ТЕРМОПЛАСТИЧНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1998 года по МПК C08L69/00 C08L9/02 C08K13/00 C08K13/00 C08K5/521 C08K5/524 

Изобретение относится к промышленности пластмасс и касается разработки термостабильной ударопрочной композиции на основе смеси поликарбоната (ПК) и сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС) для изготовления различных деталей конструкционного назначения, в том числе крупногабаритных, обеспечивающей высокие технологические и механические свойства.

Известны ударопрочные композиции на основе смесей ПК и АБС (патент ФРГ N 2329548, кл. C 08 L 69/00, 1982, акц. заявка Японии N 61-29982, кл. C 08 L. 69/00, 1986). Введение АБС в ПК способствует улучшению технологических свойств композиций: наблюдается увеличение показателя текучести расплава. Однако, увеличение содержания АБС приводит к снижению термостабильности. Зависимость ударной вязкости по Шарпи от состава смеси проходит через максимум при 20 мас. % АБС; следует отметить, что ударная вязкость для композиций с содержанием АБС больше 20 мас.% меньше, чем у ПК.

Указанные композиции не обеспечивают готовым изделиям конструкционного назначения одновременно необходимой термостабильности и ударопрочностных свойств в широком диапазоне соотношении основных компонентов.

Известны также конструкционные композиции на основе смеси ПК и АБС, включающие в качестве термостабилизаторов эфиры фосфористой кислоты или производных орто- и пара-замещенных фенолов или бисфенолов (патент ФРГ N 3021726, кл. C 08 L, 69/00, 1981, заявка Японии N 63-1 12655, кл. C 08 L, 69/00, 1985).

Однако, указанные составы композиций, обеспечивая определенный уровень термостабильности при литье под давлением, не обеспечивают требуемый уровень ударопрочных свойств в литьевых деталях.

Наиболее близким техническим решением является (Патент РФ N 2010819, кл. C 08 L 69/00, 1994) термопластичная композиция, включающая, мас.ч.: поликарбонат 40-95, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола 5-60, ди(2,4-ди-трет-бутилфенил) пентаэритритилдифосфит 0,13-0,37 и ди(2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенил) пентаэритритилдифосфит или ди-(2-трет-бутил-4-кумилфенил) пентаэритритилдифосфит 0,13-0,37.

Однако известная композиция не обеспечивает достаточной термостабильности при переработке литьем под давлением с использованием точечных литников, горячеканальных форм, в том числе при изготовлении крупногабаритных деталей, что приводит к снижению качества изделий как с точки зрения внешнего вида, так и прочностных характеристик.

Целью изобретения является повышение термостабильности композиций при переработке литьем под давлением с использованием точечных литников и горячеканальных форм.

Поставленная цель достигается тем, что в термопластичной полимерной композиции, включающей поликарбонат, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола и термостабилизатор, в качестве термостабилизатора используют производное дифосфитпентаэритрита и арилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.ч:
Поликарбонат - 20-80
Сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола - 20 -80
Производное дифосфитпентаэритрита - 0,05-0,5
Арилфосфат - 1-4.

Введение такой смеси термостабилизаторов приводит к значительному повышению термостабильности.

В композиции используется ароматический поликарбонат на основе бисфенола А с молекулярной массой M η (30-39)•10³, показателем текучести расплава от 2 до 12 г/10 мин при температуре 300^oC и нагрузке 1,2 кг, например, ПК по ТУ 6-06-68-89, и сополимер акрилонитрила, бутадиена или бутадиенстирола и стирола с показателем текучести расплава 1-10 г/10 мин при температуре 220^oC и нагрузке 10 кг, который получают сополимеризацией стирола с акрилонитрилом в присутствии бутадиенового или бутадиенстирольного каучука в количестве не менее 20 мас.%, в частности АБС по ТУ 6-05-2022-86.

В качестве производных дифосфитпентаэритрита используются: ди- (2,4-ди-трет-бутилфенил) пентаэритритилдифосфит (1), ди-(2,6-ди-трет- бутил-4-метилфенил) пентаэритритилдифосфит(2), ди-(2-третбутил-4- кумилфенил) пентаэритритилдифосфит (3).

В качестве арилфосфатов используются, например, трифенилфосфат, трикрезилфосфат, триксиленилфосфат, дифенил-п-трет-бутилфенилфосфат, ди-(2-этилгексил)-фенилфосфат, ди-(2-этилгексил)-фенилфосфат.

Пример 1. Композиция состава, мас.ч.

Поликарбонат марки ЛТ (ТУ 6-06-68-89) - 12-80
Сополимер АБС марки 1106 (ТУ 6-05-2022-86) - 20
Ди-(2,4-ди-трет-бутилфенил) пентаэритритилдифосфит - 0,5
Трифенилфосфат (ТУ-6-05-1611-78) - 1
смешивают в смесителе типа "пьяная бочка". Поликарбонат предварительно высушивают до остаточной влажности не более 0,02% при температуре 120^oC, сополимер АБС при температуре 80^oC. Полученную смесь экструдируют при температуре 270±5^oC.

Готовую композицию сушат при температуре 110^oC и получают образцы литьем под давлением при температуре расплава 270±5^oC и температуре формы 70^oC.

Свойства композиционного материала приведены в таблице.

Пример 2-13. Аналогично примеру 1.

Состав композиций и режимы переработки представлены в таблице.

За показатель термостабильности принимали увеличение показателя текучести расплава (ПТР), определенного при экспозиции 20 мин к ПТР при экспозиции 10 мин, выраженное в процентах.

В связи с тем, что композиция предназначена для изготовления литьем под давлением изделий с использованием точечных литников и горячеканальных форм, определение термостабильности расплава проводили не только при стандартной температуре 260^oC, но и при 275^oC.

Кроме этого, для оценки термостабильности определяли время выдержки материала в литьевой машине до появления следов деструкции (серебра) на поверхности литьевых образцов.

Ударную вязкость по Шарпи с надрезом определяли в соответствии с ГОСТ 4647-80.

Анализ данных таблицы свидетельствует о том, что при использовании композиций по изобретению в ≥ 2 раза увеличивается термостабильность композиций как при повышенной температуре (275^oC), так и в условиях литья под давлением, при сохранении механических свойств изделий, получаемых при более жестких условиях литья (увеличенное время пребывания в цилиндре литьевой машины и максимальные скорости сдвига, которые реализуются при использовании точечных литников и горячеканальных форм).

Композиция предназначена для изготовления изделий литьем под давлением с использованием точечных литников и горячеканальных форм. Композиция содержит поликарбонат, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола и термостабилизатор. Использование в качестве последнего производного дифосфитпентаэритрита и арилфосфата позволяет повысить термостабильность ударопрочной композиции. 1 табл.

Термопластичная полимерная композиция, включающая поликарбонат, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола и термостабилизатор, отличающаяся тем, что в качестве термостабилизатора она содержит производное дифосфитпентаэритрита и арилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Поликарбонат - 20 - 80
Сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола - 20 - 80
Производное дифосфитпентаэритрита - 0,05 - 0,5
Арилфосфат - 1 - 4е