Термопластичная формовочная композиция

 

373283

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 09,111.1971 (№ 1629936/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12Л1!.1973. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 28Х.1973

М, Кл. С 08g 37/02

Комитет но делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 678.644 141.049.12 (088.8) Авторы изобретения

М. В. Цебреико, А. В. Юдин, Б. А, Егоров, Г. В, Виноградов, А. И. Бензар и А. С. Гржималовский

Заявитель

Киевский технологический институт легкой промышленности

ТЕРМОПЛАСТИЧНАЯ ФОРМОВОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к технологии переработки полиоксиметиленов в изделия.

Полиоксиметилен (ПОМ), обладая рядом ценных отличительных свойств, характеризуется относительно вьгсокой вязкостью расплава и узким температурным интервалом перера ботки, в результате чего переработка этих полимеров и изделия (особенно высокомолекулярных образцов) становится затруднительной.

Для улучшения перерабатываемости поли; оксиметиленов в них вводят агенты, вызывающие снижение вязкости расплава.

Известна термопластичная формовочная композиция, состоящая из полиоксиметилена, стабилизирующих добавок и в качестве агентов, вызывающих снижение вязкости расплава, аминов (дифениламина, анилина, о-толуидина), формамидов (формамида, диметилформа мида), фенолов (фенола, 3,4-ксиленола, о-циклогексилфенола, а-нафтола), галогснзамещенных алифатических углеводородов (симметричного тетрахлорэтана, бромистого этилена), лактонов (у-бутиролактона), арилфосфатов (трикрезилфосфата, тригексилфосфата), высококипящих фракций нефти, ангидридов кислот, ацеталей, кеталей, толуола.

Применение перечисленных веществ имеет ряд недостатков: все они в той или иной степени токсичны (особенно амины, фенолы, ксиленолы), вызывают окрашивание изделий, в результате чего вводят специальную стадию — отмывку пластификатора, При прядении волокон введение низкомолекулярного вешества в количестве, большем 2 — 5%, ухудшает физико-механические показатели даже отмытого от пластификатора волокна. Кроме того известно, что такие вещества, как дифениламин, фенолы, нафтолы и другие, добав10 ленные в количестве большем 0,5%, вызывают понижение термической стойкости расплава полиоксиметилена, обладают неприятным запахом, большой летучестью. При использовании толуола, диметилформамида требуется

15 применение высоких давлений, герметичной аппаратуры. Представители жирного ряда (даже полярные) ограниченно совместимы с полиоксиметиленом в расплаве в результате чего нельзя достичь существенного пониже20 ния вязкости.

Цель изобретения заключается в разработке такой композиции на основе полиоксиметилена, чтобы введение в определенных условиях второго (нетоксичного, непахнущего, не

25 вызывающего разложения и окрашивания полимера) компонента обеспечивало значительное снижение вязкости расплава.

Согласно изобретению поставленная цель достигается добавлением к полиоксиметилену

30 1 — 20% триэтиленгликоля (ТЭГ), что обеспе3 32В3

Вязкость расплава, из

Содержание трнэтнленглнколя, Режим течения пластнфикации

1,3

9000

6500

1,4

Данные, представленные в табл. 1, показывают, что введение 4% триэтиленгликоля приводит к существенному снижению вязкости расплава и приближению режима течения к ньютоновскому. Оба эти момента очень важны при переработке (особенно при прядении волокна).

Пример 2. По методике, указанной в примере 1, получают композицию, содержащую 90% ПОМ (со стабилизирующими. добавками) и 10 /о ТЭГ. Известно, что представители жирного ряда ограниченно (в количестве 0,5 — 1 O ) совместимы с полиоксиметиленом в расплаве, в результате чего нельзя дочивает понижение вязкости расплава ПОМ в

1,2 — 3 раза.

Ниже приведены примеры приготовления .композиции на основе полиоксиметилена и триэтиленгликоля. Применяют ПОМ, представляющий собой сополимер формальдегида с 2 1,3-диоксолана и имеющий характеристическую вязкость (в диметилформамиде при

150 С) 0,56, что соответствует молекулярному весу 52000. Для повышения устойчивости полимера к термоокислительной деструкции в ПОМ вводят стабилизирующую композицию, содержащую 0,5О/О дициандиамида и

0,5 /о 2,2 -метилен-би с- (4-метил-б-трет-бутилфенола) от веса полимера. Состав композиций дан во всех случаях в весовых процентах.

Пример 1. Порошкообразный ПОМ смешивают с растворенным в этиловом спирте триэтиленгликолем и стабилизирующими добавками. Соотношение ПОМ и триэтиленгликоля составляет 96: 4. Смесь перемешивают до полного испарения спирта и сушат до постоя|нного веса, О влиянии добавки триэтиленгликоля на свойства расплава ПОМ можно судить по реологическим характеристикам (вязкости, режиму течения). Режим течения, характеризующий степень отклонения от закономерностей течения ньютоновской жидкости, оценивают по тангенсу угла наклона касательной в данной точке кривой течения. Условия определения реологических характеристик близки к условиям, при которых ведут переработку ПОМ в волокна. Эффект пластификации оценивают как отношение вязкости расплава непластифицированного полимера к вяз кости пластифицированного.

Реологические свойства расплава непластифицированного и пластифицирован ного ПОМ при 190 С и напряжении сдвига 4,0 10 дин/см предста|влены в табл. 1.

Таблица 1 стичь большого эффекта в снижении вязкости. При содержании триэтиленгликоля 10% наблюдается его полн ая совместимость с

ПОМ в расплаве, несмотря на то, что ТЭГ является слабополярным представителем жирного ряда. Реологические свойства расплава непластифицированного и пластифици.рованного ПОМ прн 190 С и напряжении сдвига 4,0 ° 10 дин/см представлены в табл. 2.

Таблица 2

Эффект пластнфикацнн

Вязкость расплава, пз

Содержание триэтиленглнкол я, 15

Режим течения

9000

1,3

4500

20 Добавление 10 /о триэтиленгликоля обеспечивает высокий пластифицирующий эффект (см, табл. 2), что позволяет перерабатывать образцы ПОМ повышенной вязкости расплава.

25 Пример 3. Композицию, состоящую из

90 "/о ПОМ и 10 /р ТЭГ, перерабатывают в волокна на обычной прядильной машине шнекового типа. Полученные волокна (содержащие триэтиленгликоль) характеризуются по30 вышенной способностью к вытягиванию, высокими физико-механическими показателями (см. табл. 3) .

Таблица 3

I Д

Р> I <Ц о охх охохх

O X ca c» х f & Ф ccc N c» л! о, ххоо

v or ххмо

ccc K O cc

Я9 -ох

I оч) 35

Состав з 1

М д ссс д х

Фх2 х

Ф д д

m о о, R х х х х

3ч

C(прядильной композиции

1500

93

ПОМ

ПОМ-++109, ТЭГ

12,5

Таким образом, введение в ПОМ 10 ТЭГ, понижая вязкость расплава при формовании в два раза, не приводит к снижению физико50 механических свойств волокна, в результате чего отпадает специальвая стадия отмывки пластификатора из готового волоки а.

55 Предмет изобретения

Термопластичная формовочная композиция, состоящая из полиоксиметилена, стабилизирующих добавок и агентов, вызывающих

60 снижение вязкости расплава, отличающаяся тем, что, с целью расширения ассортимента агентов, вызывающих снижение вязкости расплава, в качестве последних применяют триэтиленгликоль в количестве 1 — 20 вес. % от

65 смеси его с полимером,