含10 30个C原子。此外，优选Ra或Rb，更优选Ra和Rb包含至少一个酯基。仅包含选自a)、 b)和c)中的单独一种或其任何混合物中的抗氧化剂的聚烯烃组合物在本专利技术的范围内。然而，根据本专利技术优选的实施方式，所述聚烯烃组合物仅包含a)、 b)和c)中的一种的抗氧化剂，并且更优选仅包含一种抗氧化剂化合物。所述聚烯烃组合物中抗氧化剂的量优选为5000 ppm以下，更优选为3500 ppm以下，仍更优选2500 ppm以下且特别优选1000 ppm以下。通常，组合物中抗氧化剂的量至少为50ppm、更优选至少为100ppm。其中脂肪族部分的杂原子为硫的优选抗氧化剂a)的例子为2,2'-硫代二乙撑双(3，5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯(CAS No. 41484-35-9， "Irganox1035")、 4,4'-硫代双(2-叔丁基-5-甲基苯酚)(CAS No. 96-69-5， "Lowino本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含聚烯烃基体树脂和抗氧化剂的聚烯烃组合物，其特征在于，在９０℃和４ｐｐｍ的ＣｌＯ↓［２］浓度下测量对含ＣｌＯ↓［２］水的耐受性的测试中，所述聚烯烃组合物的寿命至少为２００ｈ，其中所用设备参照ＡＳＴＭ　Ｆ２２６３－０３。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佩欧拉·海格斯特兰德，佩里·尼兰德，马茨·贝克曼，
申请(专利权)人：北方科技有限公司，
类型：发明
国别省市：FI