Способ получения магнитной самозатухающей полимерной композиции

Способ получения магнитной самозатухающей полимерной композиции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтсиии

Социапмстмчвсинк

Рес ублик

<»> 981

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 08. 06. 81 (21) 3301324/23-05 с присоединением заявки М (23 ) Il рнорнтет (Sl)M. Кл.

С 08 L 23/02

С 09 К 3/28

)Ьаудвратевииый кавитат

СССР аа двлви изабрвтеиий и аткрытий (53) УДК 678.742.. 046(088. 8 ) Опубликовано 1g, 12, 82. Бюллетень И 46

Дата опублнкованвя описания 15. 12. 82

А.Н. Ионченков, В.П. Гужвенко, И.Г.

И.ф. Гвоздюкевич и А.И. Варкали (72) Авторы . изобретения (7!) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНОЙ

САИОЗАТУХМЩЕЙ ПОЛИМЕРНОЙ КОИПОЗИЦИИ

Изобретение относится к технологии производства полимерных композиционных материалов в химической промышленности и может найти применение при получении постоянных магнитов телеви.S эионнои техники.

Известен способ получения самозатухающей композиции полиолефина с магнитными свойствами, по которому в расплав полиолефина вводят магнитйый no- >< рошок я немагнитный наполнитель содинаковыми размерами частиц, термостабилизатор, агент скольжения и антипирен. Массу перемешивают в течение

30 мин до гомогенного состояния, гра- 1s нулируют и формуют 1 1.

Композиция, полученная таким спо" собом, обладает хорошей огнестойкостью, но сравнительно низкой теплостойкостью и неудовлетворительнымь магиитге ными свойствами.

Ближайшим к изобретению по техни.ческой сущности и достигаемому резуль" тату является способ получения магнит2 ной самозатухающей композиции, заключающийся в смешении антипирена-бис-/2,4,6-трибромфенил/-2,3,5,6 "тетра" хлортерефталата, магнитного порошкаферрита бария (ВаО 6Ре О >) стабилизатора /й й"ди- -нафтил-парафениленI диамина./диафена НН / в расплаве поли- олефина в смесителе тяжелого типа;в течение 7- lO мин при 110-170 С в зависимости от вида полиолефина. Полу ченную композицию вальцуют. или гранулируют 2 1.

Однако известная композиция, пдлученная по атому способу, имеет теплостойкость, не удовлетворяющую требованиям промышленности. Кроме того, . композиция имеет сравнительно низкую плотность и, следовательно, неудовлетворительные магнитные свойства.

Чтобы обеспечить требуемую огнестойкость (время горения не более 30 с) необходимо повышение содержания антипирена в композиции (таблица, примеры 5 контрольный и 6) .

3 9813

Целью изобретения является повышение теплостойкости и улучшение магнитных свойств огнестойкости композиции.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения магнитной са" мозатухающей полимерной композиции путем перемешивания антипирена и магнитного порошка в расплаве полиолефина вначале перемешивают в расплаве полиолефина магнитный порошок в тече" 1о ние 10"17 мин, а затем вводят антипирен и перемешивание продолжают до гомогенного состояния композиции.

Пределы длительности смешения магнитного порошка в расплаве полимера 15 обусловлены продолжительностью введения его в расплав и доведения смеси перемешиванием до гомогенного состояния для композиции с минимальным и максимальным содержанием порошка. 20

В качестве полимера могут использоваться полиэтилен низкого давления (ПЭНД), полиэтилен высокого давления (ПЭВД), сополимер (ЗВ), сополимер этилена с пропиленом (СЭП), полипропи- 2S лен (ПП). В качестве магнитного порошка применяют феррит бария или феррит стронция (Sr0.6Fe>0 .1.При необходимос и в композицию может быть введен агент скольжения или стабилизаторов на любой стадии ее изготовления.

В таблице приведены результаты испытанийе

Пример 1 (контрольный).

100 мас. ч. ПЭНД расплавляют на мик- ровальцах. В расплав при 150-160 С вводят 50 мас. ч. бис-/2,4,6-трибромфенил-2„3,5,6 тетрахлортерефталата/ антипирена Ф-46; 350 мас. ч феррита бария и 0,3 мас. ч. диафена НН. Смесь перемешивают в течение 7-10 мин. Из вальцованного полотна методом прямого прессования при 160-170 С и удельном давлении 30-40 кгс/см готовят пластины, из которых вырубают образцы4 для испытаний.

Температуру размягчения по Вика (теплостойкость) определяют при нагрузке 5 кг по ГОСТ 15065-69. Горючесть (огнестойкость) - по методике фирмы

PCA/UL-94/, инструкция 2015400-3 (США). Магнитные свойства оценивают по плотности, так как улучшение магнитных свойств материала прямо пропорционально числу элементарных носи- SS телей магнитных моментов в единице объема, которое зависит от концентрации магнитного порошка (плотность. по- .

25 4 лимера ОР9 0,95 r/ñüÐ., а феррита бария (стронция ) - более 4,8 г/см )

Плотность композиций определяют методом гидростатического взвешивания по

ГОСТ 15139-69. Показатель текучести респлаее (ПТР определяют при негрузке 5 кг и 190 С по ГОСТ 11645-73.

Пример 2, 100 мас. ч,(ПЭНД) расплавляют на микровальцах. В расп" лаве полимера при 150-160 С в тече" ние 12-15 мин перемешивают 350 мас, ч. феррита бария; затем в смесь последовательно вводят 50 мас. q. антипирена

Ф-46, и 0,3 мас. ч. диафена НН. 3атем смесь перемешивают еще в течение

7-10 мин.

Условия изготовления и испытания образцов согласно примеру 1.

Пример 3 (контрольный ). Композицию изготавливают по способу, описанному в примере 1. Температура смещения составляет 170-180 С, время смешения 26 мин. Полипропилен, антипирен Ф-46, Феррит бария берут в следующих количествах,мас. ч.: 100, 50, 75Q соответственно.

Температура прессования пластин

180- 19(t С удельное давление 30-

40 кгс/см

Теплостойкость опоеделяют при нагрузке 5 кг по ГОСТ 15065-69, ПТРпри 230 С и нагрузке 2,16 кг по

ГОСТ 11645-73. Остальные показатели согласно примеру 1 (контрольного).

Пример 4. Композицию изготавливают по способу, описанному в примере 2. Длительность перемешивания магнитного .порошка в расплаве полимера составляет 13-17 мин, затем в смесь вводят антипирен ф-46. Полипропилен, феррит бария и антипирен Ф-46 берут в следующих количествах, мас. ч.:

100, 750, 50 соответственно.

Температура смешения компонентов, а также условия изготовления и испытания образцов согласно примеру 3.

Пример 5 (контрольный).Композицию изготавливают по способу, описанному в примере 1. Температура смешения компонентов составляет 120-130 С.

ПЗВД, сополимер ЭВ, феррит бария, антипирен Ф-46, берут в следующих количествах, мас. u.: 50, 50, 350, 70 co" ответственно

Температура прессования пластин

130- 141 С, удельное давление 3040 кгс/смФ

Теплостойкость определяют при нагрузке 1 кг, ПТР - при 190 С и нагрузо

Пример 11. Композицию изготав" ливают по способу, описанному в примере 2. Условия смешения магнитного порошка в расплава полимера согласно примеру 4. Температура смешения компонентов 100-110 С . Сополимер ЭВ, феррит бария, антипиреи Ф-46, диафен НН берут в следующих количествах, мас. ч.: 100> 750, 50, 0,3 соответственно.

Условия изготовления и испытания образцов согласно примеру 3.

Как видно иэ данных, приведенных в таблице, предлагаемый способ позвоJlReT повысить теплостойкость, улуч" шить магнитные свойства и огнестойкость композиций полиолефииов и смесей полиолефинов.

При этом теплостойкость композиций на основе полиэтилена низкогодавления увеличивается в l 2 раза, на основе полипропилена - в 1,3 раза и на основе смеси полиЭтилена высокого давления и сополимера этилена с винилацетатом - в 1, 1 раза.

У композиций., полученных по предлагаемому способу, возрастает плот =ность в 1, 1-1,5 раза (таблица, примеры 1 и 2, 3.и 4, 5 и 6 ), что соответствует повышению содержания магнитного порошка в единице объема материала, и, следовательно, улучшению магнитных свойств.

Предлагаемый способ обеспечивает

"связывание" полимера частицами маг" действие антипирена, который вводят уже в смесь полимера.и магнитного наполнителя, распространяется как бы на уменьшенную массу полимера по сравнению с композициями, полученными по известному способу, т. е. когда магнитный порошок и аитипиреи вводят в смесь одновременно. Среднее время самостоятельного горения образцов ком" позиций уменьшается в 5 раэ (пример 4 по сравнению с композицией по приме-. ру 3), образцы композиций по примеру

1 горят, тогда как по примеру 2 затухают через 16 с.. Композиция данной огнестойкости, полученная по новому способу, содержит сравнительно -меньшее количество антипирена (примеры 5 и 6).

Повышение плотности композиций, полученных по новому способу, свидетель" ствует об улучшении магнитных свойств изделий при заданных геометрических размерах. з 981325 б ке 2,16 кг по ГОСТ l1645-73, остальные показатели согласно примеру 1.

Пример 6". Композицию изготавливают по способу, описанному в примере 2. Температура смешения компо- 5 нентов составляет 120-130 С. ПЭВД, сополимер ЭВ, феррит бария, антипиреи

Ф"46, берут в следующих количествах, мас. ч.; 50, 50, 350, Я соответственно. 1о.

Условия изготовления и испытания образцов согласно примеру 5.

Пример 7. Композицию изготавливают по способу, описанному в примере 2. Длительность перемешиваиия магнитного порошка в расплаве полимера составляет. 10-l4 мин. ПЭНД, феррит стронция, аитипирен ф- 46 и диафен НН берут в следующих количествах,.мас. u.:;

100,,180, 50, 0,3 соответственно. 2О

Условия изготовления и испытания образцов согласно примеру 1.

Пример 8. Композицию изготавливают по способу, описанному в примере 2. Температура смешения компонен- 25 тов 160-170ОС, длительность перемешивания магнитного порошка в расплаве . полимера составляет 13"17 мин. ПЭНД

Феррит бария, антипирен ф -46 берут в следующих количествах, мас. ч.: 100, зо

750, 50 соответственно.

Температура прессования пластин составляет 170-180 С, удельное давление - 30-40 кгс/см. Условия испытания

Я образцов согласно примеру 1.

Пример 9. Композицию иэготав- нитного наполнителя. Таким образом, ливают по способу, описанному в примере 2. Условия смешения магнитного порошка в расплаве полимера согласно примеру 7. Температура смешения компонентов составляет 130-140 С. ПЭВД, Феррит бария, антипирен Ф-46 берут в следующих количествах, мас. ч.: 100, 130, 50 соответственно.

Условия изготовления и испытания образцов согласно примеру 5.

Пример 10. Композицию-изготавливают по способу, описанному в примере 2. Условия смешения магнитного по-, рошка в расплаве полимера согласно О примеру 7. Температура смешения ком-; понентов 180-190 С.- Сополимер ЭП, Феррит бария, антипиреи Ф"46 берут в следующих количествах, мас. u,: 100, 180,.50 соответственно.

Температура прессования пластин

190-200РС, удельное давление 30- °

40 кгс/см.Р Условия испытания образцов согласно примеру 3.

7 981325 8

Эффект, получаемый при реализации стойкости и огнестойкости полимерной предлагаемого способа по сравнению с композиции в изделиях телевизионной известным способом получения магнит- техники (например, цветных телевизоной самозатухающей композиции (прото- рах ) позволяет эксплуатировать их в типом), заключается в экономии анти- 5 более жестких температурных условиях пирена за счет снижения его концент- (90 С и выше). Предлагаемый способ

0 рации в композиции с получением Изде- получения полимерных композиций можлия, требуемого качества. При стоимо" но осуществить на имеющемся смесительсти антипирена 40 р/кг экономический ном оборудовании (смесители типа Бенэффект ориентировочно составляет 1в бери, вальцы ) без дополнительных за1600 р/r композиции. Повышение тепло-. трат.

Показатель текучести расплава, г/1О мин

Плотность, г/см

Температура размягчения по

Вика, С

Горючесть (среднее время самостоятельного горения ), с

Пример, Г

1 контдольыь|ф;

3 ко 1троа уй.:, Я„. ° .ефю ° ° .

1,6

79

Горит

2 5

2,4

2 7

2,1 контрольный

28

2,6

2,0

2,8

2,2

16

1,8

1 9

2,8

10,0 формула изобретения течение 10-17 мин, а затем вводят антипирен, и перемешивание продолжают

Способ получения магнитной самоза- до гомогенного состояния композиции.тухающей полимерной композиции путем перемешивания антипирена и магнитного

-4о Источники информации, порошка в расплаве полиолефина, о т - принятые во внимание при экспертизе . л и ч а ю шийся тем, что, с целью 1. Патент ФРГ И 27 3972, повышения теплостойкости, огнестойкос- кл В 29 J 1/00, опублик. 1979. ти и улучшения магнитных свойств ком- 2. Авторское свидетельство СССР позиции, вначале перемешивают в рас- «з И 755817, кл. С 08 L 23/02, 197 плаве полиолефина магнитный порошок в (прототип ).

Составитель В. Балгин

Редактор Т. Парфенова Техред З,Палий Корректор Г.

Тираж 514 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35; Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9625/35 филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

7

9

10,5,6 25 5,0

4,8

17, 1

18,0

3е2

1,8

4,2

115

68

108