Полимерная композиция

Авторы патента:

Приказщиков Александр Викторович (RU)

Владельцы патента RU 2660874:

Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро электроаппаратуры" (ООО "КБЭА") (RU)

Изобретение относится к полимерным композиционным материалам на основе полифениленсульфида, которые могут быть использованы для изготовления деталей конструкционного, электротехнического и общего назначений изделий электротехнической, автомобильной, авиационной, специальной, машиностроительной, бытовой и других видов техники. Полимерная композиция для изготовления деталей конструкционного, электротехнического и общего назначений изделий техники содержит полифениленсульфид, стекловолокно и привитой олефиновый сополимер, в качестве привитого олефинового сополимера используют сополимер этилена с метилакрилатом и глицидилметакрилатом. Технический результат изобретения заключается в повышении на 10-20% прочностных характеристик стеклонаполненных композиций на основе полифениленсульфида. 1 табл.

Известна стеклонаполненная полифениленсульфидная композиция, содержащая в качестве модификатора органосилан, выбранный из группы, включающей 3-N-(триметоксисилилпропил)поли(этиленимин), диэтиламино-3-триметоксисилилпропилдисульфид и 3-(диэтиламино)пропилтриметоксисилан (Патент США №4528310, кл. С08К 5/54; НПК 524/86; заявл. 27.09.1982 г., опубл. 09.07.1985 г.). Композиция характеризуется высокой гидролитической устойчивостью, но имеет относительно невысокий уровень прочностных свойств, что является ее недостатком.

Известна композиция, содержащая полифениленсульфид (100 м.ч.), полиолефиновый эластомер (1-100 м.ч.) и смесь амида карбоновой кислоты с антиоксидантом (0,01-10,0 м.ч.), которая дополнительно может содержать от 1 до 400 м.ч. неорганического наполнителя (Патент США №9074096, кл. C08L 81/04, С08К 5/20, C08L 81/02, C08L 23/02, (НПК 523/435, заявл. 22.07.2012 г., опубл. 07.07.2015 г.). Композиция имеет исключительную жесткость, низкое газовыделение и хорошую текучесть. Недостатком данной композиции является ее недостаточно высокая стойкость к воздействию ударных нагрузок.

Известна композиция, содержащая полифениленсульфид, усиливающий наполнитель, например, углеродное или стеклянное волокно, и от 0,1 до 10 мас.% от массы композиии полиэтилена, имеющего плотность от 0,910 до 0,940 г/см³ и показатель текучести расплава больше 100 г/10 мин (Патент США №4544700, кл. C08L 27/21; НПК 524/543, заявл. 16.04.1984 г., опубл. 01.10.1985 г.). Композиция имеет высокую трекингостойкость. В качестве недостатка данной композиции следует указать недостаточно высокий уровень прочностных свойств.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому эффекту является стеклонаполненная полимерная композиция, содержащая полифениленсульфид (100 м.ч.), неорганический наполнитель (от 0 до 400 м.ч.) и привитой сополимер олефина с глицидиловым эфиром ненасыщенной карбоновой кислоты, в качестве которого предпочтительно используется сополимер, содержащий от 70 до 99 мас.% этилена и от 30 до 1,0 мас.% глицидилового эфира метакриловой кислоты /глицидилметакрилат/ (Европейский патент №0327300, кл. С08K 3/00; C08L 81/02; C08L 51/06, опубл. 09.08.1989 г.). Композиция по данному патенту имеет высокую ударную вязкость, но недостаточную жесткость, а также прочность при разрыве и изгибе, что представляет недостаток этой композиции.

Технической задачей изобретения является существенное повышение уровня прочностных свойств полимерной композиции на основе полифениленсульфида при сохранении высокой стойкости к ударным нагрузкам.

Техническое решение указанной задачи достигается за счет того, что в полимерной композиции, содержащей полифениленсульфид, стекловолокно и привитой олефиновый сополимер, в качестве привитого олефинового сополимера используют сополимер этилена с метилакрилатом и глицидилметакрилатом, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полифениленсульфид	35,0-67,0
стекловолокно	30,0-50,0
сополимер этилена с метилакрилатом
и глицидилметакрилатом	3,0-15,0

Для реализации предлагаемого технического решения используют следующие компоненты и вещества.

В качестве полимерной матрицы используют полифениленсульфид линейного и/или сшитого строения, имеющий показатель текучести расплава в пределах 50-800 г/10 мин, при температуре 310°С, т.е. обеспечивающий технологичную переработку композиции методами экструзии и литья под давлением.

В качестве наполнителя используют стекловолокно диаметром от 5 до 15 мкм, выработанное на термически устойчивых при 320-350°С прямых замасливателях, пригодных для получения стеклонаполненных композиций на основе полифениленсульфида. Стеклонаполнитель может быть использован как в виде ровинга, так и рубленного стекловолокна.

Используемый привитой этиленовый сополимер, получаемый привитой сополимеризацией, содержит 24-28 мас.% метилакрилатных и 6-10 мас.% глицидилметакрилатных фрагментов.

Полимерная композиция может дополнительно содержать термостабилизаторы, предназначенные для полифениленсульфидов, а также красители и пигменты, пригодные для окрашивания высокотермостойких термопластов.

Предлагаемое соотношение компонентов в получаемых полимерных композициях является оптимальным и обеспечивает достижение технического эффекта. При уменьшении или увеличении содержания компонентов от предлагаемого, свойства получаемых композиционных материалов ухудшаются.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Примеры 1-3.

Порошкообразный полифениленсульфид и сополимер этилена с метилакрилатом и глицидилметакрилатом из дозаторов подают в двухшнековый лабораторный экструдер Collin (диаметр шнеков 50 мм) и экструдируют при 310-325°С и скорости вращения шнеков 50-80 об/мин. Непосредственно в расплав компонентов через вторую зону загрузки дозируют рубленное стекловолокно (или подают стеклоровинг) и на выходе из формующей головки экструдера получают пруток стеклонаполненного материала, который охлаждается и гранулируется. Составы и свойства полученных композиций приведены в таблице 1.

Исследования прочностных свойств композиций проводили на стандартных образцах, которые изготавливали методом литья под давлением на термопластавтомате модели Ergotech Viva 50-270 фирмы Demag по следующим режимам: температура литья 310-330°С; давление литья 90-110 МПа; температура пресс-формы 130-140°С; время выдержки под давлением 15-20 с; время выдержки при охлаждении 20-25 с.

Прочность при разрыве определяли на лопатках тип 2 по ГОСТ 11262-80. Изгибающее напряжение при максимальной нагрузке определяли на образцах размером 4×10×80 мм по ГОСТ 4648-71, ударную вязкость - по ГОСТ 4647-80 на образцах размером 4×10×80 мм. Результаты испытаний обработаны статистически по ГОСТ 14359-69. На определение каждого показателя прочностных свойств испытывалось по 10 шт. образцов.

Пример 4 - для сравнения.

Композицию получают по методике примера 1, но используют сополимер этилена с глицидилметакрилатом. Состав и свойства полученной композиции приведены в таблице 1.

Как видно из данных таблицы 1, предлагаемое техническое решение позволяет получать стеклонаполненные композиции на основе полифениленсульфида, имеющие по сравнению с прототипом более высокие прочностные характеристики.

Практическое применение получаемых в соответствии с предлагаемым техническим решением стеклонаполненных композиций на основе полифениленсульфида повысит эксплуатационную устойчивость и сроки эксплуатации изделий конструкционного и электротехнического назначений.

Полимерная композиция для изготовления деталей конструкционного, электротехнического и общего назначений изделий техники, содержащая полифениленсульфид, стекловолокно и привитой олефиновый сополимер, отличающаяся тем, что в качестве привитого олефинового сополимера используют сополимер этилена с метилакрилатом и глицидилметакрилатом, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полифениленсульфид	35,0-67,0
стекловолокно	30,0-50,0
сополимер этилена с метилакрилатом и глицидилметакрилатом	3,0-15,0

Полиариленсульфид для нефтепроводов и газопроводов // 2619956

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту. Трубопровод включает полимерную композицию, содержащую полиариленсульфид и сшитый модификатор ударной прочности.

Полимер, содержащий тиоловые группы, и включающая его отверждаемая композиция // 2617686

Изобретение относится к полимеру, содержащему тиоловые группы, а также к вариантам отверждаемой композиции, которая может быть использована для получения герметика.

Модифицированные сульфированные блок-сополимеры и их получение // 2610265

Изобретение относится к модифицированному сульфированному блок-сополимеру, мембране, устройству, электродеионизационной установке, а также к изделию с покрытием. Блок-сополимер содержит по меньшей мере два концевых полимерных блока А, и по меньшей мере один внутренний полимерный блок В.

Двухкомпонентный герметик // 2606987

Изобретение относится к области химии, в частности к герметизирующим композициям, и может быть использовано для герметизации стеклопакетов, в частности, в качестве отверждающегося полисульфидного (тиоколового) герметика, нанесенного на наружную стенку дистанционной рамки стеклопакета и соединяющего между собой по контуру соседние листы стекла стеклопакета.

Высокотермостойкая композиция // 2592524

Изобретение относится к композиции, которая может быть применена в качестве покрытия. Композиция содержит (мас.%): полисульфид или смесь полисульфидов 10-25, эпоксидную смолу или смесь эпоксидных смол 2-20, соединение, выбранное из соединений, имеющих вторичную и/или третичную аминогруппу, и соединений, имеющих амидную группу, 2-20, полисилоксан или смесь полисилоксанов 1-10 и волокна или смесь волокон 0,5-10.

Композиции с серосодержащим полимером и частицами графенового углерода // 2591155

Изобретение относится к композициям герметика, которые включают в себя серосодержащий полимер, например полисульфид и/или простой политиоэфир, и частицы графенового углерода, а также к способам применения таких композиций, которые относятся к способу герметизации щели.

Отверждаемая композиция // 2583433

Изобретение относится к отверждаемой композиции, которая может быть использована в качестве адгезива, герметика и материала для покрытия. Отверждаемая композиция состоит из жидкого полисульфидного полимера, эпоксидного олигомера и амина.

Герметизирующая композиция для ленточного герметика // 2578157

Изобретение относится к герметизирующим материалам на основе полисульфидного олигомера и может быть использовано в машиностроении, нефтеперерабатывающей, авиастроительной, судостроительной отраслях промышленности.

Серосодержащий полимер с концевыми галогеновыми группами // 2574399

Изобретение относится к серосодержащему полимеру, который используют в качестве пластификатора, а также к вулканизуемой композиции. Серосодержащий полимер имеет концевые галогеновые группы и представлен следующей формулой: Х-(R-Sr)n-R-X, где R представляет алкильную группу, содержащую связь -О-СН2-O-, и имеет от 3 до 26 атомов углерода, X представляет атом галогена, n означает целое число от 1 до 200 и r имеет среднее значение 1 или больше и меньше 2.

Стеклонаполненная композиция на основе полифениленсульфида // 2635136

Стекловолоконные пряди и содержащие их армированные изделия // 2600369

Настоящее изобретение относится к водным клеящим композициям для нанесения на стекловолокна, а также стекловолоконные пряди и полимерные смолы, армированные стекловолокнами.

Способ увеличения физико-механических параметров стеклопластика // 2592578

Изобретение относится к области композиционных материалов. Технический результат изобретения заключается в повышении межслоевой адгезии, влагостойкости.

Модифицированные связующие для создания продуктов из стекловолокна // 2584200

Изобретение относится к продукту из стекловолокна, который может быть использован для тепло- и звукоизоляции крыш и стен в жилых и коммерческих строениях. Продукт из стекловолокна содержит связующую композицию, где связующая композиция до отверждения содержит фенолформальдегидную смолу и один или несколько модификаторов, выбранных из группы, включающей сополимер, содержащий одно или несколько элементарных звеньев на основе производных виниловых ароматических соединений и по меньшей мере одно вещество из малеинового ангидрида и малеиновой кислоты или аддукт стирола, по меньшей мере одного вещества из малеинового ангидрида и малеиновой кислоты и по меньшей мере одного вещества из акриловой кислоты и акрилата, или любую их комбинацию.

Длинномерный силовой конструкционный элемент типа строительной балки из полимерного композиционного материала // 2542294

Изобретение относится к элементам силовых конструкций, работающих под нагрузкой, и может быть использовано в качестве балок строительных сооружений, перекрытий при строительстве ангаров, траверс опор линий электропередач и т.п.

Композиция и способ для производства железнодорожных шпал // 2540641

Изобретение относится к новым композициям для железнодорожных шпал и к способам их производства. Способ изготовления шпалы, включающей первую часть, изготовленную из первой композиции, и вторую часть, изготовленную из второй композиции, причем первая композиция включает 15-75 мас.% первого асфальтового компонента и 85-25 мас.% первого полимерного компонента, и вторая композиция включает 20-85 мас.% второго асфальтового компонента и 80-15 мас.% второго полимерного компонента, и каждый из полимерных компонентов включает смесь пригодной для переработки пластмассы и волокнистого армирующего материала, включает стадии: (i) отдельное приготовление и смешивание выбранных количеств асфальта и пластмассы для получения первой и второй смеси; (ii) отдельное плавление и переработка указанной первой и второй смеси в процессорах, способных нагревать и подавать указанные смеси отдельно в виде сложной асфальтово-пластмассовой композиции на насосные устройства, связанные с соэкструзионной фильерой; и (а) перекачивание первой композиции в первую секцию формы для образования внутренней части железнодорожной шпалы и одновременное введение второй композиции во внешнюю часть формы для образования внешней части железнодорожной шпалы или (b) перекачивание второй композиции в первую секцию формы для образования внутренней части железнодорожной шпалы и одновременное введение первой композиции во внешнюю часть формы для образования внешней части железнодорожной шпалы.

Фосфорсодержащие антипирены // 2535687

Изобретение относится к фосфорсодержащим антипиренам, в частности, но не исключительно, для стеклонаполненных полиамидных смол. Огнестойкая полимерная композиция содержит основной полимер (А), где основной полимер (А) включает стеклонаполненный полиамид, и бензилзамещенное фосфорорганическое соединение (В).

Полимерное связующее и препрег на его основе // 2510408

Изобретение относится к области высокомолекулярной химии, а именно к получению связующих для полимерных композиционных материалов (ПКМ), применяемых для изготовления конструкций на основе волокнистых углеродных наполнителей с рабочей температурой 200-400°C, и могут быть использованы в авиационной, аэрокосмической, автомобильной, судостроительной и других отраслях промышленности.

Способ изготовления пресс-материала // 2470046

Изобретение относится к технологическим процессам и может быть использовано для изготовления прессованных изделий конструкционного и электротехнического назначения.

Материал, содержащий полидициклопентадиен, и способ его получения (варианты) // 2465286

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности к технологии получения материалов, содержащих полидициклопентадиен, и может быть использовано в различных областях промышленности.