Полимерная литьевая композиция

Полимерная литьевая композиция

Реферат

Изобретение относится к производству фенопластов, в частности литьевых композиций, предназначенных для изготовления изделий общетехнического назначения.

Известна полимерная литьевая композиция, содержащая фенолоформальдегидную смолу новолачного типа с содержанием свободного фенола 0,1-4%, уротропин, древесную муку, тальк, каолин, стеарин, стеарат кальция, нафталин или капролактам, лигнинную муку и каустический магнезит (Авторское свидетельство СССР №1692998, кл. С 08 L 61/10, 23.11.91. Бюл.№43).

Недостатками известной литьевой композиции являются относительно высокий коэффициент вязкости (0,057-0,097)·10⁵ Па·с и сравнительно малое время пластично-вязкого состояния (94-154 )с при температуре 120°С и градиенте скорости сдвига 151/с, что не обеспечивает требуемую текучесть расплава и не позволяет получать тонкостенные литьевые детали сложной конфигурации. Недостатком указанной композиции является также низкое изгибающее напряжение при разрушении (91,3-103,4 МПа).

Наиболее близкой по технологическим свойствам является полимерная литьевая композиция, которая включает фенолоформальдегидную новолачную смолу, древесную муку, уротропин, каолин, жженую магнезию, нигрозин, тальк, нафталин и смазку, в качестве которой она содержит шлам глицеринового производства масложировых предприятий.

Недостатками указанной полимерной литьевой композиции (Авторское свидетельство СССР №1675306, кл. С 08 L 61/10, 07.09.91. Бюл. №33) являются относительно низкое изгибающее напряжение при разрушении (93,8-104,8) МПа и повышенный коэффициент вязкости (0,029-0,057)·10⁵ Па·с при 120°С и градиенте скорости сдвига 15 1/с, что ограничивает возможности изготовления качественных тонкостенных изделий сложной конфигурации.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение изгибающего напряжения при разрушении полимерной литьевой композиции и снижение коэффициента вязкости при 120°С и градиенте скорости сдвига 15 1/с. Технический результат достигается тем, что полимерная литьевая композиция, включающая фенолоформальдегидную новолачную смолу, древесную муку, уротропин, каолин, жженую магнезию, нигрозин, тальк, нафталин и смазку, дополнительно содержит полиэтиленовый воск и трифениловый эфир фосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фенолоформальдегидная новолачная смола 47-49,3

Древесная мука 28,4-29,5

Уротропин 7,1-7,4

Каолин 3,2-3,4

Жженая магнезия 0,7-0,9

Нигрозин 1,4-1,5

Тальк 3,7-3,9

Нафталин 1,9-2

Стеарин 0,2-0,4

Стеарат кальция 0,4-0,6

Полиэтиленовый воск 0,5-0,7

Трифениловый эфир фосфорной кислоты 1-5

Пример 1. 49,3 г фенолоформальдегидной новолачной смолы СФ-010, 29,5 г древесной муки, 7,2 г уротропина, 3,3 г каолина, 0,8 г жженой магнезии, 1,5 г нигрозина, 3,7 г талька, 2 г нафталина, 0,4 г стеарина, 0,6 г стеарата кальция, 0,7 г полиэтиленового воска ПВ-200 и 1 г трифениловый эфир фосфорной кислоты загружают в смеситель, перемешивают в течение 40 мин, полученную смесь вальцуют при 80-120 °С в течение 1,5 мин, полученную композицию измельчают. Образцы изготавливают методом литья под давлением 1200 кгс/см, выдержка в форме осуществляется в течение 90 с. Температура формы 160-190°С.

Свойства полимерной литьевой композиции приведены в таблице.

Примеры 2-4 выполняют, как описано в примере 1, с той разницей, что компоненты берут в количествах, указанных в таблице.

В таблице приведены составы и свойства предлагаемой полимерной композиции и прототипа, определенные стандартными методами. Из таблицы видно, что предлагаемые композиции (примеры 1-4) обладают в 1,3-1,5 раза более высоким изгибающим напряжением при разрушении, и при больших временах пластично-вязкого состояния они имеют более низкую в 1,4-2,4 раза вязкость расплава. Комплекс указанных свойств обеспечивает получение высококачественных изделий сложной конфигурации.

Снижение содержания предлагаемых добавок ниже указанных приводит к ухудшению технологических свойств композиций, а повышение значений выше указанных приводит к снижению механической прочности, что нежелательно.

ТаблицаСостав и свойства композиций
Показатели	Примеры	Прототип
	1	2	3	4
1. Компоненты, мас.%
Фенолоформальдегидная смола СФ-0 10	49,3	48,8	48,2	47	49,5-50,5
Древесная мука	29,5	29,2	28,8	28,4	28,5-29,5
Уротропин	7,2	7,4	7,3	7,1	7,0-7,8
Каолин	3,3	3,4	3,3	3,2	3-4
Жженая магнезия	0,8	0,8	0,9	0,7	0,4-1,2
Нигрозин	1,5	1,4	1,4	1,5	1,1-2
Тальк	3,7	3,8	3,9	3,8	3,5-4,4
Нафталин	2	1,9	1,9	2	1,4-2,6
Стеарин	0,4	0,3	0,3	0,2	-
Стеарат кальция	0,6	0,5	0,5	0,4	-
Полиэтиленовый воск	0,7	0,6	0,5	0,7	-
Трифениловый эфир фосфорной кислоты	1	1,9	3	5	-
Шлам глицеринового производства масложировых предприятий					0,6-3
2. Свойства:
Изгибающее напряжение при разрушении, МПа	138	143,8	129	128	93,8-104,8
Продолжительность пластично-вязкого состояния при 120°С и градиенте скорости сдвига 15 1/с, с	155	160	190	200	148-170
Коэффициент вязкости при 120°С и градиенте скорости сдвига 15 1/с, *105 Па*с	0,027	0,025	0,015	0,012	0,029-0,057

Таким образом, предлагаемая полимерная композиция обладает в 1,3-1,5 раза более высоким изгибающим напряжением при разрушении и при больших временах пластично-вязкого состояния имеет более низкую в 1,4-2,4 раза вязкость расплава. Это гарантирует получение высококачественных тонкостенных изделий сложной конфигурации методом литья под давлением: исключаются недоливы, брак по внешнему виду и аварийные остановки процесса вследствие преждевременного отверждения материала в цилиндре.

Полимерная литьевая композиция, включающая фенолоформальдегидную смолу, древесную муку, уротропин, каолин, жженую магнезию, нигрозин, тальк, нафталин и смазку, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит полиэтиленовый воск и трифениловый эфир фосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фенолоформальдегидная новолачная смола 47-49,3

Древесная мука 28,4-29,5

Уротропин 7,1-7,4

Каолин 3,2-3,4

Жженая магнезия 0,7-0,9

Нигрозин 1,4-1,5

Тальк 3,7-3,9

Нафталин 1,9-2

Стеарин 0,2-0,4

Стеарат кальция 0,4-0,6

Полиэтиленовый воск 0,5-0,7

Трифениловый эфир фосфорной кислоты 1-5