Полимерная термопластичная композиция

Полимерная термопластичная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

"чаЯ

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫЕТ E Н И Я п13 47О969

Союз Советскиа

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (51) М. Кл. С 08g 43/02

С 08g 51/10

С 08 1/84 (22) Заявлено 23.12.69 (21) 1388460/23-5 (32) Приоритет 24.12.68 (31) 43-94170 (33) Япония

Опубликовано 15.05.75. Бюллетень № 18

Государетвеннык комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 678.765.046.36 (088.8) Дата опубликования описания 26.08.75 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Кацуо Нагаматсу, Масатсугу Есиио, Тсугио Конно и Синичи Исида (Япония) Иностранная фирма

«Асахи Касеи Когио Кабусики Кайша» (Япония) (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к области производства полимерных термопластичных композиций на основе полиацетальной смолы, армированной стекловолокном.

Известна полимерная термопластичная композиция на основе полиацетальной смолы, армированной стекловолокном, обладающая недостаточно высокой удельной ударной вязкостью и термостабильностью.

Цель изобретения — создание полимерной термопластичной композиции, обладающей высокой ударной прочностью и термостабильно стью.

Предлагается полимерная термопластичная композиция, которая содержит стекловолокно, предварительно покрытое полистиролом, и компоненты которой находятся в найденном оптимальном соотношении, вес. %: стекловолокно, покрытое полистиролом 5 — 65, полиацеталь — остальное, причем количество полистирола составляет 0,001 — 150% от веса покрытого стекловолокна.

Под термином «полиацетальная смола» понимается главным образом гомополиоксиметилен и его сополимеры, содержащие в своей молекуле более 80% по весу оксиметилеповых радикалов; под термином «стирольная смола» понимается гомополистирол и его сополимеры.

Примерами мономеров могут служить акрплопитрил, бутадиен, метилстиро1, метакрилат, диметилстирол; примерами сополпстнролов могут служить акрилонитрилбутадиенстирол, акрилонитрилстпрол, полистпрольная смола с высокой ударной прочностью, а также смеси названных смол с другими смолами.

Можно использîвать необработанное стекловолокно, а также имеющееся в продаже стекловолокно, которое обычно обработано соединением амнпосилана, эпоксисилана или

«волана». Стекловолокно может иметь lloбую форму — длинных волокон и коротких волокон.

Хороший результат обеспечивают волокна длиной 40 — 600 мкм при диаметре 8 мкм. Во15 локна длиной менее 40 мкм дают снижение ударной прочности; волокна длиннее 600 мкм имеют тенденцию создавать неравномерное смешивание и, следовательно, портить внешний вид продукта; в то же время онп имеют

20 тенденцию снижать подвижность (текучесть), в результате чего формовка материала становится невозможной или возникают дефекты формовки.

Покрытие поверхности стекловолокна сти25 рольной смолой осуществляется различными методами: стирольную смолу растворяют и растворителе, например бензоле, стекловолокно погружают в. раствор и затем высушивают; стекловолокно пропускают через расплавлен30 ную стпрольнуto смолу, стекловолокно пропу470969

Показатель

6,4

1,2

158

123 скают через мономер стирола или раствор, полученный путем растворения в мономере стирола его полимера, и за lE .и стекловолокно нагревают для достижения полимеризацин мономера стирола на поверхности стекловолокна.

Если нужно получить малое содержание стирольной смолы, рекомендуется пропускать длинные волокна стекла через слабый раствор стирольной смолы или наносить небольшое количество мопомера стирола на поверхность стекловолокна и затем проводить полимеризацию. Если нужно получить большое содержание стирольной смолы, рекомендуется наносить вязкий раствор полимера в мопомере стирола и проводить полимеризацию; смешивать стекловолокно с нанесенным на него небольшим количеством названного выше раствора со стнрольпой смолой; или смешивать стекловолокно непосредственно со стирольной смолой. После смешивани, например, следующих количеств компонентов, вес. %. .70 полиокспметнленовой смолы, 20 стекловолокна и

10 полистирола (с помогцью смесительYoé машины) на инжектор ой формовочной машине было получено вещество (температура цилиндра 200 С, температура формы 80 С); таким же образом .получено другое вещество, в котором 80 вес. % стекловолокна были предварительно покрыты полистиролом (cooTHOшение стекловолокна и полистирола 20: 10), а затем смешаны с 70 вес. % полиацетальной смолы с помощью смесительной машины. Полученные вещества испытаны на ударную прочность (IZOD) (ЛЯТМР 256-56) и на температуру теплового коробления (ASTMD

648-56). Результаты приведены в таблице, ясно виден эффект изобретения (I — композиция, полученная простым смешением, II — композиция согласно изобретению).

Ударная прочность (1ZOD) при

20 С, относительной влажности

65 "i,, кг см, cM температура теплового коробления (давление 18,7 кг/см ), С

Пример 1. 10 ч. полистирола с собственной вязкостью (q) = 0,90 (при 25 С в растворе бензола), растворят в 30 ч. бензола.

Стекловолокна, каждое диаметром 10 мкм, пропускают через этот раствор, чтобы покрыть поверхность стекловолокна полистиролом. Количество адгезирова нного полистирола после сушки 3,2 ч. на 10 ч. стекловолокна. 100 г полученного покрытого полистиролом стекловолокна и 180 г полиоксиметилена с индексом плавления NI-10,5 (измерено при 190 С, нагрузка 2160 г, согласно стандарту ASTMD

1238-57Т) смешивают в атмосфере азота в течение 3 мин с использованием мешальной машины (нагретой до 200 С), а затем полу5

4 ченный состав формуют на ипжекторной формово шой машине прн температуре цилиндра

205"С и температуре формы 75 С в образец весом 127 г„длиной 127, шириной 1,27 и толщиной 8 мм.

Средняя длина стеклянных волокон в образце составляет около 0,82 мм; образец показывает ударную прочность (IZOD)

8,9 кг см/см и температуру теплового коробления (под нагрузкой 18,7 кг/c» -) 157 С. Цвет формоваппого образца значительно белее, чем у просчой полиацетальной смолы. Формовочная усадка, подсчитанная из размеров металлической формы и отформованного образца, составляет 0,28%.

Пример 2. Следующий опыт проводят, используя те же полимеры и стекловолокна, что в примере l. Через 5 Д-пый раствор полистирола в бепзоле пропускают стскловолокно, после чего последнее высушивают и в покрытом стекловолокне адгезировапный полнстирол составляет 2 ч. на 100 ч. стекловолокна.

30 ч. такого покрытого полистиролом стекловолокна и 70 ч. полиоксиметилепа смешивают и формуют тем же способом, что в примере 1.

Средняя длина волокна в образце 0,29 мм. Образец показывает ударную прочность (IZOD)

7,7 кг см/см и температуру теплового коробления 161 С (при нагрузке 18,7 кг/см ), усадка формовки составляет 0,34% и потеря веса из-за термической обработки композиции после оставления образца па воздухе при 220 С в течение 70 мин 1,63%, что является весь»а низкой величиной по сравнению с 2,95% у образца, не содержащего полистирола.

При м ер 3. 30 ч. полистирола растворяют в 100 ч. мономера стирола; после добавления

1% по весу жирного лаврового масла в качестве инициатора полимеризации радикалов раствор адгезируют на поверхность стекловолокна и подвергают полимеризации при 65 С в течение 2 ч; в полученном продукте адгезированный полистирол составляет 13,4% от веса стекловолокна. 85 г такого волокна с»ешивают со 100 r полиоксиметилена и формуют тем же способом, что в примере 1. Сред пяя длина волокон в формовке составляет око ло 0,87 мм. Ооразец показывает ударную прочность (IZOD) 12,8 кг-см/см и температуру теплового коробления 156 С (при нагрузке

18,7 кг/см ).

Пример 4. 10 ч. полистирола с собственной вязкостью (т)) =0,8 (при 25 С в растворе бензола) растворяют в 30 ч. бензола; стекловолокна с диаметром 10 мкм пропускают ° е.рез этот раствор. Количество адгезированного полистирола после сушки составляет 3,0 ч. на

10 ч. стекловолокна. После разрезания покрытых полистиролом стеклянных волокон на отрезки длиной 10 мм 10 кг такого стекловолокна и 18 кг сополиоксиметилена, содержащего

1,5% по весу диоксолановых компонентов в своей молекуле (приготовлено из триоксана и диоксолана) и имеющего индекс плавления

MI=9,0, смешивают и превращают в окаты470969

Чистякова

Составитель В.

Корректор Е. Хмелева

Техред Г. Дворина

Редактор Е. Хорина

Заказ 1979/17 Изд Ме 1477 Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, по. Сапунова, 2 ши шнека с системой Дульмаж при температуре цилиндра 195 С.

После этого получают образец длиной 127, шириной 12,7 и толщиной 3 мм формовкой при температуре цилиндра 200 С и температуре формы 80 C. Ударная прочность (IZOD) такого образца 7,1 кг см/см, а температура теплового коробления 163 С (при нагрузке

18,7 кг/см-); последний показатель у образца, полученного из одного сополиоксиметилена, составляет 110 С. Белизна образца, полученного .первым способом, значительно выше, чем в случае испо гп.зова ния одного сополиоксиметплена. Формовочная усадка 0,25%.

П р и м ер 5. Обработанные соединением аминосилана стеклянные волокна диаметром

13 мкм и средней длинной 5 мм, пропускают через латекспую смесь (содержание твердого вещества 50 /о) из стиролбутадиенового сополимера (соотношение состава 43: 57), а затем высушивают. Количество адгезированного стиролбутадиенового сополимера составляет

1,5% по весу. 20 г таких волокон и 80 г того же полиоксиметилена, как и в примере 1, смешивают и формуют таким же образом, как в примере 1. Ударная прочность (IZOD) формовки составляет 7,7 кг.см/см, а температура теплового коробления 160 С. После выдержки образца на воздухе при температуре 220 С в течение 70 мин потеря веса составляет 1,0 /о, что значительно меньше, чем (2,95% ) у образца, приготовленного формовкой без использования стиролбутадиепового сополимера.

Пример 6. 500 ч. акрилонитрилстирольного сополимера (сооп1ошение состава 25:75, вязкость в 10%-ном раствора метилэтилкетона при комнатной температуре 10 сП) и

500 ч. стекловолокна диаметром 15 мкм и средней длиной 5 мм, перемешивают в смесительной машине Витвичу при 240 С. Полученную смесь превращают в лист толщиной 2 мм и затем в окатыши.

50 ч. таких окатышей смешивают со 100 ч. полиоксиметилена с индексом плавления

МI = 3,0 и полученный состав инжектирую при температуре цилиндра 200 С с целью получения окатышей. Из таких окатышей фор5

g5

30 муют образец (способом, описанным в примере 1), который обладает ударной прочностью (IZOD) 11,0 кг.см/см и температурой теплового коробления 157 С.

Пример 7. 500 ч. метилметакрилатстирольного сополимера (состав 20; 80, собственная вязкость (q) в растворе диметилформамида .при 80 С равна 0,8) и 500 ч. стекловолокна со средним диаметром 10 мкм и средней длиной 6 мм хорошо перемешивают в смесительной машине Витвичу при 240 С. Полученную смесь превращают в лист толщиной

2 мм, а затем — в окатыши. 60 ч. таких окатышей смешивают со 100 ч. сополиоксиметилена с индексом плавления М1= 20,0 и содержанием в молекуле 3 /о по весу бутадиендиолформаля (приготовлено из формальдегида и бутандиола), пропускают через экструдинг-машину про 200 С и превращают в окатыши.

Эти окатыши формуют инжекторной формовочной машиной рядного шнекового типа с диаметром 20 мм при температуре цилиндра

200 С и температуре формы 85 С. В результате получают образец с теми же размерами, что в примере 1.

Температура теплового короблепия такого образца 158 С (в то время как сополиоксиметилен, не содержащий метилметакрилатстирольного сополпмера, имеет эту величину, равную 109 С). В этом образце наблюдается значительное увеличение белизны и поверхностного блеска.

Предмет изобретения

Полимерная термопластичная композиция, содержащая полиацеталь и стеклово IQKHQ, отличающаяся тем, что, с целью повышения удельной ударной вязкости и термостабильностп, композиция содержит стекловолокпо, предварительно покрытое полистиролом, и компоненты композиции взяты в следующем соотношении, вес. %: стекловолокно, покрытое полистиролом 5 — 65, полиацеталь — остальное, причем количество полистирола составляет 0,001 — 150% от веса покрытого стекловолокна.