Термопластичная формовочная композиция

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

{uI865130 (61) Дополнительный к патенту (51)М, Кл,З (22) Заявлено 1%12.77 (21) 2554603/05 (23) Приоритет - (32) 20.12.76

С 08 L 71/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) С (31) 752024

Опубликовано 15.0981. Бюллетень ¹ 34 t53) @ 678. 83-19 (088. 8) Дата опубликования описания 150981

Иностранцы

Джим Фан Ли младший и Чарльз Филип Шанк (США) I

Иностранная фирма

"Дженерал Электрик Компани" (США) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ТЕРМОПЛАСТИЧНАЯ ФОРМОВОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к композициям.простых полиэфиров, а именно к термопластичным формовочным композициям на основе полифениленэфирных смол, и может быть. использовано в химической промышленности.

Известна термопластичная формовочная композиция на основе смеси полифениленэфирных смол и различных наполнителей, красителей 1 .

Недостатком этой композиции являются относительно низкие физико-механические показатели, в частности . ударопрочность.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности является термопластичная формовочная композиция, содержащая поли-(2,б-диметил-1,4-фениленовый) -эфир и полиcTHpoJIbHJJI0 смолу, выбранную из группы, состоящей из полистирола.и модифицированного бутадиеновым каучуком полистирола (23 .

Недостатком этой композиции является также относительно низкая ударопрочность.

Цель изобретения — повышение ударопрочности композиции.

Цель достигается тем, что термопластичная формовочная композиция, содержащая поли- (2, б-диметил-1,4-фе.ниленовый) эфир и полистирольную смолу, выбранную из группы, состоящей .из полистирола и модифицированного бутадиеновым каучуком полистирола, дополнительно содержит гидрированный радиальный телеблочный блок-,сополимер стирола и бутадиена при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Поли- (2, б-диметил-1, 4фениленовый) эфир 50-55

Полистирольная смола 30-42

Гидрированный радиальный телеблочный блоксополимер 8-15

Предпочтительныь и cTBpoJIbHbMH смолами являются гомополистирол и модифицированные каучуком олистирольные смолы с высокой ударной прочностью, т.е. смолы, которые модифицированы натуральными или синтетическими полимерными материалами, ведущи;ми себя при комнатной температуре (например 20-25оС) как эластомеры, в частности полистирольные смолы,со- . .держащие полибутадиен или каучукоподобные-стирол-бутадиеновые сополимеры.

Целесообразным полистиролом с вы

:сокой ударной прочностью является

865130 продукт FG-834, выпускаемый фирмой

"Фостергрант Ко.," который представляет собой модифицированный каучуком полистирол с высокой ударной прочностью, содержащий приблизительно 8Ъ полибутадиенового каучука. Предпочтительным низкомолекулярным гомополистиролом является .продукт KPTL-5, который в виде технического продукта выпускается фирмой "Арко полимерс, Инк"., средний молекулярный вес которого приблизительно 40 000. Предпочтительный гомополистирол с.относительно высоким молекулярным весом представляет собой продукт DYL-SG, средний мЧлекулярный вес которого примерно 150 000, также выпускаемый фирмой "Арко" .

Радиальные телеблочные блок-сополимеры представляют собой технически доступные продукты. Их получают сополимеризацией со стиролом в присутствии металлоорганического инициатора, например н-бутиллития, с получением сополимеров, которые содержат активный металлический атом, в частности литий, на одном конце каждой из полимерных цепей. Эти полимеры с находящимися на концах молекул металлическими атомами затем используют для реакции с агентом реакции сочетания, молекулы которого содержа по меньшей мере три активных участка, приемлемых для реакции со связями углерод-металлический атом в полимерных цепях и замещения металлических атомов цепей. то приводит к образованию полимеров, которые имеют относительно длинные ответвления, отходящие в виде лучей от кольца, образованного полифункциональным агентом реакции сочетания.

Агенты реакции сочетания для радйальных телеблочных сополимеров можно выбрать из класса полиэпоксидов, полиизоцианатов, полииминов, полиальдегидов, поликетонов, полиангидридов, сложных полиэфиров, полигалогенидов и т.п.

Гидрогениэацию радиальных телеблочных блок-сополимеров с получением гидрогенизованных радиальных телеблочных блок-сополимеров можно проводить любым известным способом.

Молекулярный вес гидрогенизованного радиального телеблочного блок-сополимера и количественные соотношения между его сомономерами могут изменяться в широком интервале. В предпочтительных вариантах молекулярный вес гидрогенизованного радиального телеблочного сополимера находится в. интервале приблизительно 75 000

350 000, он содержит 1 — 45 вес.Ъ звеньев винилового ароматического соединения и 99 — 55 вес. % насыщенного каучука в пересчете на весовое количество радиального телеблочного сополимера. Количество агента сочета5

65 ния в сополимере зависит от конкретного используемого агента и количеств ва металлоорганического инициатора.

Обычно используют относительно малые количества агента сочетания, например 0,1 -1 вес. ч. на каждые

100 вес.ч. используемой смолы.

Предлагаемые композиции могут включать в себя другие компоненты, в частности агенты, придающие огнестойкость, наполнители, вещества для улучшения технологических свойств, пигменты, стабилизаторы и другие средства, добавляемые для тех же целей. Можно использовать армирующие наполни-.ели в количестве, достаточном для сообщения улучшения прочностных свойств,в частности алюминий, железо, никель и т.п., а также неметаллические армирующие агенты, в частности угольные .волокна, силикаты, в частности игольчатый силикат кальция, асбест, двуокись титана, титанат калия и титанатные нитевидные кристаллы, стеклянные чешуйки, стекловолокно и т.п.

Предлагаются также огнестойкие. композиции, которые содержат придающие огнестойкость добавки, относящиеся к классу галоидированных органических соединений в смеси с соединениями сурьмы, элементарным фосфором или соединениями фосфора, или же соединениями, в молекулах которых имеются связи фосфор-азот, или смесь двух или большего числа вышеперечисленных компонентов.

Предлагаемые композиции можно готовить в соответствии с обычной технологией,т.е. вначале сухим смешением компонентов с приготовлением предварительнои смеси, а затем пропусканием этой предварительной смеси через экструдер при повышенной температуре, например при 218-338ОC. Так стеклянную прядь (пучок волокон из элементарных нитей) рубят на мелкие кусочки, например длиной 3,175

15,4 мм, предпочтительно менее

6,3 мм,и направляют в экструзионный смеситель совместно с полифениленэфирной смолой, стирольной смолой, гидрогенизованным радиальным телеблочным сополимером и придающей или придающими огнестойкость добавкой или добавками с формованием формоночных таблеток (гранул) . В процессе смешения волокна в еще большей степени укорачиваются и подвергаются предварительному диспергированию, выходя из такого процесса с длиной менее 1,588 мм. Согласно другому методу стеклянные волокна рубят или измельчают до коротких кусочков, смешивают с по .ифениленэфирной смолой, стирольной смолой, радиальным телеблочным сополимером и, возможно, с

1 добавкой, придающей огнестойкость, путем сухого смешения, а затем либо

865130

16,5

65

Термопластичная композиция в соответствии с предлагаемым изобретением снижают жесткость s мельнице или иэ. мельчают, либо экструдируют и рубят.

Кроме того, приготовление смеси проводят с целью обеспечения кратковременности пребывания в машине; надежности регулирования температуры, воэможности использования теплоты трения и однородности смешения между смолами и добавками.

Пример 1. Сравнительный образец A . Предварительно приготовленную смесь, которая включает

55 вес .ч. поли- (2, 6-диметил-1, 4-фениленового) =-эфиРа (ПФО) и 45 вес.ч. продукта Фостуфлекс (F G -8 34), модифицированного каучуком полистирола, содержавшего приблизительно 8% поли- 15 бутадиенового каучука, получают сухим смешением компонентов, вес..ч.: трифенилфосфат. 4у полиэтилен 1,5у тридецилфосфит 1; сульфид цинка 0,15, и окись цинка 0,15. Далее эту пред- 20 варительно приготовленную смесь подвергают перемешиванию в 28 миллиметровом двух-шнековом экструдере при

260 С. Экструдат охлаждают и подвергают рубке на кусочки, после чего 25 из кусочков отформовывают испытательные стержни в машине для инжекционного формования Ньюбьюри.

Пример 1. Образец В. Процесс сравнительного примера 1 повторяют полностью за исключением того, что вместо 45 вес.ч. продукта FG-834 используют 30 вес.ч. продукта Дилен8С (иYL-8G) фирмы "Синклер-Коппер

Ко" .("кристаллического" полистирола) и применяют 15 вес.ч. продукта Сольпрен 502Cx(SOL-502) фирмы "Филлипс петролеум", который представляет собой радиальный телеблочный сополимер, содержащий гидрогенизованные каучуковые блоки. 40

Пример 2. Композиции, приготовленные согласно сравнительному примеру 1 и примеру 1 подвергают испытаниям. Получают следующие результаты соответственно для образцов A и 45

В:

Предел прочности при растяженаи, к г/см 623 553

Удлинение при 50 растяжении, % 83 20

Ударная прочность по Изоду с надрезсм, кггсм/см 33,0

Температура тепловой деформации, С 118

Поверхностный блеск-.по белескомеру с отражением света под углом

45" 53 (образец B) характеризуется улучшенной ударной прочностью и неожиданным повышением поверхностного блеска по сравнению с типичной технической композицией (образец A) .

Пример 2 (сравнительный)образец С. Предварительно приготовленную. смесь, которая содержит 52 вес. ч. ПФО и 50 вес.ч. продукта FG834, приготовляют сухим смешением указанных компонентов, вес.ч.: трифенилфосфат Зр полиэтилен 1,5;- тридецилфосфит 1> сульфид цинка 0,15ð окись цинка 0,15 и двуокись титана 3. 3атем эту смесь подвергают перемешиванию в 28-миллиметровом двухшнековом экструдере при температуре приблизительно 260 С. Экструдат охлаждают и подвергают рубке с получением крошки, после чего из крошки отформовывают испытательные стержни в машине

Ньюбьюри для инжекционного формования.

Пример 3. Образец О. Процесс сравнительного примера 2 повто ряют эа исключением того, что вместо

50 вес.ч . продукта FG834 используют

42 вес.ч. продукта FL834 и 8 вес.ч. продукта Сольпрен 411 (SOL -411) фирмы "Филлипс Петролеум" (радиального телеблочного сополимера, содержаще,,го молекулярные звенья стирола и бу-., тадиена) .

Пример 4. Образец Е. Про:;цесс сравнительного примера 2 повторяют полностью за исключением того, что вместо 50 вес.ч. продукта FL 834 используют 38 вес.ч. продукта DYL -86 и 12 вес.ч. продукта 50 -502.

Пример 5. Композиции, приготовленные согласно сравнительным примерам 2 и 3 и примеру 2 подвергают испытаниям с целью определения влияния старения. Получают следующие результаты соответственно.для образцов

CI 0 t Е2

Ударная прочность по Изоду с надрезом, кг см/см с выдержкой при

115 С

6 дней 20 22 . 24

11 дней 16 18 20 28 дней 12 14 16

Удлинение при растяжении, В, с выдержкой при

115 С

6 дней 94 89 25

11 дней 30 20 16

28 дней 16 7 13

Предложенная композиция по сравнению с известнбй обладает повышенной ударопрочностью и большей. устой-. яивостью к тепловому старению.

Формула изобретения

Термопластичная формовочная композиция, содержащая поли-(2,6-диме=

865130

Полистирольная смола

Гидрированный радиальный телеблочный блоксополимер

30-42

8-15

Составитель A.Ãoðÿ÷åí

Редактор Т.Веселова Техред Ж.Кастелевич Корректор Г.Решетник

Заказ 7845/89 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по девам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент >,.г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тил-1,4-фениленовый) эфир и полисти" рольную смолу., выбранную из группы, состоящей из полистирола и модифицированиого бутадиеновым каучуком полистирола, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударопрочности композиции, она дополнительно содержит гидрированный радиальный телеблочный блок-сополимер стирола и бутадиена при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Поли-(2,6-диметил-1,4.— фениленовый)эфир . 50-55

Источники информации,i принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

9 930993, кл. 2(5)R, опублик. 1963.

2. Патент ClGA 9 3383435, кл. 260-874, опублик. 1968 (прототип) .