Стеклонаполненная полиамидная композиция

 

Использование: при производстве литьевых деталей из стеклонаполненных полиамидных композиций. Сущность изобретения: в композицию, содержащую стеклонаполненный полиамид, вводят в качестве модифицирующей добавки 0,5-3 мас.% кубового остатка глубоковакуумной разгонки при 200±20°С и давлении 4 мм рт. ст. метилфенилсилоксановых продуктов. Теплостойкость по Вика при нагрузке 5 kfc составляет 260-265°С, ударная вязкость- 35,2-42,5 кДж/м , разрушающее напряжение при изгибе 208-228 МПа, краевой угол смачивания стекловолокна 50-60°С. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4038204/05 (22) 18.03.86 (46) 23.11.92, Бюл. Гч 43 (71) Курское отделение Всесоюзного научно-исследовательского проектно-конструкторского и технологического института низковольтного аппаратостроения и Московский химико-технологический институт им. Д,И. Менделеева (72) Е.А.Хаустова, Т.А.Груэнова, 3.И.Салина, М.С,Акутин и Г.И.Мерзликин ; (56) О СТ 6-11-493-79.

Полиамиды. Каталог. Черкассы, 1983, с, 5-13.

Изобретение относится к области модификации алифатических стеклонаполненных полиамидов и может найти широкое применение в отраслях промышленности, использующих литьевые детали из наполненных полиамидов.

Известен стеклонаполненный полиамид.

Недостатком этой композиции является плохая перерабатываемость в результате отжима стекловолокна из-за плохой адгезии полимерной матрицы к стекловолокну, недостаточная теплостойкость и низкая ударная вязкость.

Введение модифицирующих добавок улучшает физико-механические свойства композиций.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой композиции является стеклонаполненная полиамидная композиция, вкл.очающая в качестве модифицирую Ы,, 1776679 Al (s»s С 08 (77/00, С 08 К 13/04// (С 08

К 13/04,5:54,7:20) (54) СТЕКЛОНАПОЛНЕННАЯ ПОЛИАМИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Использование: при производстве литьевых деталей из стеклонаполненных полиамидных композиций, Сущность изобретения: в композицию, содержащую стеклонаполненный полиамид. вводят в качестве модифицирующей добавки 0,5-3 мас.; кубового остатка глубоковакуумной разгонки при 200й20 С и давлении 4 мм рт; ст. метилфенилсилоксановых продуктов.

Теплостойкость по Вика при нагрузке 5 КГс составляет 260-265 С, ударная вязкость.

35,2-42,5 кДж/м, разрушающее напряжение при изгибе 208-228 МПа, краевой угол смачивания стекловолокна 50-60 С, 4 табл. щ ей добавки силиконовое масло ПМС-150 : (2). Оптимальное количество масла составляет 4 . Однако, такое количество масла при достижении хороших антифрикционных показателей не приводит к существен- . ному улучшению физико-механических характеристик. 4

Цель изобретения — улучшение перера- О батываемости за счет повышения адгезион- О ной прочности полимерной матрицы к стекловолокну, теплостойкости и физикомеханических свойств стекло напал не н ного полиамида.

Для достижения указанной цели компо- д зиция стеклонаполненного полиамида (ПА) в качестве модифицирующей добавки содержит кубовый остаток глубоковакуумной разгонки при температуре 200 + 20 С и давлении 4 мм рт.ст. метилфенилсилоксановых продуктов при следующем соотношении компонентов, мас.$:

1776679

25

40-70 30

50 улучшения свойств

Стеклонаполненный полиамид 97-99,5

Вышеуказанный кубовый остаток 0,5-3

Стеклонаполненный полиамид может быть частично заменен отходами данного материала при следующем соотношении компонентов, мас,®;

Стеклонаполненный полиемид 67-74,5

Отходы стеклонаполненного полиамида 25-30

Кубовый остаток 0,5-3

Кубовый остаток — это отходы от производства кремнийорганического продукта (продукт 133-176, ТУ на кремнийорганический продукт М 6-02-1233-82), которые в мастоящее время не утилиэируются. Его получают в результате глубоковакуумной раэгонки при температуре 200 и 20 С и давлении 4 мм рт.ст, метилфенилсилоксановых продуктов и он имеет следующий со став, мас.$: метилфенилсилоксаны формулы высококипящие полиметилфенилсилоксаны 30-60

Использование указанного кубового остатка для модификации стеклонаполменного ПА не известно.

Поскольку в процессе получения метилфенилсилоксановых продуктов 133-176 необходима отмывка их соляной кисло ой, кубовый остаток имеет рН 3. Вследствие этого он хорошо совмещается с полимерной матрицей и, проникая в межмолекулярное пространство. вызывает. структурные изменения на молекулярном и надмолекулярном уровне.

Содержание кубового остатка предлагается в интервале 0.5-3 мас. Jf .т.к. ниже 0,5 и выше 3 не достигается достаточного

Согласно изобретению в качестве стеклонаполненного ПА используют ПА 66-KC (1). Отходы стеклонаполненного ПА получают при дроблении литников и бракованных деталей на ротор ном измельчителе.

Пример 1. Грамулы стеклонаполненного ПА 66-КС и необходимые модифицирующие добавки смешивали в соотношениях (мас.$), приведенных в табл. 1 в течение 30 мин, в смесителе для пластмасс и загружали

15 в обогреваемый бункер литьевой машины.

Стандартные образцы для определения теплостойкости (ГОСТ 15065-69) и физико-механических характеристик (ГОСТ 12423-76) отливали ма литьевой машине при следующих режимах:

Температура материального цилиндра по зонам обогрева машины, С

1 эона — 270. 2 эона — 280, 3 эона — 280

Температура сопла, С вЂ” 29.0

Температура литьевой формы, С вЂ” 80

Время выдержки под давлением, с — 10

Время охлаждения в форме. с — 26

Удельиов давление литья, МПа — 100-130

Степень отжима и равномерность распределения стекловолокна определяли. следующим образом: из двух точек изделия (наиболее удаленной от впускного канала и примыкающей к нему) брали пробу и проводили определение содержания наполнителя по ОСТ: 11-498-79.

В табл. 2 приведены результаты физикомеханических испытаний определения теплостойкости и равномерности распределения стекловолокна. Мерой адгеэии полимера к стекловолокну может служить краевой угол смачивания.

Краевой угол смачивания определяли мето" дом "сидячей" кавли при 280 С.

r1 р и м е р 2. Ненаполненный ПА смешивали с необходимыми добавками в экструдере при температуре 280 С.

Полученные гранулы измельчали, расплавляли на стекловолокне и определяли краевой угол смачивания стекловолокна полимером. Составы композиций и результаты испытаний представлены в табл. 3 и 4.

Как видно из таблиц. введение кубового остатка в стеклонаполненный flA позволяет повысить ударную вязкость на 50-56ф„теплостойкость на 17-25 С, снизить угол смачивания ма 52-34ф, повысить равномерность распределения стекловолокна в иэделии, Таким образом, использование предлагаемой композиции позволит:

- улучшить перерабаты ваемость стеклонаполненмого IlA вследствие улучшения адгезионного взаимодействия между стекловолокном и матрицей и в результате этого уменьшения отжима стекловолокна при переработке методом литья под давлением, — снизить потери материала и предотвратить загрязнение окружающей среды, т.к, кубовый. остаток подвергается захоронению, - повысить теплостойкость и фиэикомеханические свойства изделий, — перерабатывать стеклонаполненный

ПА с добавлением отходов в корпусные иэделия электротехники, к KoToph M предъяв1776679 ляются повышенные требования по прочности и теплофиэическим характеристикам.

Формула изобретения

Стеклонаполненная полиамидная композиция, включающая стеклонаполненный полиамид и модифицирующую добавку, о тл и ч а ю щ э я с я тем. что, с целью улучшения перерабатываемости, повышения теплостойкости и физико-механических

10 «Тгалевлг 1

Сто»лона!киньннмл

lIk 66-K

От»оды на»сань»»ого

ПА 66-Ж

99,5 69,5 99 73,5 97 71 64 . 74 96

30 35 35 35 25

0,5 0,5 I 1,5 3 4 1

Кубов»9 ос тато» !

; Онл»лоно аов масло

)lilrI50

1 4

ТгЬлг ° г 2

6i 66-Ж 1 3 3 4 S S 7 8 9

Праааатвлмг

318 . ш as ав an 198 ао 198 199

I9I 1B5 фЮ . 190 183 160 139 180 168

7 8 B 8 8 6 7 6 6

М 35,2 43,5 36,3 4) 30,1 38 28,7 32

ИО 360 365 360 3В 350 340 340 251

31 0 Зюга 30 Е 3X„ седе1льаиие стекловолокна га наи елее и точке, яриьмащев х литмп у нс ч»

Таблица3

Числитель дроби Знаменатель, Раарунамевв напрмен»е ар»»от»бе, М3а à0

Раоягнащее»a»pa»e»»e пр» расти»»»», l6a 163

Относ»тельное балл»нонне . ар» раармав, $ 6

Улаталаа а»а»остал

»А!3 л1

Те»состои»ость со 8»аа нр» мыруа»в 5 »РЬ, оС ЭЮ

Ссдер»ение стеялозоломй®л

% показателей. в качестве модифицирующей добавки она содержит кубовый остаток глубоковакуумной разгонки при температуре

200 «+20 С и давлении 4 мм рт.ст. метилфе5 нилсилоксановых продуктов. при следующем соотношении компонентов, мас. $:

Стеклонаполненный пол иамид 97-99.5

Указанный кубовый остаток 0.5-3, 30,5 30,8 30 30,2 29„8

Э 30,5

1776679

Таблица4

Составитель З.Селина

Техред М,Моргентал

Корректор H.Påâñêýÿ

Редактор

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

Заказ 4100 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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