Полимерная композиция

 

Сущность изобретения: композиция содержит , мас.% карбамидеили карбамидомеламинформальдегидная смола 10-25; сополимер акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатом натрия (в массовом соотношении 48:51:1) 0,1-2,5; бутандиенстирольный или карбоксилатный латекс (по сухому остатку) 1,5-4; стеарат цинка 0,3-2; волокнистый наполнитель - смесь полиакриловых волокон, модакриловых волокон на основе сополимеров акрилонитрила, содержащих40-85% акрилонитрила, и полиэфирных волокон в массовом соотношении 1:(0,5-1,5):(0,05-0,5) соответственно - остальное . Волокнистый наполнитель пропитывают смолой, в которую предварительно вводят 25-30%-ный раствор в ацетоне сополимера акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатом и латекс. Добавляют стеарат цинка, смешивают компоненты 20 мин, высушивают при 80-90° С до полного удаления растворителей. Прессуют изделия при 135-145° С, давлении 20-30 МПа, выдержке 0,8-1 мин/мм толщины. Характеристики образцов: уд.ударная вязкость 6,9-10 кДж/м ; разруш, напр, при изгибе 29-42,2 МПа; коэфф. диффузии химических реагентов в образец, м с 10 : 1 %-ный р-р гидроокиси натрия 4,7-5,6, раствор, содержащий 1,5% хлорида натрия и 2,5% мочевины, 3,3- 3,7; водопоглощение, % 0,7-1,4; биостойкость: потери массы образцов в течение 6 мес (по методу Горшина и Крапивиной) - не обнаружено; содержание свободного формальдегида 0,01-0,012 мг/м3. 2 табл (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4821856/05 (22) 04.04.90 (46) 23.05.92. Бюл. ¹ 19 (71) Институт механики металлополимерных систем АН БССР (72) Л.М.Белоцкая, H.À.Åêèìåíêî, С,И,Павлова и В.В,Яроцкий (53) 678,652(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1090693, кл. С 08 61/24, 1988.

Авторское свидетельство СССР № 1257079, кл. С 08 L 61/24, 1988. (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Сущность изобретения; композиция содержит, мас.%, карбамидо- или карбамидомеламинформальдегидная смола 10 — 25; сополимер акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатом натрия (в массовом соотношении 48:51:1) 0,1 — 2,5; бутандиенстирольный или карбоксилатный латекс (по сухому остатку) 1,5 — 4; стеарат цинка 0,3-2; волокнистый на пол нител ь — смесь полиакриловых волокон, модакриловых волокон на основе сополимеров акрилонитрила, содерИзобретение относится к созданию конструкционно-отделочных материалов на основе полимеров и наполнителей и может быть использовано в строительстве для изготовления полов и потолков, стен и перегородок, а также в качестве конструкционного материала в радиотехнической промышленности, машиностроении и других о-: раслях народного хозяйства.

Известна масса для изготовления древесно-волокнистых плит, включающая, мас,%: древесное волокно 86,22 — 89,40; карбамидоформальдегидная смола 5,0 — 6,5; Ж,» 1735328 А1 (я)5 С 08 1 61/24, 9/00, С 08 К 5/00//

// (С 08 К 5/00, 5;09, 7:02) жащих40 — 85% акрилонитрила, и полиэфирных волокон в массовом соотношении

1:(0,5-1,5):(0,05 — 0,5) соответствен но — остальное, Волокнистый наполнитель пропитывают смолой, в которую предварительно вводят 25 — 30%-ный раствор в ацетоне сополимера акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатом и латекс. Добавляют стеарат цинка, смешивают компоненты 20 мин, высушивают при 80 — 90 С до полного удаления растворителей. Прессуют изделия при 135 — 145 С, давлении 20 — 30 МПа, выдержке 0,8 — 1 минlмм толщины. Характеристики образцов: уд.ударная вязкость 6,9 — 10 кДж/м; разруш, напр. при изгибе 29 — 42,2

2.

МПа; коэфф, диффузии химических реагентов в образец, м с 10: 1%-ный р-р гидроокиси натрия 4,7 — 5,6, раствор, содержащий

1,5% хлорида натрия и 2,5% мочевины, 3,3—

3 7; водопоглощение, % 0,7 — 1,4; биостойкость: потери массы образцов в течение 6 мес (по методу Горшина и Крапивиной) — не обнаружено; содержание свободного формальдегида 0,01 — 0,012 мг/м . 2 табл. фосфорная кислота 0,1-0,13, уротропин 0,50,65; карбамид 4,0 — 5,0; малеиновая кислота

1,0-1,5.

Изделия из этой композиции имеют невысокие прочностные свойства, неустойчивы к возведению атмосферных факторов, имеют очень низкую био- и химстойкость.

Это ограничивает сферу их применения в качестве конструкционных и конструкционно-отделочных материалов. Кроме того, композиция имеет высокую стоимость.

Наиболее близкой к изобретению является композиция для древесно-стружечных

1735328

55 плит, содержащая, мас.%: карбамидоформальдегидная смола 6,5 — 13,5; продукт конденсации паливинилового спирта и карбамида в присутствии глицерина при массовом соотношении реагентов 55:90:1,8 соответственно 1,3 — 7,5; хлористый аммоний 0,5 — 1; древесная стружка 78 — 91,7.

Недостатки известной композиции— сравнительно невысокая удельная ударная вязкость и биастойкость, Кроме этого, изделия из этой композиции имеют низкую водои xvlMCTOAKOCTb, Цель изобретения — повышение ударной вязкости, водо-, хим- и биостойкости

КОМПОЗИЦИИ, Поставленная цель достигается тем, что композиция, включающая карбамидоформальдегидную смолу, наполнитель и модификатор, содержит в качестве наполнителя смесь ПАН вЂ” волокон, модакриловых волокон (из сополимеров акрилонитрила, содержащих 40 — 85% акрилонитоила) и полиэфирных волокон, взятых в массовом соотношении соответственно 1:(0,5—

1,5);(0,05 — 0,5), а а качестве модификатора— сопалимер акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатам натрия и дополнительно бутадиенстирольный или карбаксилатный латекс и стеарат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбамида- или карбамидомеламинофармальдегидная смола (по сухому остатку) 10 — 25; сополимер акрилонитрила с винилхлоридам и стиролсульфонатом натрия в соотношении 48:51:1 0,1 — 2,5; бутадиенстиральный или карбоксилатный латекс (па сухому остатку) 1,5 — 4; стеарат цинка 0,3—

2; волокнистый напал нител ь — остал ьное.

При изготовлении композиции использу.от следующие модакриловые волокна; канекалон — сополимер акрилонитрила и винилхлорида в массовом соотношении

40:60, нитром М вЂ” сополимер акрилонитрила с винилхлоридам и стиролсульфонатом натрия в массовом соотношении 48:51:1, верел — саполимер акрилонитрила и хлорвинилидена в массовом соотношении 54:46.

Композицию готовят следующим образам.

Волокнистый напалнитель — смесь ПАН, мадакрилавых (сополимерав акрилонитрила, содержащих 40 — 85% акриланитрила) и полиэфирных волокон, взятых в массовом соотношении 1:(0,5 — 1,5);(0,05 — 0,5), или отходы производства искусственного меха, содержащие ПАН, модакриловые и полиэфирные волокна в том же соотношении, смешивают в смесителе с карбамидоформальдегидной смолой марки КФ-Ж или карбамидамеламинаформальдегиднай

40 марки КФ-МТ-В-1, в которую предварительна вводят 25 — 30%-ный раствор в ацетоне сополимера акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатом натрия в соотношении 48:51:1 и латекс бутадиенстирольный марки БС-50 — сополимер бутадиена со стиролом в массовом соотношении 50:50 или карбоксилатный марки СКС-30-1 — сополимер бутадиена са стиролом и метакриловой кислотой в массовом соотношении

70:30:(1,5 — 4).

B смеситель загружают также стеарат цинка. Смешивание компонентов производят в течение 20 мин. После этого композицию подают в сушилку, где ее высушивают при 80 — 90 С до "влажность+ летучие" 3,5—

4%, т.е, до полного удаления растворителей.

Изготовление изделий производят методом прямого прессования при 140 + 5 С и давлении 20 — 30 МПа и выдержке под давлением 0,8 — 1 мин/мм толщины или непрерывным способом путем плунжерного прессования при указанный температуре и давлении.

Изготовление образцов из композиции производят на прессе П474А методом прямого прессования, Испытания образцов производят по стандартным методикам.

Плотность образцов, определение ударной вязкости, на образцах размером 120х15х10 мм без надреза, разрушающее напряжение при изгибе, водопоглощение, химстойкость, определение коэффициента теплопроводности при 20 5 С (293 + 5 К) производят по ГОСТУ, Биостойкость определяют по методу Горшина и Крапивинай, Образцы размером 12х12х27 мм в количестве 50 шт укладывают в ящик с землей смешанного состава — лесная суглинистая, торфянистая и песчаная в соотношении 2:1:1 влажность

36 2%. Для стабилизации влажности земли все ящики дополнительно укрывают полиэтиленовой пленкой, Биостойкость определяют по потере массы образцов по истечении 6 мес, Содержание свободного фармал ьде гида определяют по ГОСТУ.

Составы композиции и ее свойства приведены в табл. 1 и 2 соответс венно.

Результаты исследований показывают, что предлагаемая композиция позволяет повысить ударную вязкость в 2 — 3 раза, химстойкость — в 3-4 раза при значительном увеличении водо- и биостойкости — изделия из этой композиции не подвергаются гниению.

Композицию используют в строительстве для изготовления полов и потолков, стен

1735328

Таблица 1

Сплепкапис комппнентгн, м,тс,y., а композиции (Компоненты

3 4 ) 5

Спесь ПЛН, молткрилпеых и пОЛиафнрных аолокон 85,7

80 8

80,8

75,2

66,9

79,0

Спотноыенис ПЛН, мол,ткрн:l00blx н полизслирных полонен В нх Снеси

1:(0,5-0,0>) !:0,8:0,1 I:0,Гл:0.1 1:!:0,2 1,1:0,2 1:; Ñ,3 1:1,2;0,3 1;1.5:0,5

Отходы произепрстеа искусстаснного моха, сопсDкаьлие 452 ПЛН, 452 модакрилоаь:х í 102 полллзцлирых е липком

i9,0

75,2

Ктобамилп- и ктрбамилонсл.тнлтйоск>рмальдсгнйнал смола: карбамиЛОЕормальлсгидная сиопа КФ-K 10,0

IS,0

20,0

17,0

25.0 карбамицомспаминоаормальпегилная смол,т марки Кр-И1-0-1

1,0

70, °

На1екс: буттлиснстнрольный

40-50

4.0

3,0

1,5

2,0

3,0

2,0 карбоксипттный СКС-30-1

Сополимср акрипонитрила с пиннт хлпрнполл н слирплсульоатолл натрия (48:51:1) 2,5

1 Г>

0 5

1,5

G,1

1,5

0,7

2.0

0,7

0,3

Стсарпт цинкт

1, л1

55 и перегородок. Особенно целесообразно ее использовать для изготовления полов(плит, досок, других элементов), подвергающихся постоянному воздействию влаги и агрессивных сред. Полы из композиции имеют хорошие теплоизоляционные, прочностные свойства, высокую водо-, хим- и биостойкость, нетоксичны.

Формула изобретения

Полимерная композиция, включающая аминоформальдегидную смолу, наполнитель и модификатор, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вязкости, водостойкости, химической стойкости и биостойкости, она содержит в качестве аминоформальдегидной смолы карбамидо- или карбамидомеламинформальдегидную смолу, в качестве наполнителя — волокнистый наполнитель — смесь полиакриловых волокон, модакриловых волокон на основе сополимеров акрилонитрила, содержащих

40 — 85% акрилонитрила, и полиэфирных волокон, в массовом соотношении 1:(0,5-1,5):(0,05 — 0,5) соответственно, в качестве модификатора — сополимер акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатом на5 трия в массовом соотношении 48:51:1 соответственно и дополнительно бутадиенстирольный латекс на основе сополимера бутадиена со стиролом в массовом соотношении 50:50 или карбоксилатный латекс на

10 основе сополимера бутадиена со стиролом и с метакриловой кислотой в массовом соотношении 70:30:(1,5 — 4) соответственно и стеарат цинка при следующем соотношении компонентов, мас. : карбамидо- или карбамидоме15 ламинформальдегидная смола (по сухому остатку) 10 — 25; сополимер акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатом натрия в массовом соотношении 48:51:1 0,1 — 2,5; указанные бутадиенстирольный или карбокси20 латный латекс (no сухому остатку) 1,5-4; стеарат цинка 0,3 — 2; волокнистый наполнитель — остальное.

1735328 таáлица2

Известная композиция

Свойства композиции

Посдлтгаомал композиция

3 j 4

6 j 7 f 8

850 1100

Плотнасть, кг/смт

1100

У,сальная ударная вязкость, кйм/м

12,3 .

12,4

Раэруаакв1ее налряаение при изгиба, НПа

42,8

42,8

4 i,9 48,6

27,5

Коэффициент диФвузии кимическик реагентов в образвц, ма.с Ialz: еодний раствор гидроокиси натрия 12-ннй

4,2 3,5 3,4 3,7 3,6 4,2

15.8 раствор, содеомаций 1,52 клорила натрия и 2,52 мочевини

3,0 2,9 2,8 2,4 2,7 г, 2,8

0,7 0,4 0,3 0,5 0.3 0,3 0,5 0,5

12,7

9,5

Бодопоглощенио

БнОстойкость. потеря масси образца в течение 6 мес по методу Гермина и Крапиги са

57,0

Потери н,тоси образца не оГ>нлрумсны

Коэв йициент теллопроводности, Бт/м К

0,122 О,i20

0,124

0,128

Содерьание свободного Формальдегида

0,008

0,01

0,009

0,009

30

40

50

Составитель Г.Степанова

Техред М.Моргентал Корректор Э,Лончакова

Редактор Н,Рогулич

Заказ 1791 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1100 1090

12,6 13,6

0,128

0,009

1090 II00 1100 1100

14 3 1 7,8 18 I 17,0

48,8 54,0 55 6 55,1

0,124 0,128 0,128 0,130

0,01 0,01 0,01 0,01