Способ получения пористых пластических масс

Способ получения пористых пластических масс

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Л» 68062

Класс 39Ь, 40

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6-""" г -": .

< 1. .! . - »,ъ

iI

А. А. Берлин, М. В. Соболевский и A. A. Моисев и

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС

Заявлено 1;1;1преля 1946 г, за Х» 344598 в 1 1роднь ii Комвсcарв» г iнм . сскnii ромышлснвосп Г(.СР

Известны способы получения пористых пластических масс на основе полимеров н порообразователей.

Установлено, что из любого полимера. облядяющсго на определенной стадии термопластичностью, нлавкос1ью нлн рязмягчаемостью пр нагревании, можно в зависимости от условий полу шть пористый материал различной плотности.

Если к таким полимерам, взятым в виде порошка, добавить некоторые азосоединепия, разлагающиеся при нагревании с выделением углекислоты, водорода или друтих газов, а зятем смешать их и при соответствующем нагревании опрессовать под определенным давлением в герметической пресс-форме, то в специально подобранных условиях полимер плавится или размягчается, добавленное азосоединение разлагается и выделяющиеся газы распределяются ь полимере. Если затем пресс-форму охладить до температуры 20, извлечь из нее полученное отпрессованное изделие и вновь его нагреть, то полимер размягчается, находящиеся в нем газы расширяются, и полимер приобретает микропористую структуру, значительно увеличиваясь в объеме, который фиксируют затем охлаждением.

Для указанной цели наиболее. пригодны:

1) эфиры или амины азодикярбоновых кислот;

2) ациклические, гидроароматические и ароматические азодинитрплы, азодикарбоновые кислоты или амиды азодикарбоновых кислот;

3) азоимидины ароматические, ациклические или смеси Нх.

В зависимости от условий прессования (давление, температура, время) и условий нагревания после прессования (температура, время получают пористые материалы различной плотности, структуры и размеров пор. № 68062

Установлены также основнь|е закономерности, обусловливающие необходимое количество порообразователей, давление, развивающееся при разложении в пресс-форме и при раздувании отпрессованной заготовки, остаточное давление внутри пор полученного пористого материала, молекулярную ориентацию полимеров при «раздувании» н связан ное с ней явление релаксации.

Одним из непременных условий для получения пористого материала является отсутствие химического взаимодействия пороооразователя с молекулами полимера.

Важно также, чтобы при разложении порообразователя не выделялось слишком большое количество тепла, под действием которого полимер может разлагаться во внутренних слоях отпрессованной заготовки.

Например, диазоаминобензол при применении его совместно с полихлорвинилом или хлорированным полихлорвинилом вызывает разложение этих полимеров в результате большого экзотермического эффекта при его разложении, Важно также, чтобы температура пластичности полимера совпадала с температурой разложения порообразователя.

Строение полимера имеет существенное значение для механизма образования пор в полимере и для степени его «раздувания». Полимеры с линейной структурой молекул, например полистиролы, способны

«раздуваться» почти беспредельно, до уд. веса 0,01 и менее, полимеры же с разветвленной структурои молекул, например полихлорвинил, «раздуваются» ограниченно. Размер и характер пор в первом случае определяются легкостью ориентации молекул и относительно малой вязкостью полимера; во втором случае ориентация затруднена и вязкость значительно выше, что приводит к другому характеру и размеру пор.

Как правило, в полимерах образуются изолированные, не сообщающиеся друг с другом поры.

Описанный процесс и основные положения применимы ко многим полимерным веществам и приводят к получению пористых легких материалов с объемным весом или плотностью от 0,01 до 0,5 — 0,8 и высокой удельной прочностью.

Легко образуют пористые пластические массы такие полимерные вещства, как полистирол, полихлорвинил, хлорированный полихлорвинил, поливинилацеталл, полиметилметакрилат, полиметилакрилат> пэлибутилметакрилат, полибутилакрилат и другие полимеры эфиров метакриловой и акриловой кислот, полихлорвинилиден, сополимеры и полимеры различных виниловых соединений, полиэтилен, полиизобутилен, ацетилцеллюлоза, этил и бензилцеллюлоза и другие эфиры целлюлозы, полимеры различных кислот природных и синтетических, соли этих кислот и другие полимерные вещества, способные размягчаться или плавиться и образовывать под давлением при нагревании пластические массы.

В зависимости от требований к пористому материалу к полимеру могут быть добавлены перед смешиванием его с порообразователем или после этого различные наполнптели (волокнистые, кристаллические и аморфные), пластификаторы или растворители, ускорители и катализаторы, а также вещества, образующие такого рода добавки в процессе получения пористого материала.

П р и м ер 1. 100 вес. ч. порошкообразного полистирола, полихлорвинила, хлорированного полихлорвинила, полихлорвинилидена, ацегилцеллюлозы или какого-нибудь другого полимера, отвечающего требованиям, изложенным выше, смешивают в шаровой мельнице или в другом аппарате с 1 — 30 вес. ч. (в зависимости от желаемой плотности пористого материала1 азодикарбонового эфира нли какого-либо другого — 3— № 68062

Предмет изобретения

Способ получения IlopHcTblõ пластических масс на основе полимеров и порообразователей, отличающийся тем, что термоплавкие полимеры или сополимеры или смеси их с моно-ди-три-и тетрафункциональными мономерами в смеси с наполнителями, пластификаторами, растворителями, ускорителями и катализаторами или без них смешивают с такими разлагающимися при нагревании с выделением газообразных веществ, например углекислоты, азота, аммиака или водорода, азосоединениями, как эфиры или амины азодикарбоновых кислот, азодинитрилы, азодикарбоновые кислоты, амиды азодикарбоновых кислот порообразователя, относящегося к ряду азосоединений, указанных выше, или их смесей до образования однородной смеси в течение 1 — 12 час.

Полученную смесь прессуют затем в герметичсской пресс-форме поршневого типа в изделие желаемой формы при температуре от 100 до 200", в зависимости от температуры размягчения полимера и температуры разложения порообразователя, и давлении от 50 до 1000 кг, с.я, в зависимости от количества примененного порообразователя. Врсмя выдерживаHèÿ при нагревании и под давлением 1 — 5 мин на 1 ля толщины изделия. По окончании прессования пресс-форму охлаждают до температуры 20 — 30 под давлением со скоростью охлаждения не более 30 нин и изделие извлекают из пресс-формы.

Отпрессованное изделие не позднее чем через 12 час после прессования подвергают «раздуванию» путем нагревания или в жидкости (во да, глицер ин, масла и др.) или нагретым воздухом, токами высокой частоты, инфракрасными лучами или каким-либо другим способом при температуре 80 — 150, в зависимости от температуры размягчения полимера, в течение 10 — 90 мин, в зависимости от желаемой плотности пористого материала и остаточного давления внутри пор.

Пример 2. 100 вес. ч. порошкообразного полиметилметакрилата, или какого-л ибо полимера эфира метакриловой или акриловой кислот, или какого-либо другого подходящего полимера смешивают в шаровой мельнице или в каком-либо другом аппарате с 1 — 30 вес. ч. порообразователя, относящегося к ряду азосоединений, перечисленных выше, или смесей в течение 1 — 12 час. В полученную смесь вводят в течение

1 — 2 час мономер метилметакрилата или какой-либо другой соответствующий мономер, в котором предварительно растворен катализатор, например перекись бензоила или какой-либо другой, или без него, взятый в количестве 20 — 100 вес. ч. После этого смесь прессуют, охлаждают н полученное изделие «раздувают», как указано в примере 1.

Пример 3. При осуществлении процесса, описанного в примере 2, дополнительно применяют ди-три-или тетрафункциональные мономеры как сами по себе, так и в смеси с соответствующими полимерами, мономерами в количесfBL 0,5 — 20 o K o1HMEp) H катализаторам, c ue b|o соединения полимера, перевода его в термореактивное состояние и получения неплавкого и нерастворимого изделия. Применяют, например, диметакриловый эфир этиленгликоля B случае полимеров эфиров метакриловой или акриловой кислот, аллиловые эфиры двух-, трех- и многоосновных кислот и другие дн-три-и тетрафупкциональные мономеры.

П р им ер 4. При смешивании компоненгов, осуществляя процессы, описанные в примерах 1, 2 и 3, добавляют наполнители (стеклянное, целлюлозное н древесное волокно, пробку, минеральные наполнители) в количестве от 0,5 50!о к полимеру. илн пластификаторы, смягчитсли или растворители в количестве от 1 до 50% к полимеру. № 68062

Корректор А, Антонова

Редактор В. A. Громов Техред А. A. Кудрявицкая

Формат бум, 70)(108 /ы Объем 0,35 изд л.

Тираж 200 11спа 5 коп.

ЦБТ11 при Комитете по делам изобретений и открытий при Согете Министров СССР

Москва, Центр, N, Черкасский пер., д. 2/G.

Подп к пея. 27/111-62 г

Зак. 2128

Орловская областная типография «Труд», г. Орел, ул. Ленина, 1. и азоимидины или их смеси, прессуют в герметической пресс-форме при температуре размягчения полимера и разложения азосоединения с последующим охлаждением под давлением и «раздуванием» полученного материала путем нагрева до необходимой пористости,