Полимерный композиционный материал и способ его получения

 

Изобретение относится к получению композиционных полимерных материалов , используемых при изготовлении изделий, устойчивых к действию щг-г лочей. Изобретение позволяет получать материалы с повышенной устойчивостью к действию щелочей (изменение микротвердости после выдерживания материала в 10%-ном растворе гидроксида натрия в течение 72 ч 3,7-7,1%). Эффект достигается получением композиционного полимерного материала, содержащего 39-81 мас.% пиритных огар- .ков и 20-61 мас.% полиакрилонитрила, смешением 3-14 мас.% пиритных огарков , 3-23 мас.% акрилонитрила, 0,3- 1,5 мас.% пероксрдисульфата натрия и до 100% воды и последующей полимеризацией при 30-50°С в течение 60- 240 мин. 2 с.п.ф-лы, 2 табл. с 8 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4600802/05 (22) 09,08.88 (46) 23. 03. 91. Бюл. 9 11 (71) Львовский государственный университет им. Ив.Франко (72) Е.П.Ковальчук, М.Ф.Изеницкий и И.Н.Крупак (53) 678.745(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР )) 907003, кл. С 08 F 2/44, 1982.

Заявка Японии 1(54-56642, кл. С 08 К 3/20, опублик. 1979, (54) ПОЛИМЕРНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к получению композиционных полимерных материалов, используемых при изготовлеИзобретение относится к производству пластических масс, в частности к получению наполненных минеральными веществами компоэитов, используемых в качестве конструкционных материалов.

Цель изобретения — увеличение стойкости материапа к действию щелочей.

Пример l. Композиционный материал полуиают смешением пиритных огарков, химический состав которых приведен в табл.1, с акрилонитрилом и водным раствором пероксодисульфата натрия в стеклянном дилатометре. 3атем дилатометр помещают в термостат при температуре термостатирующей жидкости 40 С. Реакционную смесь перемешивают на протяжении всего опыта при помощи магнитной мешалки. По истечении заданного времени со(51)5 С 08 L 33/20, С 08К 3/20, С 08 F 120 44

2 нии изделий, устойчивых к действию ще лочей. Изобретение позволяет получать материалы с повышенной устойчивостью к действию щелочей (изменение микротвердости после выдерживания материала в 10%-ном растворе гидроксида натрия в течение 72 .ч 3,7-7,1%).

Эффект достигается получением композиционного полимерного материала, содержащего 39-81 мас.Х пиритных огар,ков и 20-61 мас.Х полиакрилонитрила, смешением 3-14 мас.% пиритных огарков, 3-23 мас.Х акрилонитрила, 0,31,5 мас.Х пероксодисульфата натрия и до 100% воды и последующей полимеризацией при 30-50 С в течение 60240 мин. 2 с.п.ф-лы, 2 табл.,держимое дилатометра отфильтровывают и полученный композит сушат в вакуумном сушильном шкафу при 60 С.

Композит представляет собой порошок, который легко прессуется в таблетки под давлением - 100 кгс/см . Таблетку испытывают на устойчивость к действию щелочи по известной методике, Состав исходной реакционной смеси, мас.Х:

Пиритные огарки 8,7

Акрилони трил 7,0

Пероксодисульфат натрия 0,3

Вода До IOO

Время полимеризации 60 мин. Выход полимера 46,3Х. Содержание полимера в .композите 21Х. Свойства композиции приведены в табл.2.

1636428

12,1 40

11,7

Пример 2. Получение композиции проводят согласно примеру 1, Состав реакционной смеси, мас.Х:

Пиритные огарки 8,7

Акрилонитрил 7,0

Пероксодисульфат натрия 1,5

Вода До !00

Время полимеризации 240 мин. Выход полимера 98,1% Содержание полимера в композите 44,11X.

Пример 3. Получение композиции проводят согласно примеру 1. Состав реакционной смеси, мас.%: 15

Пиритные огарки 12,1 Акрилонитрил l1,9

Пероксодисульфат натрия 0,77

Вода До 100 20

Температура реакционной смеси 30 С.

Время полимеризации 150 мин. Выход полимера 70,6%. Содержание полимера в композите 42,79Х.

Пример 4. Получение компози- 25 ции проводят согласно примеру 1. Состав реакционной смеси, мас.%:

Пиритные огарки l2,1

Акрилонитрил 1197

Пероксодисульфат

30 натрия 0,77

Вода До 100

Температура реакционной смеси 50 С.

Время полимеризации 150 мин. Выход полимера 98,6Х. Содержание полимера в композите 61 0%.

Пример 5 (контрольный). Получение композиции проводят согласно примеру !. Состав реакционной смеси, мас.X:

Пиритные огарки

Акрилонитрил

Пероксодисульфат натрия 0,77

Вода До 100

Температура реакционной смеси 20 С,.

Время полимеризации 150 мин. Степень конверсии мономера в полимер . 17„1X, Содержание полимера в композите 15 3%.

Пример 6 (контрольный). По50 лимеризацию проводят согласно примеру 1. Состав реакционной смеси, мас.Х:

Пиритные огарки 15 0

Ак рилонитрил 2,0

Пероксодисульфат натрия 0,3

Вода До 100

Температура реакционной смеси

40 С. Время полимеризации 180 мин.

l4,0

Степень конверсии 75%. Содержание hoлимера в композиции 9,1Х.

Пример 7. Получение композиции проводят согласно примеру ), Состав реакционной смеси, мас.Х:

Пиритные огарки 3,0

Акрилонитрил 23,0

Пероксодисульфат натрия— 0,3

Вода До 100

Время полимеризации 240 мин, температура реакционной смеси 40 С. Степень конверсии мономера в полимер

12Х. Содержание полимера в композиции 47,9Х.

Пример 8. Композицию получают согласно примеру l. Состав исходной реакционной смеси, мас.%:

Пиритные огарки 14,0

Акрилонитрил 3,0

Пероксодисульфат натрия 0 5

Вода До 100

Время полимеризации 50 мин. Степень превращения мономера в полимер

63,0Х. Содержание полимера в композиции ll 9%.

Hp и м е р 9 (контрольный). Получение полимера проводят согласно примеру 1. Состав реакционной смеси, мас.%:

Пиритные огарки 3,0

Акрилонитрил 21,0

Пероксодисульфат натрия 1,2

Вода До 100

Время полимеризации 300 мин, температура реакционной смеси 40 С, Степень конверсии мономера в полимер

52,0Х. Содержание полимера в композиции 78,2%.

Пример 10. Получение полимера проводят согласно примеру 8 ° Состав реакционной смеси, мас.%:

Пиритные огарки 3,0, Акрилонитрил 5,1

Пероксодисульфат натрия 1,8

Вода До 100

Время полимеризации 150 мин, температура реакционной смеси 40 С ° Степень конверсии мономера в полимер

87,4Х. Содержание полимера в композиции 69,0Х.

Пример 11. Получение полимера проводят согласно примеру l. Состав реакционной смеси, мас.Х:

Пиритные огарки

16364

Il 7

28 6 ные огарки, а в качестве полимерного связующего — полиакрилонитрил, при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Пиритные огарки 39-80

Полиакрилонитрил 20-61

2. Способ получения полимерного композиционного материала, о т л ич а ю шийся тем, что пиритные огарки смешивают с акрилонитрилом, пероксодисульфатом натрия и водой при . следующем содержаниикомпонентов в смеси, мас.Х:

Пиритные огарки 3-14

Акрилонитрил 3-23

Пероксодисульфат натрия 0,3-1,5

Вода До 100 и реакционную смесь подвергают полимеризации при 30-50 С в течение

60-240 мин.

Акрилонитрил

Пероксодисульфат натрия 1,5

Вода ljo 100

Время полимеризации 90 мин, тем5 пература реакционной смеси 30 С. Сте- пень конверсии мономера в полимере

61,37. Содержание полимера в композиции 33,8Х. 10

Свойства компоэита ло примерам l-l! приведены в табл.2.

Формула изобретения

l. Полимерный композиционный мате риал, содержащий минеральный наполнитель и полимерное связующее, о т л и— ,ч а ю шийся тем, что, с целью. увеличения стойкости материала к действию щелочей, он содержит в качестве минерального связующего пиритТ а б л и ц а 1

FeyOg FeO SiOy А1 0 CaO MgO MnO CuO ZnO SO

Оксиды

Содержа ние,мас.X 79,44 0,5 16,76 2,00 0,5 0,4 0,15 О,l 0,05 0,06.

Таблица2 30 Продолжение табл. 2

9

ll

Известный

11,9

78,2

69,0

33,8

14,2

12,8

9,8

4,7

37, Z""

43,2

Устойчивость к действию щелочей определяют по изменению микротвердости образцов после выдерживания их в среде водного раствора гидроксида нат45 рия (IOX) в течение 72 ч. Образец соответствует стандарту на щелочную устойчивость, если микротвердость изменяется менее, чем на 1ОХ.

ММ .

Образец выдерживают в щелочи 48 ч.

2

4

6, 7

21,02

44,11

42,79

61,30

15,30

9,10 ,47,90

6,2

4,1

3,7

9,1

11,0

28,0

7,1

Составитель В.Мкртычан

Техред Л.Олийнык Корректор М.Самборская

Редактор И. Дербак Заказ 796 Тираж 311 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101