Термопластичная композиция
Патент 639903
Авторы
Термопластичная композиция
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1!!! 639993
Соси и,:;и -::ои,иx
F00!, ". К (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.07.77 (21) 2500110,23-05 (51) М. Кл. С 08L 53, 02
С 081 75/10 с присоединением заявки М
Государствеиный комнт-т (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень ¹ 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (53) УДК 078.032,2 (088.8) ло делам иеобретеиий ч открытий
1 (72) Авторы изобретения
А. И. Михеев, М. В. Правдии, Л. Я. Раппопорт, H. Ф, Ковалев, Л. Д. Фраймович, И. И. Тростянская, Г. Н. Петров, И. H. Замтфорт, И. A. Вейнберг и Ц. М. Роговая (71) Заявитель о ой
НАЯ КОМПОЗИЦИЯ о 1
2 (54) ТЕРМОПЛАСТИЧ
0 о
II и о- сн,),— оснн-сн, сн,-ттнсо-(снД„-о-сн-о-(сн )— сснн3 о о
iI и
-о-(сн,,— о — сн-о-соне,-ос-сс,н,j-со-сон, i,-о-сн 1 сн, сн., с мол. массой 10.000 — 100000 в количестве В качестве блоксополимера типа АБА ис10 — 70 вес. ч. на 100 вес. ч. блоксополи- 20 пользуют бутадиенстирольные, бутадиен-амера. метилстирольные сополимеры, а также блок1
Изобретение относится к области пластмасс, в частности к термопластичным композициям на основе блоксополимеров (типа
АБА, где А — блок винилароматического углеводорода, а Б — блок сопряженного диена).
Известна композиция на основе блоксополимера винилароматического углеводорода (блок А) и сопряженного диена (блок
Б) типа АБА и включающая полимерную 10 добавку — сополимер этилена с винилацетатом (в количестве 10 — 50 вес. ч. на 100 вес. ч. блоксополимера; композиция может содержать наполнители и другие целевые добавки (1). 15
Такая композиция имеет хорошие показатели твердости, модуля при растяжении и прочности на разрыв.
Однако существенными недостатками этой композиции явля;отся недостаточные вязкотекучие свойства и значительное увеличение остаточного удлинения, которое прп содержании в композиции всего 30 вес. ч. сополимера этилена с винилацетатом составляет 50 — 90%, а при содержании 50 вес.% сополимера — до 130%.
Цель изобретения состоит в повышении вязкотекучпх свойств при сохранении физико-механических показателей композиции.
Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая композиция на основе блоксополимера винилароматического углеводорода (блок А) и сопряженного диена (блок
Б) типа АБА, содержит в качестве полимерной добавки полиуретанацеталь формулы
639903
700 †7
25 то он,),-ocoH — cít-с сн,-ltttco-)сн,)о-о сн-о )сн,), нз
)) 1!
-0-(СН с 0 СН вЂ” 0 — (СН )2 ОС-(С Н8) С0-(СК,I -О-СН вЂ” ) сн СН3 сополимеры, с центральным полиоутадиеновым блоком и двумя разными концевыми винилароматическими Ьлоками, один из которых, например полистирол, а другои полии-метнлстирол. Общее содержание концевых блоков составляет 25 — 50%, так как применение блоксополимеров, содержащих более 50% олоков А для данной цели ведет к резкому увеличению остаточного удлинения при разрыве. С другой стороны, в случае ооего содержания олоков А менее 25 о, композициии на их основе имеют низкие прочностные свойства.
Полиуретанацеталь, указанной форм лы получают взаимодействием уретансодержащего диола 2,4-ксилилен-бис-2-оксиэтилкарбамата с дивиниловым эфиром диэтиленгликоля и полиэтиленадипинатом. Используемый полиуретанацеталь имеет в среднем т. пл. 60 С и следующие показатели физикомеханических свойств:
Прочность при разрыве 30 — 35 кгс/см
Относительное удлинение при разрыве, о
Остаточное удлинение при разрыве, % 40 — 45
Использование полиуретанацеталя более с мол. массой 60000 получают вальцеванием при 80 С в течение 20 мин.
70 вес, ч,, нецелесообразно в связи с теМ, чго при формовании композиции может происходить расслаивание.
В композицию могут быть введены известные окислы металлов (окись цинка), которые помимо стабилизирующего действия на полиуретанацеталь, удешевляют композицию, и, кроме того, повышают ее теплопроводность, что ведет к снижению времени формования, и парафиннафтеновые масла в количестве 10 — 20 вес. ч., уменьшающие слипание гранул смеси при загрузке в литьевую машину и улучшающие качество поверхности изделия.
Предлагаемую композицию готовят смешением на вальцах или в резиносмесителе блоксополимера АБА и полиуретанацеталя при температуре не менее 80 С, если блок
А является полистиролом, и не менее 95 С, если блок А — поли-а-метилстирол. Полиуретанацеталь следует вводить постепенно для получения более однородной смеси.
Пример ы 1 — 6. Композицию на основе
100 вес. ч. блоксополимера стирол-бутадиенстирол (с общим содержанием стирола
30%) и введением 10, 30, 40, 50, 60 и 70 вес. ч. полиуретанацеталя формулы
Физико-механические литьевые свойства композиции приведены в табл. 1.
639903
Таблица 1
Физико-механические и литьевые свойства композиции
Предлагаемая
Известная
Количество добавляемого к блоксополимеру АБА сополимера этилена с винилацетатом, вес. ч.
Количество добавляемого к блоксополимеру типа АБА (30% стирола) полиуретанацеталя, вес. ч.
Свойства
Примеры
9 10
40 50
3 4
40 50
30
70
60
42
45 46
23 22
31 30
28 27
49 42
23
35
227
820
184
790
148
780
176
800
188
820
206
830
820
231
850
890
208
800
284
880
36
36
20 22
32
110 118
63
82
86
78
68
72
64
66
Индекс расплава при 190 С и нагрузке, кг
2,16
4,9 5,4
14,2
100
3,1
8,7
9,8
1,4
4,7
3,5
30,0
Расслаивавание при испытании
1,7
4,7
24,0
150 150
44,0 70,0
150
22,0
98,0
15,0
38,0
21,6 Показания снимают при 150 С.
Таблица 2
Физико-механические и литьевые свойства предлагаемой композиции
Примеры
Свойства
13
80
20
46
Модуль при 300%-ном относительном удлинении, кгс/смя
Модуль при 500%-ном относительном удлинении, кгс/см
Прочность при разрыве, кгс/см
Относительное удлинение при разрыве, %
Остаточное удлинение при разрыве,y, Твердость ТМ-2
106
66
125
201
580
131
660
660
670
670
72
92
74
Индекс расплава при 190 С и нагрузке, кг
21,6
21,6
При испытании происходит расслаивание
3,0
104
2,8
28,0
150
1,6
6,0
37,0
150,0
1,8
6,2
24,0
Модуль при 300% относительном удлинении
Модуль при 500% относительном удлинении
Прочность на разрыв, кгс/см
Относительное удлинение при разрыве, %
Остаточное удлинение при разрыве, %
Твердость ТМ-2
Эластичность по отскоку, %
Количество добавляемого к блоксополимеру типа АБА (50y, стирола) полиуретанацеталя, вес. ч.
639903 полпуретанацеталя указан 1ой формулы с мол. массой 40000, получают вальцсванисм при 80 С в течение 10 — 20 мин.
Свойства композиции приведены в табл. 2.
5 Пример 15. Композицшо на основе
100 вес. ч. блоксополимсра стиро I-б:, тадиен-а-метилстирол (общее содер>кание стирола и о.-метилстирола 35%) с вв:,дением
30 вес. ч. полиуретанацета чя указанной
10 формулы с мол. массой 10000 получают вальцеванием при 95 С в течение 15 мин.
Пример 16 (контрольный) . Композицию па основе 100 вес. ч. блок.ополимсра стирол-бутадиен-и-метилстирол (общее со15 держание стирола и а-мстил-стирола 35%) с введением 30 вес. и. парафиннафтенового масла получают вальцсванисм при 95 С в течение 15 мин.
Результаты приведены в табл. 3.
Таблица 3
Физико-механические и литьевые свойства композиций
Композиция по примеру
Блоксополимер стирол-бутадиенz-метил-стирол
Г1редлагаемая Известная
Свойства
15
22
51
21
1100
850
900
36
66
48
2,0
7,2
70,0
4,0
101,0
26,0
Пример 17. Композицию на основе
100 вес. ч. блоксополимера стирол-бутадиен-о.-метилстирол (общее содержание а-метилстирола 35% ), взятого в смеси с 25 вес. ч. блоксополимера стирол-бутадиен-стирол (содержание стирола 50%) с добавлением
100 вес. ч. ZnO и 10 в. ч. Т102 предназначенную для изготовления низа обуви методом литья под давлением, с введением
30 вес. ч. полиуретанацеталя, указанной формулы с мол, массой 10000 и 10 всс. ч. 30 парафиннафтенового масла получают вальцеванием при 95 С в течение 20;.11ч.
Свойства композиции приведены в табл. 4.
Таким образом из табл. 1 видно. что вве- 35 денис поли.ретапацеталя в блоксопочгмер
Пример 7 (контрольный). Композицию на основс 100 в. и. блоксополимера стиролбутадпен-стирол (общим содержанием стирола 30%) и введением полиуретанацеталя, указанной формулы с мол. массой 60000 в количествс 80 вес. ч. получают вальцеванием при 80 С, в течение 20 мин.
П р и M с р ы 8 — 10 (контрольные) . Для сравнения получают ряд контрольных композиций на основе 100 вес. ч. блоксополимера стирол-бутадиен-стирол с введением в качестве полимерной добавки сополимера этилена н вииилацстата (содержание винилацетата !8 вес. %, индекс расплава 6 при
160 С и нагрузке 5 кг).
Пример ы 11 — 14. Композицию Е13 основе 100 вес. ч. блоксополимера стирол-бутадиен-стирол (с общим содержанием стирола 50%) с введением 20, 40 и 60 вес. ч.
Модуль прп 390%-ном относительном удлинении, кгс/см2
Модуль при 500%-ном относительном удлинении, кгс/см2
Прочность при разрыве, кгс/см2
Относительное удлинение при разрыве, %
Остаточное удлинение при разрыве, %
Твердость ТМ-2
Эластичность по отскоку, Индекс расплава при 190 С и нагрузке, кг
2,16
21,6 типа ЛБЛ. по сpHBHE .1!и10 с со "1:Çëи. 1сром эгилсна,; 11ипи.1ацетата прида-.т ко.;1 lозиции, с одной стороны, гораздо меньшее остато1пос,.-;.линение, и с другой стороны, значительно лучшие литьевые вязкотекучие свойс-.",а. (особенно при бол ших цагрузках). Из табл. 1 и 2 также сл.".; у; —, чго оптимальной величиной по: I .1 "„:::.ой добавки является предел 10 — 70 ве". и
Из табл. 3 и 4 видно, что:..,с; 1пс >01иуретанацеталя в блоксополимер типа ЛБЛ по сравнению с введением парафиннафтенового масла, рид:ет композиции более высокие показатели модуля при растя>кении, прочности и твердости, наряду с более хорошими литьевыми свойствами при достаточно больших нагрузках.
639903
Таблица 4
Физико-механические и литьевгяе свойства композиций
Композиция по примеру
Известная
Предлагаемая
Свойства
17
21
32
Модуль прп 300%-ном относительном удлинении, кгс асма
Модуль при 500%-ном относительном удлинении, кгс, см"Прочность на разрыв, кгс/см
Отко.ительноз удлинение при разрыве, %
Остаточное удлинение при разрыве, Т вердост ь Т М-2
43
Индекс расплава при 193 С и нагрузке, кг
2,16
3гу
18
63 и значительно меньше по сравнению с маслами снижает модуль при растяжении и прочность на разрыв.
Формул а изобретения г
1 ОТ Нт " " - -" "" " 7СН,— ННСО!-1,0H.,!..— О--!,Н-О-(СН),——
t"
СНз о о а I!
-Π— (СНт)г Π— СН-Π— (Снт) — 0С вЂ” (С Н8) — СΠ— (СНД вЂ” 0-СНи снз с мол. массой 10000 — 100000 в количестве принятые во внимание при экспертизе
10 — 70 вес. ч. на 100 вес. ч. блоксополимера. 1. Патент Великобритании № 1188922
Источники информации, 20 кл. СЗР, опублик. 1970.
Составитель Б. Холоденко
Техред А. Камышникова
Редактор А. Соловьева
Корректор Е. Хмелева
Заказ 2454/3 Изд. ¹ 828 Тира>к 613 Подписное
НПО Гocv;. àðñòâåø!oãî комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Важным преимуществом композиции является очень сильное снижение вязкости расплава при увеличении нагрузки (по сравнению с прототипом — композицией на основе блоксополимера винилароматического углеводорода (блок А) и сопряженного диена (блок Б) типа АБЛ с сополимером этилс:!а и винилацетата с использованием парафиннафтснового масла), что позволяет эффективно использовать такие композиции для изделий, получаемых способами, связанными с высокими напряжениями сдвига, например литьем под давлением, или шприцеванием на мощных машинах. Вместе с тем, использование в качестве полимерной добавки полиуретанацеталя очень мало влияет на твердость и остаточное удлинение
Термопластичная композиция на основе б.!оксопол и мер а винил а роматического углеводг!рода и сопряженного диена с общим
10 содержанием блоков винилароматического углеводорода 25 — 50%, включающая полимерную добавку, отличающаяся тем. что, с целью повышения вязкотекучих свойств при сохранении физико-механиче15 скпх показателей композиции, последняя содержит в качестве полимерной добавки полиуретанацеталь формулы