Пластифицированная полимерная композиция

 

ПЛАСТИФИЦИРОВАННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ для промежуточных слоев безосколочных стекол, состоящая из поливинилбутираля с 20,524 ,8 мас.% гидроксильных групп (в расчете на поливиниловьй спирт) и спожнозЛирного пластификатора, о тличапщаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств стекол, она содержит в качестве сложнозфирного пластификатора ди-Н-гептаноат тетраэтилен гликоля при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: 100 Поливинилбутираль Сложноэфирный 32,9-48,8 пластификатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ1 ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (Л НРЫТИЙ (21) 2969255/23-05 (25) 2969256/23-05 ,(22) 29.08.80 (31) 071537; 071535 (32) 31.08.79 (33) СНА (46) 23.03 ° 84. Бюл. Р 11 (72) Томас Ричард Филлипс (США) (71) Е.И.Дюпон де Немур энд Компани (cmA) (53) 678.744.534.049.13(088.8) (56) 1. Патент СНА К - 2124315, кл. 260-45.8, опублик. 1947.

2. Патент Великобритании У 1141152, кл. С 3 Р, опублик. 1969 .(прототип).,.SU „„

З151) С 08 L 29/14; С 08 К 5!1О (54) (57) ПЛАСТИФИЦИРОВАННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ для промежуточных слоев безосколочных стекол, состоящая из поливинилбутираля с 20,524,8 мас.7. гидроксильных групп (в расчете на поливиниловый спирт) и сложноэАирного пластификатора, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств стекол, она содержит в качестве сложноэфирного пластификатора ди-Н-гептаноат тетраэтиленгликоля при следуюшем соотношении компонентов, мас.ч.:Поливинилбутираль 100

Сложноэфирный пластификатор

10823

Изобретение относится к полимерным композициям на основе поливинил/Ьцеталей, в. частности к поливинилбутиралевым композициям, и может быть использовано в химической промышленности, а композиция — в производстве слоистых безосколочных стекол.

Известна поливинилбутиралевая композиция для.промежуточных слоев слоистых безосколочньтх стекол, содержащая поливинилбутираль и сложноэфирный пластификатор — метиловый, этиловый, пропиловый, бутиловый, амиловый или октиловый эфир адипиновоч кислоты (I g. !

Недостатком этой композиции является низкая стойкость к расслаиванию изготовленных с ее помощью слоистых

45 стекол.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пластифицированная полимерная композиция для промежуточных слоев безосколочных стекол, состоящая из поливинилбутираля с 20,5-24,8 вес.% гидрокаильных групп (в расчете на поливиниловый спирт) и сложноэфир ного пластификатора. В качестве пластификатора применяют диэфиры алифатических кислот и триэтиленгли30 коля (2 3.

Недостатком известной композиции являются относительно низкие эксплуатационные показатели полученных с ее помощью безосколочных стекол.

Целью изобретения является улучil шение эксплуатационных свойств стекол.

Эта цель достигается тем, что пластифицированная полимерная композиция для промежуточных слоев беэосколочных стекол, состоящая из по- 4О ливинилбутираля с 20,5-24,8 мас.% гидроксильных групп (в расчете на поливиниловый спирт) и сложноэфирного .пластификатора, содержит в качестве последнего ди-H-гептаноат тетраэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Поливинилбутираль J 00

Сложноэфирный пластификатор 32,9-48,8.

Композицию подвергают следующим испытаниям.

Индекс преломления пластификатора

АБТМД1045 с проведением опытов при

25 С. 55

Вязкость ЛВБ; ASTN Д1343 с использованием капельного вискозиметра Геплера при 20 С;

26 2

Остаточный гидроксил ПВБ (как вес,% гидроксильных групп): АБТЧ

Д1396.

Прочность на разрыв: ASTN Ц1708 с кондиционированными образцами и при 20,6+0,6оС и 23,522%.

Модуль 5% сдвига:ASTN до 382 с кондиционированными образцами и при

20,6+0,6 0 и 23,532%.

Текучесть: ASTI Д1238 с использованием условий для некоторых указанных величин и 150 С с использованием стандартного отверстия н величины веса 5000 r для других указанных ве личин °

Адгеэия по Пюммелю: SAE J 1208.

Сопротивление прониканию:

ANSl 2 26.1 с использованием ступенчатого способа для определения основной высоты трещины.

Краевая стабильность: ANSI Z 26 ° 1 с образцами, испытываемыми в течение

4 недель.

Совместимость (С,Н): образцы для испытаний приготавливаются смешением

50 r сухих хлопьев поливинилбутираля (ПВБ) c . пластификатором в 0,47-литро. вой бутыли на шаровой мельнице в течение 2 ч, Смесь затем смешивается всмесителе Бробендера с сигма-лопастями в течение 10 мин при 135"С.

Полученный в результате расплав смеси прессуется в пленку 0,76 мм с использованием гидравлического пресса по следующему циклу: предварительный нагрев — 6 мин, 180 С, давление о

34,5 кПа; формование — 1,5 мин, 180 С, давление 3689 кПа и охлаждение — 4 мин, 20 С, давление 689 кПа.

Пленки 5,1 х 7,6 см подвергаются в течение 72 ч обработке при 100%-ной относительной влажности -.. 0 С. Пленки располагают между абсорбирующими листами бумаги. Бумага затем визуально осматривается на наличие пятен, вызванных выделен™ем пласти" фикатора. В совместимой. (С) смеси пятен не наблюдается. ускоренные испытания краевого помутнения (краевой стабильности): ламинированный образец погружают в промышленный аммонийно-спиртовой раствор для очистки стекла при 60 С о на 30 дней. Ламинированный образец затем вынимают иэ раствора и сразу же измеряют образованное краевое помутнение. После выдержки при обычных условиях в течение дополнительных 30 дней ламинированншй образец.1082326

:повторно рассматривается на наличие краевого расслоения.

Ползучесть (процент удлинения) листовые образцы для испытаний обычно толщиной 0,76 мм кондиционируются в течение 4 ч при 20+1,1 С. Образцы затем вырезаются до размера 1,9 х х 10,2 см, маркируются и закрепляются в испытательной печи на 1 ч при

65+) С. Нагрузка 69 кПа прикладывается к каждому образцу и измеряется удлинение через 30 мин. Результат получают путем деления длины стандартного образца после испытания на начальную длину стандартного образца и умножения на 100.

Содержание пластификатора (pph— вес.ч. на 100 вес.ч. TIBR), определяемое вакуумной дистилляцией: отлитые или экструдированные листовые образцы сушат н печи при 60 С о в течение 30-60 мин и взвешивают в пробирке, Затем к пробирке присоединяют тщательно оттарированный приемник. Пробирку размещают в нагревательном блоке при 285>? C и подсое— диняют вакуум (13 Па минимум). После

45 мин приемник, в котором находится испаренный пластификатор, отсоединя ют и взвешивают. Вычисляют количествоЗ0 частей пластификатора на 100 частей смолы умножая вес собранного пластификатора на 100 и деля на разницу между весом первоначального образца минус вес пластификатора. 35

Примеры 1-15 и сравнительные примеры А-У.

В примерах 1-15 полученный ди-и-гептаноат тетразтиленгликоля (4 G 7) смешивают с различными количества- 40 ми поливинилбутираля. Полученную в результате смесь формуют н лист.

Образованный лист испытывают на совместимость. Полученные результаты приведены н табл.1. 45

Сравнительные примеры Л-К повторяют общую последовательность процессов в примерах 1-15, эа искгпочени. ем того, что н качестве пластификаторов вместо 4 G 7 используют три- 50 этиленгликоль ди-2"этилбутират (3 G H). Полученные результаты суммированы н табл.1.

В сравнительных примерах А-У повторяют общий процесс примеров 1 — 15, 55 эа исключением того, что ди-и-гепта> ноат,триэтиленгликоля (3 G 7) используют вместо предлагаемого пластификатара. Полученные результаты приведены в табл.l.

Пример 16 и сравнительные примеры

Ф и Х.

В примере 16 и сравнительных примерах Ф и Х повтор=яют общий процесс в соотнетстнии с примерами 1-15 с использованием пластификаторов

4 Г 7, 3 G 7 соответственно. gas этих примеров иепольэуют поливинилбутираль с содержанием гидроксила

23,3. Полученные н результате пласти фицированные листы полининилбутираля поднергают испытаниям. Результаты испытаний приведены в табл.2.

Пример 17 и сравнительные примеры

Ци Э.

Испытывают промышленные образцы пластифициронанного поливинилбутираля с содержанием гидроксила и пласти

Аикатора, указанным в табл.3. Содер жание гидроксила и пластификатора н промышленных образцах является оптимальным. Результаты испытаний пластифициронанных образцов листов приведены в табл.3.

Листы с предлагаемым пластификато ром обладают более высокой стабильностью размеров, как это видио из более низких значений полэучести и более высокого модуля, но в то же время имеют достаточно высокие показатели прочности на разрыв и совместимости, которые необходимы для ламинирования стекла.

Пример 18 и сравнительные примеры Ю и Я. !

Получение безосколочного стекла с помощью пластифицированной пленки ПВБ.

Ламинированные образцы получают расположением 0,76 мм пленки между двумя кусками стекла 30,5 х 30,5 х

z 0,25 мм и обработкой по следующему циклу приложения тепла и данления

1 мин при 200 С, а затем прессование о между обжимными валками, 3 мин при

200 С, а затем прессование между нао жимными валками и 9 мин при 1350С и давлении 2,55 ИПа в масляном автоклаве.

Полученные образцы подвергают испытаниям. Результаты приведены в табл.4.

Как видно из примеров, предлагае" мая композиция позволяет улучшить эксплуатационные свойства стекла значительно улучшаются показатели по сопротивлению проникновения, краевому помутнению, краевой стабильно и в течение 4-недельного испытания.

1082326

Ф

Таблица 1

Пример

21,0

44,0

21,0

46,3

21,0

47,5

2!,7

41,7

21,7

44,3

21,7

46,1

36,2 39,0

22,0 т

40,1

41,5

34,3

38,6

32,9

35,1

48,8

21,0

49,5

21,0

51,7

21,0

Н

37,7

41,3

23,3

42,2

23,3

24,8

34,7

37,7

24,8

24,8

40,0

Н

Содержание гидроксильных групп гидроксилов

ПВБ

7 . 22,0 .8 22,0

10 22,0

11 22,9

12 22„9

13 24.8

l4 24,8

15 20,5. Содериание пласти4 икатора, pph

Совместимость

1082326

) 2

42,9

20,5

44,1

20,5

45,8

Н 20,5

0 21,0

П 21,0

P .22,0

С 22,0

41,0

42,1

33,0

35,7

30,4

22,9

33,2

22,9

Пример (пластиЬикатор) Свойства образцов

16 (407) Е(ЗCН) (ЗG7) 23,3

23,3

23,3

Вязкость ПВБ, сП 24,8

24,8

36,1

36,8

35,8

Текучесть, г/10

r/I0 мин при 190 С 11,2

13,6

11,0

28,8

28,5

7,0

10,5

Ползучесть, Ж

Совместимость

3I,6

34,7

31,6

Содержание гидроксильных групп, остаточный гидроксил в ПВБ, Ж

Содержание пластификатора, pph

Прочность на разрыв, МПа

Модуль 57 сдвига, МПа

Продолжение, табл.1 з

Таблица 2

1082326

Свойства образцов

23,1

23,2

20,8

44,0 38;0

35,6

l., 9

1, 9.1,8

Прочность на . разрыв, МПа

27,1

28,9

30,3

4,3

6,1

3,5

23,2

20,8

23,0

44,0

35,2

38,0

Титр щелочностн, см3

167,1

Межслойная толщина, мм

0,8

0,77

0,76

Влажность, Й

0,43

0,42

0,55

6,1

5,27

5,68

Адгезия по

Пюммелю

Содержание гидроксильных групп в ПВБ, Х

Содержание пластификато» ра, pph

Текучесть, r/10 мин при 150 С

Модуль 5Х сдвига, МПа

Свойства образцов

Содержание гидроксильных групп в ПВБ, Х

Содержание пластификатора, pph

Сопротивление прониканию i- (основная высота трещины),м

Таблица 3

Пример (пластификатор) 1 1

17(4 С 7) Ц(3 С Н) Э(3 С 7) Таблица 4

Пример (пластификатор)

G 7) 10(3 С 7) Я(3 G

18 (4 »

130,0 !92,0!

082326!

2 Продолжение табл. 4

Свойства образцов

18(4 G 7) ) Испытания на влажность (4-недельные) Краевое помутнение, мм

20

Краевая стабильность, мм

4,4

9,5

7,9

Краевое помутнение, мм

12,1

18,3

Составитель А.Горячев

Редактор Н.Егорова Техред Т.Фанта Корректор А.Тяско

Заказ 1579/54 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Ускоренное испытание 4-недельное

Пример пластификатор ч !

О(3 а 7) Я(3 С 7