Полимерная композиция

 

Изобретение относится к композициям на основе наполненных стекловолокном полиолефинов и может быть использовано для изготовления конструкционных изделий технического назначения, например промьшшенных вентиляторов. Цель изобретения - снижение изнашивающей способности композиции и повьшение в 10-12 раз срока службы перерабатывающего оборудования при переработке дополнительного содержания в композиции 0,10-1,50 мас.% органосилана и 0,05- 2,00 мас.% силоксанового каучука на 54,50-84,35 мас.% полиолефина. Композиция также содержит 30,00- 40,00 мас.% стекловолокна, аппретированного 0,006 мас.% органосилана, или смесь его с силикатным наполнителем , выбранным из группы, включающей каолин, тальк, слюду в соотношении 9:1-1:3, и 1,00-2,00 мас,% бисмалеимида. 1 табл. с (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

2 (51) 4 С 08 Т. 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3839909/23-05 (22) 04.01.85 (46) 15.06.87. Вюл. У 22 (72) Л.В.Приставка, Е.А.Стамбурский, А.Г.Сирота, Ф.Г.Гилимьянов, Е.И.Евдокимов, Ю.В.Капишников, Н.А,Миронов, И.Л.Айзинсон, В.С.Кураченкова и А.П.Лосото (53) 678.742.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ((- 749862, кл. С 08 L 23/02, 1979.

Модификация полимерных материалов, Рига, РПИ, 1983, с. 113-143 °

Патент Великобритании У 1363591, кл. С 3 Р, опублик. 1974. (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Изобретение относится к компо- . зициям на основе наполненных стекловолокном полиолефинов и может быть использовано для изготовления конструкционных иэделий технического назначения, например промышленных вентиляторов. Цель изобретения снижение изнашивающей способности композиции и повышение в 10-12 раз срока службы перерабатывающего оборудования при переработке дополнительного содержания в композиции

О, 10-1 50 мас,X органосилана и 0,052,00 мас.Е силоксанового каучука на

54,50-84,35 мас.7. полиолефина. Композиция также содержит 30,0040,00 мас.7. стекловолокна, аппретированного 0,006 мас.7 органосилана, или смесь его с силикатным наполнителем, выбранным из группы, включающей каолин, тальк, слюду в соотношении 9:1-1:3, и 1,00-2,00 мас.7 бисмалеимида. 1 табл.

1317002

Изобретение относится к композиционным наполненным полимерным ма териалам, а именно стеклонаполненным полиолефинам, которые применяютсН для изготовления конструктивных изделий технического назначения, в частности для изготовления деталей промышленных вентиляторов.

Цель изобретения — снижение иэнашивающей способности наполненных полиолефиновых композиций при сохранении физико-механических свойств.

В композиции используют диметил— силоксановый каучук СКТН-1 марок А", "Б", "В", "Г", имеющей молекулярную массу (12-75) 10 и диметилфенилсилоксановый каучук СКТНФ, содержащий 1,57 фенильных радикалбв.

В качестве органосилана в композиции применяют винилтриэтоксплан (ВТЭС), винилтриэтоксисилан (ГВС-9), 6-амино-(гексиламино)триэтоксилан (АДЭ-З), эпоксипропоксипропилтриэтоксилан (ЭС-1) или различные сочетания указанньгх силанов в любых соотношениях„ 3-амино-пропилтриэтоксисилан (АГМ-9).

Бисмалеимид представляет собой реакционпоспособный бифункциональный мономер, используемый в качестве модификатора для полиолефинов. В композиции применяют 4,4-дитиодифенилдималеимид (ДТДФДММ), м-фенилен-1,3бисмалеимд (малеимид Ф).

Стекловолокно — рубленный стеклоровинг. Стекловолокно может применяться в сочетании с дисперсным пластинчатым силикатным наполнителем (тальком, слюдой, каолином) в известных соотношениях, от 9:1 до 1:3 соответственно.

Из полиолефинов в композиции используют изотактический полипропилен (ПП), имеющий показатель текучести расплава 2-6 г/мин, или полиэтилен высокой плотности (ПЭНД) с показателем текучести расплава 2-8 г 10 мин и/или блок-сополимер пропилена с этиленом (БОППЭ) с показателем текучести расплава 2-4 г/ 10 мин.

В состав композиции могут также входить стабилизаторы, красители, антипирены и другие целевые добавки.

Композиции получают различными известными технологическими приемами: смешение расплава полимера с добавками в экструдере или в смесителе

Бенбери с последующей грануляцией.

Переработку композиции осуществляют методом литья под давлением, вакуум-формированием, экструзией.

Оценку эффективности добавки, вводимой с целью снижения изнашивающей активности композиции для уменьшения износа перерабатывающего оборудования, осуществляют по методике, моделирующей условия работы зоны дозирования червячного узла пластикации, так как именно эта зона является наиболее изнашивающейся, а ее состояние определяет основные параметры процесса переработки.

Влияние добавки на физико-механические свойства оценивают по стандартным методикам испытания пластмасс на образцах, полученных методом литья под давлением.

Пример 1 (контрольный).

Полипропилен расплавляют л смешивают со стекловолокном, экструдируют, гранулируют. Из гранул на литьевой машине изготавливают образцы для физико-механических испытаний.

С целью оценки изнашивающей активности композиции ее перерабатывают на экструдере, снабженном специальным устройством при температуре рас-. плава 503 К и давлении 21 МПа, и определяют удельную скорость изнашивания оборудования по ГОСТУ 23002

Для определения ожидаемого срока службы оборудования при переработке композиционного материала проводят испытания по известной методике.

Пример 2 (контрольный) . Полипропилен и полиэтилен расплавляют и смешивают с силоксановым каучуком и стекловолокном. Изготовление образцов и их испытание проводят как в примере

П р .и м е р 3 (по прототипу).

Полипропилен расплавляют и смешивают с м-фенилен-i,3-бисмалеамидом и стекловолокном. Изготовление образцов и испытание проводят как в примере 1.

П р и м e p 4 (по прототипу)е

Полипропилен расплавляют и смешивают с м-фенилен-1,3-бисмалеидом, стекловолокном и слюдой, Изготовление образцов и испытание проводят как в примере

Пример 5 (контрольный)о

Полипропилен расплавляют и смешивают с м-фенилен- 1,3-бисмалеимидом, стеаратом кальция и стекловолокном.

17002 4

Рецептуры и свойства полимерных композиций, полученных по примерам

1-22, приведены в таблице.

Срок службы рабочих органон пере5 рабатывающего оборудования при переработке предлагаемой композиции больше, чем при переработке композиции-прототипа в 10-12 раз.

Изготовление образцов и их испытание проводят как в примере 1.

Пример 6 (контрольный).

Полипропилен расплавляют и смешивают с м-фенилен-1,3 — бисмалеимидом, винилтриэтоксиэтоксиланом и стекловолокном. Изготовление образцов и их испытание проводят как в примере 1.

Пример 7 (контрольный). Полипропилен расплавляют и смешивают 10 с м-фенилен-1,3-бисмалеимидом, силоксановым каучуком и стекловолокном.

Изготовление образцов и их испытание проводят как в примере 1.

Пример ы 8, 13 и 15. Полипропилен расплавляют и .смешивают с м-фенилен-1,3-бисмалеимидом, различными органосиланами и силоксановымикаучуками, стекловолокном, различными силикатными наполнителями в 20 различных соотношениях. Изготовление образцов и их испытание проводят как, в примере 1.

Пример 14. Композиции изготавливают и испытывают как в приме- 25 рах 13 и 15, но в качестве полиолефина используют блок-сополимер. силикатным наполнителем в . соотношении от

9:1 до 1:3, Бисмалеимид

Органосилан

Силоксановый

30,00-40,00

1,00-2,00

О, 10-1,50

0,05-2,00 каучук

Рецептуры компоэиций

Пример

Наполннтель

Органосилоксан

Бнсмалеимид

Полиолефины

Винил-1 3-Ами- ВинилСлюпа

Поли- Поли про- этнк Каотеконоокно м-Фенилен-1,3бисматрнэтокно-пропилтриэтокпн пилен си" этоксисисисилан

ЬТЭС триэтоксилен леимид силан

АГИ-9 лан

ГВС-9

1 (контрольный) 30,0

70,0.2 (контрольный) 30,0,58,5О 1О, 00

3 (прототип) 1,00

69100 - - 23 00

Пример 16. Композицию изготавливают и испытывают как в примерах 8-16, но в качестве полиолефина используют полиэтилен.

Пример ы 17-22 (контрольные). Композиции изготавливают и испытывают как в примерах 8-16, но используют органосиланы и силоксановые каучуки в соотношениях, имеющих запредельные значения.

Формула иэ обре те ния

Полимерная композиция, включающая полиолефин, бисмалеимид и стекловолокно, аппретированное 0,006 мас.7 органосилана, или смесь его с силикатным наполнителем, выбранным из группы, включающей каолин, тальк, слюду и бисмалеимид, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью снижения иэнашивающей способности, композиция дополнительно содержит органосилан и силоксановый каучук при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Полиолефин 55,90-68,85

Стекловолокно, аппретированное

0,006 мас.7 органосилана,. или смесь его с

1317002

Продолжение таблицы

Пример

Органосилоксан

Бисмалеимид

Наыолнитель

Полиолефины

Винил- 3-АмиСлю- Тальк

КаоСтекм-фенилен-1,3бисматрино-пролин гоаолокно эти опопропп эток- пилимер ти." лен сисилан

ВТЭС триэтоксилен леимид енп силан

АГИ-9 лан

ГВ С- 9

Д (прототип) 1,00.

23,00 7,00 69,00

30 00 - " - 1 00

67,0

67.50

1,00

30,00

1,00

30.00

1,00

66 50

27 ОΠ— . 3 ОО

1,00

1,50

1,00.7,00 1,00

67,50

67,50

1,00

23,00 7,0

1,00

7,50 22,50

1 00

i 00

40,00

20,.00

55190 20900

i0 00 ЗО,ОО—

56,45

1,00 1,00

30,00

65,40

Ç0,00

30,00

66,40

1,60

1,00

5 (контрольный) 6 (контрольный) 7 (кОнт рольный) 17 (контрольньп 1) 18 (контрольный) 19 (контрольный) 2Ь (контроль" алый) Поли- Поли- БЛОК67,00

68,85

67,45

57,50

Pe, еПтуры композиций

Винил триэток- . сиэтоксиси 1317002

Продолкение таблицы

Рецептуры композиций

Пример

Бисмалеимид

Органосилоксаи

Полиолефины Наполнитель

Винил- 3-Амиок- Стек- Слю- Тальк КаоПоли м-Фе нилен- l, 3бисмаопо- ово- да лнн имер окно три9ток» но-протипронин сисилан

ЬТЭС ри» токсилен леимид на пр пиле илан

АГМ-9 лан

ГВС-9

21 (контрольный) 67,91

30 00 — — — 1,00

0,09

22 . (контрольный) 67,96

30,00 1,00 1,00

Физико-механические свойства удельная †скорос

Теплостой- арная вяз- изнааивакость сть, -,.ния сбраэпо Вика, кдк/и ца стали

"С 38х2МОА, г/см

Пример

Силоксановый каучук

Пластификатор зрушаве напякение

СКТНФ

КТ Н-1

"A"

КТН-1

"Г"

Стеарат кальция расенни, МПа

1 (контрольный) 116 00 . 20 0

35,00

9,89

2 (контрольный) 20,0

1,50

30, 00

99,0

9,88

3 (прототип) 85 ° 0

147,0

39,2

9,89

4 (прототип) 85,2

145,0

37,2

9,87

5 (контрольный) 2 00 70 1

138,0

32,3

9,88

78 ° 2

143,0

36,9

9,83

2,00

32,3

70,1

138,0

140,0

9,88

0,05

36,4

70,00

1,25

6 (контрольный) 7. (контрольный) Винилтри9ток» сизтоксисиПродолкение таблицы

1317002

Продолжение таблицы 1

Физико"механические свойства

Пример

Силоксановый каучук

Пластификатор арная вязсть, «Дк/мз

СКТН-t СКТН-t нАо "Г"

СЕТНФ

Стеарат кальция

1,00

89,5

145,0

40,3

f,24

- 75,8

0,50

142

35,0

1,25

76,8

t42,0

0,50

35,0

1,25

0 05

65,1

30if

130,0

1,13

1,37

0,50

35,0

83,9 а

70,6

30,2

2,00

1, 25.

0,05

1,24

2992

68,5

0,50

1,25

32,7

138,0

69,0

2,10

1 ° 24

140,0

2,00

1924

34,5

70,0

t,00

140,0

33,4

1,25

70,9

34,0

139,0

1,24

71,5

2,10

1,67 и 4,42

81,2

36,2

1,00

1,73 и 5,67

144,0

79, 9

37,2

0,04

Ф вЂ” Приведены минимальные и максимапьные значения удельной скорости изнаиивания, полученные при испытании одной и той ке композиции.

ВНИИПИ Заказ 2392/22 Тираж 437 Подписное Произв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

17 (контрольный

18 (контрольный) 19 (контрольньИ) 20 (контрольный) 21 (контроль- . иьФ) 22 (контрольный) Разруаающее напрякение при растяиении, МПа

145,0

131,0

130,0

Теллостойкость по Вика, С

Удельная скорость изнашивания образ" ца стали

38х2ИЮА, г/см