Термопластичная композиция на основе полисульфона

Термопластичная композиция на основе полисульфона

Реферат

Изобретение относится к полимерным композициям на основе полисульфона, которые могут применяться при производстве конструкционных пленочных изделий, а также в авто- и авиастроении.

Известно, что переработка полисульфонов [Бюллер К.-У. Тепло- и термостойкие полимеры. - М.: Химия, 1984 - с.245-284] методом экструзии осуществляется при 350-400°С, что является верхней температурной границей, допустимой для обычных экструдеров. Для проведения процесса требуется также высокое давление порядка 1400 кг/см², что связано с применением соответствующего оборудования и дополнительными энергозатратами.

Известен [Ваниев М.А., Кирюхин Н.Н., Огрель A.M. Способ переработки полимера. Пат. №2058339] способ снижения температуры перевода полимера в текучее состояние путем растворения полифениленэфирсульфонов и полифениленсульфонов при 15-80°С в стироле или в смеси с сополимеризуемым с ним мономере акрилового ряда с последующим формованием с одновременной сополимеризацией в массе компонентов раствора в присутствии активаторов и инициаторов процесса. Однако, как указывают авторы, при содержании растворенных полимеров менее 40% свойства резко ухудшаются, но и увеличение их количества может привести к несовместимости полимеров, что также приведет к ухудшению свойств материала.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является получение термопластичной полимерной композиции [Наринян Ц.А., Жданова В.В., Бугрова И.Б., Рябов Е.А., Гуринович Л.Н. Термопластичная полимерная композиция. Пат. №2076121]. В полиэфир (поликарбонат, полиэфиркарбонат, полибутилентерефталат, полисульфон) вводится от 3 до 10% блоксополикарбонатсилоксана с молекулярной массой 18-35 тысяч. Изобретение обеспечивает повышение ударной вязкости и стойкости к механическому растрескиванию термопластичной полимерной композиции при сохранении термостойкости и механической прочности исходных полиэфиров. Недостатком полученных материалов является их недостаточная прозрачность, что может свидетельствовать о несовместимости компонентов композиции, а также недостаточно высокие значения показателя текучести расплава.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение показателя текучести расплава и понижение температуры переработки промышленного полисульфона ПС-Н путем получения термопластичной полимерной композиции.

Поставленная задача решается введением в промышленный полисульфон марки ПС-Н в качестве термопластичной добавки полигидроксиэфира на основе бисфенола А с молекулярной массой 45-60 тысяч при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Полисульфон 91-97

Полигидроксиэфир 3-9.

Термопластичную композицию на основе полисульфона готовят смешиванием в растворителе расчетных количеств исходных полимеров. Раствор заливают на подложку, сушат при комнатной температуре, затем при 100-120°С. В качестве растворителей используют хлороформ, циклогексанон, тетрагидрофуран, диоксан и др. Показатель текучести расплава полученных образцов определяли на пластометре ИИРТ-АМ по ГОСТ 111645-73. Исследования показали, что введение 3-9 вес.% полигидроксиэфира с молекулярной массой 45-60 тысяч позволяет в 1,5-2 раза снизить вязкость расплава и на 20-25°С температуру переработки, при этом композиция остается термопластичной, что делает возможным вторичную переработку отработанного материала. Полученный положительный эффект объясняется пластифицирующим действием полигидроксиэфира.

Термопластичную композицию получают следующим образом.

Пример 1. 3 вес.% полигидроксиэфира с молекулярной массой 45-60 тыс. и 97 вес.% полисульфона ПС-Н растворяют в хлороформе. Полученный раствор после гомогенизации выливают на подложку (противень или поддон) и сушат при комнатной температуре 20-25 часов. Затем при температуре 100-120°С сушат до постоянного веса. Полученный листовой материал измельчают и измеряют показатель текучести расплава при температурах 240°С, 255°С, 270°С, 285°С (см. табл.1).

Пример 2. По примеру 1 к 6 вес.% полигидроксиэфира молекулярной массы 45000-60000 прибавляли 94 вес.% полисульфона ПС-Н. ПТР при разных температурах приведены в таблице 1.

Пример 3. По примеру 1 к 9 вес.% полигидроксиэфира молекулярной массы 45000-60000 добавляли 91 вес.% полисульфона ПС-Н. Результаты измерения ПТР приведены в таблице 1.

Таблица 1.
Зависимость показателя текучести расплава полимерной композиции от молекулярной массы полигидроксиэфира.
Молекулярная масса полигидроксиэфира	Содержание полигидроксиэфира в полисульфоне ПС-Н, вес.%	Показатель текучести расплава (г/10 мин) при температуре, °С
240	255	270	285
18000	6	9,2	вспенивание
30000	6	8,0	вспенивание
45000-60000	-	6,1	7,8	10,5	-
3	7,8	12,8	24,4	-
6	9,2	15,6	28,3	36
9	3,6	15,7	22,41	-
* - испытания проводились совместно с ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ, г.Москва.

Техническим результатом изобретения является то, что введение в полисульфон полигидроксиэфира с молекулярной массой 45000-60000 снижает вязкость расплава в 1,5-2,5 раза и температуру переработки на 20-25°С.

Термопластичная полимерная композиция на основе полисульфона, отличающаяся тем, что в качестве термопластичной добавки используют полигидроксиэфир на основе бисфенола А с молекулярной массой 45-60 тысяч при следующем соотношении компонентов, вес.%:

полисульфон	91-97
полигидроксиэфир	3-9