Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (») 444779

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 02.10,72 (21) 1833228.23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.09.74. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 28.05.75. (51) М. Кл. С 08f 29 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 678.742.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. И. Музыкаитова, T. A. Егорова, И. В. Коновал, Е. И. Евдокимов, T. О. Козелло, М. М. Мясникова и В. Д. Милашевич (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

0,3 в 1,0

Изобретение относится к композициям на основе полиэтилена, в частности к полиэтиленовым композициям, усиленным стекловолокном. Такие композиции могут быть использованы в различных отраслях народного хозяйства, где применяют материалы с хорошими диэлектрическими своиствами при повышенных механических нагрузках.

Известные композиции усиленного полиэтилена, в состав которых входят полиэтилен, рубленое стекловолокно, силан и антиоксидант, характеризуются слабой адгезией полиэтилена к стекловолокну и вытекающими в связи с этим низкими механическими характеристиками.

Композиция усиленного полиэтилена, состоящая из полиэтилена низкого давления (60 вес. ч.), стекловолокна (40 вес. ч.), анпрета АГМ-9 (у-аминопропилтриэтоксисилан

0,5 вес. ч.) и антиоксиданта (0,2 вес. ч.) имеет предел прочности при растяжении 560 кгс/см, что выше прочности исходного полиэтилена (250 кгс/см ) лишь в 2,2 раза.

Цель предлагаемого изобретения состоит в разработке композиции усиленного полиэтилена, которая благодаря увеличению ад"езии стекловолокна к полиэтилену обеспечит более высокие механические свойства полиэтилена, усиленного стекловолокном.

Для этого в композицию, представляющую собой смесь на основе полиэтилена, стекловолокна, аппретированного силаном, и антиоксиданта, вводят сополимер этилена с винилацетатом. Раствор сополимера в ксилоле наносят на стекловолокно, после испарения растворителя на поверхности стеклянных волокон образуется тонкая пленка, имеющая высокую адгезию к полиэтилену.

Ниже приводится содержание компонентов

10 композиции, вес. ч.:

Полиэтилен 90 — 60

Стекловолокно 10 — 40

Силан (например, АГ;1-9, ВТЭС)

Антноксидант (например, диафен ФФ, нонокс Ъ SP, сантонокс) 0,1 — 0,5

Сополимер, этилена с впнилацетатом

20 29 — 15% винилацетата) 0,5 — 1,5.

По предлагаемому изобретению использован полиэтилен низкого (предел прочности при растяжении 250 кгс/см ) или высокого

25 давления (предел прочности при растяжении

120 кгс/см- ) .

Композиции получснь1 на основе указанных выше марок полиэтилена, рубленого стекловолокна (днаметр элементарного волокна

30 7 мк, длина 5 — 8 мм), силана АГМ-9, анти444779

19

1,20

0,0009

2,5 (0,01

1,2

280 50

35 55

1,16

7. 1016

2,5 (0,01. оксиданта и сополимера этилена с винилацетатом в смесителе типа Бенбери. Вначале полиэтилен смешивают со стекловолокном, предварительно обработанным АГМ-9 и сополимером этилена с винилацетатом на шаровой мельнице; смесь выгружают в нагретый смеситель Бенбери, перемешивают при

180 и 210 С (соответственно для полиэтилена высокого и низкого давления) в течение

1 мин и гранулируют. Гранулы смешивают с антиоксидантом и повторно экструдируют.

Для. испытания свойств полученных композиций применяют прессованные и литьевые образцы.

Пример 1 (контрольный). Композиция, состоящая из, вес. ч.: полиэтилен низкого давления 70, стекловолокно 30, силан АГМ-9 1,0 и диафен 0,2, получена вышеописанным способом. Основные физико-механические и диэлектрические показатели приведены ниже.

Предел прочности, кгс/см : при растяжении 500 при сжатии 320 при изгибе 680

Теплостойкость по Вика при 5 кг, С 92

Относительное удлинение при растяжении, %

Ударная вязкость, кгс/см

Плотность, г/см

Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 гц 0,0008

Удельное объемное электрическое сопротивление, ом см 1 1016

Диэлектрическая проницаемость 2,5

Водопоглощение, % (0,01.

Пример 2 (контрольный). Композицию, состоящую из вес. ч.: полиэтилен высокого давления 70, стекловолокно 30, силан АГМ-9

0,5, диафен 0,3, получают вышеописанным способом. Основные физико-механические и диэлектрические показатели приведены ниже.

Предел прочности, кгс/см . при растяжении при сжатии при изгибе

Теплостойкость по Вика при 1 кг, С 98

Относительное удлинение при растяжении, 6

Ударная вязкость, кгс/см2

Плотность, Г/см

Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 гц 0,0009

Удельное объемное электрическое сопротивление, ом см 6 10"

Диэлектрическая проницаемость

Водопоглощение, 4

Пример 3. Аналогичен контрольному примеру 1, но в композицию дополнительно введен сополимер этилена с винилацетатом (содержание винилацетата 19%) в количест5 ве 1 вес. %. Физико-механические и диэлектрические показатели приведены ниже.

Предел прочности, кгс/см . при растяжении 610 при сжатии 340 при изгибе 750

Теплостойкость по Вика при 5 кг, С 92

Относительное удлинение при растяжении, 15 Ударная вязкость, кгс/см

Плотность, г/см

Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 гц

20 Удельное объемное электрическое сопротивление, ом.см 1. 1016

Диэлектрическая проницаемость

25 Водопоглощение, %

Теплостойкость по Мартенсу, С 50.

Приведенные данные показывают, что

30 прочность при растяжении композиции усиленного- полиэтилена с сополимером в 2,44 раза выше прочности исходного полиэтилена, в то время как прочность композиции без сополимера превышает прочность исходного поЗ5 лиэтилена в два раза, что составляет 22%.

Пример 4. Аналогичен контрольному примеру 2, но в композицию дополнительно введен сополимер этилена с винилацетатом (содержание винилацетата 15%) в количестве

40 1,5 вес. %.Физико-механические и диэлектрические показатели композиции приведены ниже.

Предел прочности, кгс/см : при растяжении 310 при сжатии 200 при изгибе 350

Теплостойкость по Вика при 1 кг, С 98

Относительное удлинение при растяжении, 40

Ударная вязкость, кгс/см 35

Плотность, г/см 1,16

Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 гц 0,0009

Удельное объемное электрическое сопротивление, ом см

Диэлектрическая

60 проницаемость

Водопоглощение, 6

Приведенные данные показывают, что прочностные характеристики композиции с сопо55 лимером выше, чем у контрольной компози444779

Составитель А. Кулакова

Редактор Л. Герасимова Техред Н. Куклина Корректор О. Тюрина

Заказ 893/9 Изд. М 1112 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ции. Так, предел прочности при растяжении на 24% выше. Прочие показатели изменяются незначительно.

Пример 5. Композиция, состоящая из, вес: ч.: полиэтилен низкого давления 60, стекловолокно 40, силан 1 и диафен 0,2, получена вышеописанным методом и имеет предел прочности при растяжении 540 кгс/сма.

Диэлектрические показатели аналогичны композиции, приведенной в примере 1. При введении в эту композицию 0,5 вес. ч. сополимера этилена с винилацетатом (содержание винилацетата 29%) предел прочности при растяжении увеличивается до 660 кгс/см, что на 22% выше.

Пример 6. Композиция, состоящая из, вес, ч.: полиэтилен низкого давления 90, стекловолокно 10, силан 0,5 и сантонокс 0,1, получена вышеописанным методом и имеет предел прочности при растяжении 280 кгс/см .

При введении в эту композицию 0,5 в. ч. сополимера этилена с винилацетатом (содержание винилацетата 19,5% ) прочность при растяжении повышается до 300 кгс/см, что несколько выше прочности композиции без сополимера.

Следует отметить, что предел прочности при растяжении сополимера этилена с винилацетатом в несколько раз ниже предела прочности полиэтилена. Нельзя было заранее

5 предвидеть, что добавление этого сополимера в усиленную полиэтиленовую композицию будет способствовать улучшению ее механических свойств.

10 Предмет изобретения

Полимерная композиция, содержащая полиэтилен, стекловолокно, силан и антиоксидант, отличающаяся тем, что, с целью

15 повышения адгезии стекловолокна к полиэтилену и улучшения механических свойств, в нее дополнительно введен сополпмер этилена с винилацетатом, с содержанием 15 — 29% винилацетата и компоненты взяты в следую20 щих соотношениях, вес. ч.:

6 :

Полиэтилен 60 — 90

Стекловолокно 10 — 40

Силан 0,3 — 1,0

Антиоксидант 0,1 — 0,5

Сополимер этилена с винилацетатом 0,5 в 1,5.