Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союэ Советских

Соцналнстнческих

Реслублнк

<»>765323

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12.10.78 (21) 2672189/23-05 (51)М. Кл.

С 08 1 71/02

С 08 К 5/20 с присоединением заявки .%

Гоеударотвенньй коннтет (28) П риоритет— оо делам изобретений и открытнй

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень .% 35

JlàTä опубликования описания 23 09 80 (53) УДК 678.744..5 (088.8) Л. А. Бланк, Л. М. Воробьева, 3. В. Михайлова, А. 3. Корчагина, Ю. Н. Поляков и В. Н. Иванов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к термопластичным композициям на основе полимера 3,3-бис-(хлорметил) оксациклобутана (пентапласта), которые могут быть использованы для изготовления ударопрочных и стойких к растрескиванию конструкционных деталей, работающих при высоких температурах (до I50 — 160 C) или в агрессивных средах. о

Пентапласт обладает комплексом ценных свойств: высокой химической стойкостью, теплостойкостью, прочностью и т.д. Однако су.цественным его недостатком является хрупкость, темперао тура хрупкости пентапласта составляет 14-18 С.Да15 же незначительное снижение температуры окружающей среды вызывает заметное окрупнивание пентапласта, выражающееся в резком уменьшении ударной вязкости, резкий перегиб температурной зависимосги ударной вязкости наблюдается при 0 Г; с ижение температуры с 20 до 15 C вызывает уменьшение ударной вязкости в 2 —,5 раза. с 20 до 10 С вЂ” в

6 — 7 раз, а с "0 ло 0 Г -. в 12 — 14 раз.

Известен целый ряд. композиций на основе пентапласта и различных добавок — термостабилизаторов, наполнителей, пластификаторов и т.п. Известны в частности композиции стабилизированного пентапласта с пластификаторами, например с фталатами (1) и (2), тримеллитатами (3) и другими сложными эфирами двухосновных и многоосновных кислот. Введение таких пластификаторов в количестве

2 — 30%, преимущественно 10 — 20%, существенно увеличивает эластичность, деформируемость и морозостойкость пентапласта, что и определяет . основное применение этих композиций в качестве материала для изготовления электроизоляцни кабелей. Однако для изготовления конструкционных деталей, например, для химического машиностроения или медицинского приборостроения эти композиции не годятся ввиду недостаточно.высоких показателей теплостойкости, химстойкости и предела прочности при растяжении. Верхний температурный предел эксплуатации изделий из стабилизированных композиций пентапласта с диалкилфталатами составляет

105 С (1) и (2),а с наиболее термостабилъными

765323

3 тРиметиллитатными пластификаторами — до

120 С (3), что недостаточно для ряда областей техники. сн -сн., сн -сн, NH -(cH l (cH 1 -NH-сО ((cH>)> NH-сО1н NHz

2 2 2 2. 2 значительное снижение теплостойкости и мехаошении компонентов, нических свойств материала.

В качестве термостабилизатора можно при94,8 — 99,6 менять бисалкофен БП, диафен НН, неозон

0,3 — 1,2 . О (фенил+нафтиламин) и другие обычные

40 — для пентапласта термостабилизаторы, г де n = 2-13, при следующем соотн ,мас.%:

Полимер

Термостабилизатор

Олигоамид 0,1 4,0

Нижний предел содержания олигоамида и м е р ы 1 — 12. В лопастный смесиобусловлен тем, что при его содержании П р менее 0,1% ударная вязкость и другие физико- тель з руж р р тель заг ают по ошкообразный пентапласт ма ки БП (ТУ 6 — 05 — 1422 — 74), термостабимеханические свойства композиции изменяют 45 . марки .( ся незначительно по сравнению с термоста- изато и пе емешивают их в течение 10 мин билизированным пентапластом. Верхний пре- при комнатной темпер ур темпе ат е и скорости врадел содержания олигоамида обусловлен тем, щения мешалки 2800 об/мин. Вводят навеску что при его содержании свыше 4% начинается олигоамида обшей формулы сн,, сИ -сН. ( нн;(сн,1, (сн,1;NH-сО-((сн,1 -NH cc)„-NH,.

Пример ы 13 — 15 (контрольные) Композиция и образцы иэ них готовят аналогично примерам 1 — 12, но без введения в них олигоамидных добавок, Состав и свойства композиций, полученных по примерам 1-15, приведены в табл, 1 и 2. где и = 2-13, и продолжают перемешивание в течение еще

10 мин. Полученные композиции гомогенизируют в расплаве на одночервячном экструдере при 190-200 С, гранулируют и изготовляют образцы для испытаний.

Известны- также стабилизированные компо зиции пентапласта с рядом наполнителей, например со стекловолокном, графитом, аэросилом, сажен и другими, вводимыми, как правило, в количестве 10 — 20% (4). Высокие жесткость и теплостойкость таких композиций позволяют изготовлять из них ряд конструкционных деталей, работающих при повышенных температурах (вплоть до 150 С). Однако из-за хрупкости такие композиции непригодны для изготовления конструкционных деталеи, подверженных ударным нагрузкам, Наиболее близкой к предлагаемым композициям по составу и достигаемому эффекту является композиция, включающая 3,3-бис- (хлорметил) оксациклобутан и термостабилизатор, например бис-5-метил-3-трет-бутил-2-окси. фенилметан (торговое название бисалкофен

ЬП), N,N-ди-Р-нафтил-h-фенилендиамин (диафен HH) и другие (4(. Введение термоста-. билизаторов предотвращает термодеструкцию пентапласта при его переработке и эксплуатации, однако на физико-механические свойства полимера в частности на ударную вязкость, I не оказывает практически никакого воздействия.. Такие композиции обладают высокими

О, показателями теплостойкости (до 150 C), химстойкости и прочности при растяжении. Однако существенным недостатком укаэанных композиций является недостаточно высокая ударная вязкость, особенно при снижении температуры до 10 — 15 С и ниже, что не обеспечивает надежной эксплуатации изготовленных из них конструкционных деталей, подверженных в процессе работы, монтажа или транспортировки ударным нагрузкам. Кроме того, 10 при изготовлении из таких композиций деталей, подвергаемых одновременному воздействию жидких агрессивных сред и механических напряжений (например, напряжений, возникающих при трении уплотнительных поверхностей), 15 наблюдается довольно быстрое растрескивание деталей в зонах концентрации напряжений.

Целью изобретения является создание на основе пентапласта композиции, сочетающей повышенные ударную вязкость и стойкость к растрескиванию с высокими показателями теплостойкости (при 120 — 160 С), предела прочности при растяжении и химстойкости

Такой комплекс свойств определяет основное

25 назначение предлагаемых композиций — изготовление из них ударопрочных и теплостойких конструкционных деталей.

Цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая пентапласт и термо30 стабилизатор, дополнительно содержит олигоамид общей формулы.

7653 3 игоам ил

2,0

0,35

2,09

0,1

0,30

99,60

2,09

4,0

95,65

0,35

2,09

1,0

0,35

98,65

2,09

2,0

97,65

0,35

2,09

0,35

99,65

2,09

° 14

1,20

98,8

2,09

0,35

1,28

160

1,02

515

3800

9500

2,69

093

379

142

436

Р 108

1,20

151

9500

5500

4,06

483

153

3,69

152

31 491

9000

3,95

428

138

0,64

478

156

) 118

9600

451

154

0,59

> 115

9900

508

164

0,93

4000

147

0,52

> 96,5

9700

489

159

0,55

) 116

8500!

463

) 110

0,4!

9800

Пример

97,65 То же

99,65 Диафен HH

Свойства композиций!!рололжеиис абл, солержание. г

Таблица 2 ванию о цик765323

Продолжение табл. 2

3000

470

154

1,10

41

3000

1,08

154

3000

4,50

454

142

1 1,5

15 Примечания:

Ударную вязкость в примерах 4, 5, 6 и 15 определяли на прессованных брусках, а в остальных примерах — на литьевых брусках, Величина ударной вязкости, помеченная ), означает, что образец не разрушился при испытании.

Приведены средние значения. стойкости к растрескиванию по отношению к изученным доэируемым средам. где n - 2-13, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полимер 94,8 — 99,6 мостабилизатор 0

Олигоамид 0,1-4,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Составитель 8. Полякова

Техред М. PeRsec

Реадактор О. Кузнецова

Корректор И. Муска

Тираж 549

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 6448/27

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения тем, что, с целью увеличения ударной вязПолимерная композиция, включающая пали- кости и стойкости к растрескиванию в жидких мер 3,3-бис- (хлорметил) оксациклобутана и агрессивных средах, композиция дополнительно термостабилизатор, отличающаяся содержит олигоамид общей формулы

CH СН

/ СИ2-СН ин,-(сн,), — (ca i,-k-со вы.1,-ин-со „мн, 1. Авторское свидетельство СССР К 276400, ьл. С 08 L 71/02, 28.03.69.

2. Авторское свидетельство СССР К4 467917 ел. С 08 l 7711//0022, 31.01.75.

3. Авторское свидетельство СССР N 535328,,кл. С 08 1 71/02, 25.04.75.

4. Мулин В. А., Ярцев И. К. Пентапласт.

Л Химия",с. 49, 93, 85 — 88, 64 — 55 (прототип).