Полимерная композиция

 

Использование: в качестве конструкционного материала для изготовления корпусов аудио- и видеотехники и т. п. Существо изобретения: полимерная композиция включает акрилонитрилбутадиенстирольный (АБС) сополимер и полимерную добавку на основе сополимера стирола (Со С). В качестве СоС композиция содержит СоС с 20 - 60 % метилметакрилата или СоС с 7 - 10 % акрилонитрила и 43 - 50 % метилметакрилата при следующем соотношении компонентов, мас. %: АБС 94,0 - 96,5; СоС 3,5 - 6,0. 1 табл.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе акрилонитрилбутадиенстирольных (АБС) сополимеров, которые находят широкое применение как конструкционные материалы, например, для изготовления корпусов аудио- и видеотехники, компьютеров, телефонных аппаратов и т.п.

Для использования в этих изделия сополимеры АБС должны иметь достаточно высокую ударопрочность и хорошую декоративность. Современные требования дизайна в ряде случаев отдают предпочтение глянцевым (блестящим) поверхностям передних панелей аппаратуры. Глянцевитость поверхности не только придает изделию товарный вид, но и является ценной технической характеристикой, так как полимер, имеющий матовую поверхность, быстрее загрязняется, что влечет за собой ускоренное старение пластика и его деструкцию. Однако сополимеры АБС имеют от природы матовую поверхность. Для придания поверхности АБС блеска применяются определенные приемы.

Известна полимерная композиция, содержащая сополимер АБС и полимерную добавку на основе сополимера стирола, который содержит: 0,1-10% акрилата или метакриалата, содержащего эпокси-, гидроксил- или алкокси-группы; 20-99,9% алкилакрилата, не содержащего эпокси-, гидроксил- или алкокси-группы; 0-79,9% другого сополимеризуемого винилового соединения (стирол, акрилонитрил, метилметакрилат и др.).

В известной композиции используется сополимер, обязательно содержащий звенья акрилата или метакрилата с функциональными группами эпокси-, гидроксил- или алкокси-группами, а также обязательно содержащий звенья алкилакрилата [1] Однако данная полимерная добавка не позволяет получать АБС с повышенным блеском поверхности и улучшенной атмосферостойкостью.

Известна и другая полимерная композиция, включающая акрилонитрилбутадиенстирольный сополимер и полимерную добавку на основе сополимера стирола [2] имеющих высокие показатели ударной вязкости и блеск поверхности 57-60, определенный на блескомере ФБ-2 путем сравнения отраженного блеска с эталоном.

Недостатком композиции является то, что она может быть получена только в процессе полимеризации в массе. Введение блоксополимера несколько усложняет процесс и блоксополимеры дороги. Все это заметно ухудшает технико-экономические показатели процесса и приводит к повышению себестоимости продукта. Введение дополнительного количества каучука приводит к ускорению старения композиции, поскольку стабильность полимера при эксплуатации определяется, в основном, содержанием ненасыщенного каучука.

Технический результат изобретения повышение атмосферостойкости композиции, снижение затрат на ее получение и расширение ассортимента исходных продуктов.

Для этого в качестве стирола композиция содержит сополимер стирола с 20-60% метилметакрилата или сополимер стирола с 7-10% акрилонитрила и 43-50% метилметакрилата при следующем соотношении компонентов, мас.

Акрилонитрилбутадиен- стирольный сополимер 94,0-96,5 Сополимер стирола 3,5-6,0 В качестве компонентов композиции в изобретении использовали: сополимеры АБС, полученные полимеризацией в массе, содержащие 6-12 мас. полибутадиена, марок АБС-М (ТУ 6-05-2022-86); сополимеры АБС, полученные блочно-суспензионным способом, содержащие 6 мас. полибутадиена, марки АБС-Б1502 (ТУ 6-05-2037-87);
сополимеры АБС, полученные полимеризацией в эмульсии, содержащие около 20 мас. полибутадиена марки АБС-2020 (ТУ 6-05-1587-90);
сополимеры стирола и метилметакрилата (МС), полученные сополимеризацией в массе или суспензии стирола с метилметакрилата, взятых в соотношении (80-40):(20-60), марок МС-20, МС-40 и МС-60 (ГОСТ 12271-76);
сополимеры стирола, акрилонитрила и метилметакрилата (МСН), полученные сополимеризацией в массе или суспензии стирола, акрилонитрила и метилметакрилата, взятых в соотношении (50-40):(7-10):(43-50) (ГОСТ 12271-76).

В состав полимер-полимерной композиции могут входить обычные добавки термо- и светостабилизаторы, антистатики, красители и пигменты, а также антипирены, например, бромсодержащие ароматические соединения в сочетании с трехокисью сурьмы и др. В композицию могут входить также пластификаторы, мягчители и другие добавки.

Композицию можно приготовить смешением компонентов в обычном смесительном оборудовании с последующим гранулированием. Однако можно приготовить концентрат красителя с использованием сополимеров стирола в качестве полимерной основы концентрата, а концентрат затем смешивать с сополимером АБС.

Для грануляции использовался обычный экструдер-гранулятор.

Композицию исследовали по следующим показателям:
показатель текучести расплава по ГОСТ 11645-79;
ударная вязкость по Изоду на образцах с надрезом по ГОСТ 19109-84;
предел текучести при растяжении по ГОСТ 11262-80;
относительное удлинение при разрыве по ГОСТ 11262-80;
теплостойкость по Вика по ГОСТ 15088-83.

Блеск поверхности определяли на блескомере ФБ-2 путем сравнения отраженного блеска с эталоном.

Атмосферостойкость определяли по ГОСТ 9.708-83 на литьевых образцах по изменению цветовых характеристик образцов после экспозиции в приборе АИПСТ в течение 100 ч. Полное цветовое различие Δ Е и цветовые различия по светлоте Δ L, насыщенности Δ S и цветовому тону Δ Т измеряли на колориметре "Спектротон" при источнике света С.

П р и м е р 1. 47,5 кг сополимера АБС-М 0602 по ТУ 6-05-2022-86; 2,5 кг сополимера МС-20 с показателем текучести расплава (ПТР) 29,3 г/10 мин, 0,1 кг стабилизатора Ирганокс 1076 и 0,1 кг стеарата Са загружают в смеситель тяжелого типа (Бенбери) и смешивают в расплаве в течение 5-10 мин при 170-180^о С, после чего массу подают на экструдер и гранулируют. Физико-механические свойства полученной композиции приведены в таблице.

П р и м е р 2. 47,5 кг АБС-М 0602 по ТУ 6-05-2022-86, 2,5 кг сополимера МС-20 (ПТР 29,3 г/10 мин); 0,1 кг стабилизатора Ирганокс 1076; 0,1 кг стеарата Са загружают в скоростной смеситель и перемешивают в течение 10-15 мин, полученную смесь подают в загрузочный бункер двухшнекового экструдера. Смешение производится при 190-240^оС (по зонам).

Физико-механические свойства приведены в таблице.

П р и м е р 3. Композицию получают как в примере 1, но в качестве полимерной добавки брали сополимер марки МС-40.

П р и м е р 4. 40 кг сополимера МС-20 с показателем текучести расплава (ПТР) 30 г/10 мин и 10 кг черной пасты, состоящей из 2 кг сажи марки ПМ 100В и 8 кг диоктилфталата загрузили в смеситель тяжелого типа и смешивали в течение 5-10 мин при 170-180^оС, после чего массу подавали на экструдер и гранулировали.

Полученный концентрат красителя использовали для модификации и одновременной окраски АБС-сополимера непосред- ственно в литье. Для этого 2,0 кг сополимера АБС марки АБС-М 0602 смешали с 0,1 кг полученного концентрата красителя непосредственно в воронке литьевой машины; затем были отлиты образцы для испытаний.

Физико-механические характеристики композиции приведены в таблице.

П р и м е р ы 5-12. Композиции готовили и испытывали так же, как в примере 1, но использовали сополимер АБС различных марок и различные полимерные целевые добавки. Состав композиций и их физико-механические показатели приведены в таблице.

Для сравнения в таблице приведены также свойства используемых марок сополимера АБС, а также композиции по прототипу (последняя строка).

Как видно из таблицы, композиция АБС с сополимерами МС и МСН имеют значительно более высокие величины показателя блеска, чем исходные АБС-пластики при сохранении общего уровня физико-механических показателей; при этом показатель текучести расплава композиций выше, чем у исходных АБС, что улучшает качество литьевых изделий. Кроме того, изменение цветовых характеристик, блеска и абсолютное значение полного цветового различия после экспозиции у композиций ниже, чем у исходных АБС, что говорит об их более высокой атмосферостойкости.

Формула изобретения

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая акрилонитрилбутадиенстирольный сополимер и полимерную добавку на основе сополимера стирола, отличающаяся тем, что в качестве сополимера стирола композиция содержит сополимер стирола с 20
60% метилметакрилата или сополимер стирола с 7 10% акрилонитрила и 43 50% метилметакрилата при следующем соотношении компонентов, мас.

Акрилонитрилбутадиенстирольный сополимер 94,0 96,5
Сополимер стирола 3,5 6,0

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2