Состав для обработки стеклянного волокна Советский патент 1983 года по МПК C03C25/24 C08J5/08 C08K7/04 

Изобретение относится к получению стекловслокнистого наполнителя, применяемого для армирования термопластичных полимеров, с целью создания высокопрочных конструкционных композиционных материалов, перерабатываемых в Детали, применяемых в машиностроении, электротехнике, радиоэлектронной промышленности и других отраслях народного хозяйства. Известны составы, применяемые для обработки стеклянного волокна, содер жащие клеющие, поверхностно-активные вещества, смазки, а также связующие агенты ( аппреты ), например аминосиланы, эпоксисиланы, изоцианатосиланы, цианосиланы, свободные диизодианаты, блокированные капролактамом. Применение аминосиланов и эпоксисиланов дает эффект повышения физико-механических свойств стеклонаполненных композиций на основе термопластов, но сопряжено с выделением токсичных продуктов в процессе обра ботки стеклянного волокна. Данные продукты характеризуются высокой стоимостью, производство их требует дефицитного сырья fl J. Применение изоцианатосиланов, цианосиланов, свободных диизоцианатов также сопряжено с выделением высокотоксичных продуктов 2. Кроме того, указанные вещества обладают высокой реакционной способ ностью по отношению ко всем соедине ниям, содержащим свободный атом водорода даже при комнатной температу ре , в том числе и к влаге воздуха, что приводит к нарушению стабильности свойств состава при хранении и в процессе обработки ими стеклово локна. Это в свою очередь приводит к нестабильности свойств композиций с использованием такого волокна. Применение диизоцианатов, блокированных капролактамом, а также свободных диизоцианатов, изоцианато силанов сопряжено с использованием органических растворителей, что повьвпает пожаро- и взрывоопасность, а также токсичность производства стек ловолокна СЗ}. Наиболее близким к предлагаемому является состав для обработки стекл ного волокна, содержащий пленкообразующее вещество - дициандиамидформальдегидную смолу, мягчитель дибутилсебацинат, смазку - продукт конденсации олеин.овой кислоты и три этаноламина, аппрет и воду. В качестве аппрета используют дг-аминопропилтриэтоксисилан (АГМ-9) эпоксисилан (ЭС-1), винилсйлан (ГВС-9) и продукт конденсации эпило хлоргидрина с этиленгликолем 4. Недостатком известных составов с использованием АГМ-9, ЭС-1, ГВС-9 и других является невозможность получения достаточно высокопрочных и теплостойких стеклонаполненных полимерных композиций (например, стеклонаполненные композиции на основе полипропилена не могут быть получены с величиной показателя разрушающего напряжения при достижении более 560 кгс/см) .. Кроме того, упомянутые аппреты отличаются высокой токсичностью при их использовании и являются дорогостоящим продуктом в связи с дефицитностью сырья для производства. Цель изобретения - повышение прочностных свойств и теплостойкости термопластичных композиций, наполненных стекловолокном, а также снижение токсичности состава и его удешевление. Поставленная цель достигается тем, что состав для обработки стекловолокна, содержащий пленкообразующее вещество, мягчитель, смазку, аппрет и воду, в качестве аппрета содержит аддукт изоцианатов с солями щелочных металлов лактамов Cg-Cg общей формулы(R - Ме), где т 1,2,3; R - толуилен(2,4-или смесь 2,4и 2,6-изомеров в соотношении от 65-35 до -80-20 ; 1,6-гексаметилен} дифенилметан-4,4-диил трифенилметан-4,4,4-триил;где R -ЫС(0)(СН2)ц. п 2,3,4 или 5; Me Li,Na,K, при следующем соотношении компонентов, вес.%: Пленкообразующее вещество2,0-10 Мягчитель0,2-2,0 Смазка0,3-2,0 Аддукт изоцианатов , с солями щелочных металлов лактамов С3-е60,05-5,0 ВодаОстальное Кроме того, в качестве пленкообразующего вещества состав содержит поливинилацет,атную дисперсию, дициандиамидформальдегидную смолу, желатин, казеиновый кле, в качестве мягчителя - дибутилфталат или -дибутилсебацинат, в качестве смазки - продукт конденсации олеиновой кислоты и триэтаноламина или полиэтиленгликоль. Приготовление состава для обработки стекловолокна осуществляется по традиционной технологии, и не требует специального оборудования и устройств. Состав наносят на стекловолокно после разбавления в воде, в случае необходимости с добавлением эмул . Пример 1. Взвешенные ко ненты перемешивают до однородног состояния, после чего разбавляют дой, при следующем соотношении, Аддукт 2,4-толуйлен. диизоцианата и Naсоли Е-капролактама 0,2 Поливинилацетатная дисперсия, 50%-ная 10 Дибутилфталат2 Продукт конденсации олеиновой кислоты и трйэтаноламина 0,8 ВодаДо 10 Пример 2. Аналогично пр 1 готовят следующий состав, вес. Аддукт 4,4-дифенилметандиизоиианатаи Na-соли у-валеролактама0,5 Поливинилацетатная дисперсия, 50%-ная б Дибутилфталат0,2 Продукт конденсации олеиновой кислоты и триэтаноламина 0,3 ВодаДо 1 Пример 3. Технология пр товления состава отличается от о санного в примере 1 тем, что диб себацинат и препарат ОС-20 пред рительно Эмульгируют. .Состав следующий, вес.% Аддукт толуилендиизоцианата (смесь изомеров 2,4- и 2,6 в соотношении 6В:35) YI К-Соли Е-капролактама,0,1 Дициандигиитдформаль- : дегидная смола 2,5 Дибутилсебацинат2 Продукт конденсации высших жирных спиртов и окиси этилена (препарат ОС-20)1,5 ВодаДо 10 Пример 4. Аналогично при меру 1 готовят следующий состав, вес. Аддукт трифенилметан 4,4, 4-триизоцианата и Na-соли Е-капролактама2 Поливинилацетатная дисперсия, 50%-ная 8 Дибутилфталат1 Продукт конденсации олеиновой кислоты и триэтаноламина До1 Вода П р и м е р 5. Аналогично при меру 1 готовят следующий состав, вес.% 0, Аддукт 1,6-гексаметилендиизоцианата и Na-соли оС-пирролидона3,0 Поливинилацетатная дисперсия, 50%-ная 3,0 Дибутилфталат0,5 Продукт конденсации, олеиновой кислоты и триэтаноламина0,4 Вода До 100 Пример 6. Аналогично приме1 готовят следующий состав, .% Аддукт толуилендиизоцианата ( смесь изомеров 2,4 и 2,6в соотношении и Na-соли сГ-пиперидона5Поливинилацетатная дисперсия, 50%-ная. 8 Дибутилфталат . Продукт конденсации олеиновой кислоты и триэтаноламина 0,8 Водадо 100 Пример 7. Аналогично приу 1 готовят следующий состав, .% Адцукт 1,6-гексаметилендиизоцианатаи Na-соли Е-капролактама3Желатин2,0 Полиэтилангликоль . 2,0 Вода до 100 П р и м е р 8. Аналогично примеру отовят следующий состав, вес.% Аддукт 2,4-толуилендиизоцианата и Na-соли Е-капролактама 2 Казеиновый клей 2,0 Полиэтиленгликоль 2,0 Вода До 100 ример 9. Аналогично приме1 готовят следующий состав,вес.%: ддукт 2,4-толуилениизоцианата и Na-сои Е-капролактама 0,05 ициандиамидформальдегидная смола2,5 Дибутилсебацинат- 2 Продукт конденсации высших жирных спиртов и окиси этилена (препарат ОС-20) одаДо 100 ример, 10. Аналогично приме1 готовят следукмяий состав,вес.%: дцукт 1,6-гексаметиеидиизоцианата и Naсоли Е-капролактама 0,17 елатин2,0 Полиэтиленгликоль 2,0 одаДо 100

В табл. 1 приведены показатели полиамида б, наполненного СВ, обработанным предлагаемым состаПолиамид 6, наполненный СВ, обработаннымпредлагаемым составом По примеру 9

Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см Разрушающее напряжение при изгибе, кгс/см Температура размягчения при ёиэг 18,5 кгс/с Свойства

2 - свойства стекполимерных компоПолиамидб,наполненный СВ, обработанный предлагаемымсоставом по примеру 10

1694

2531

200 стеклонаполненных полимерных композиций, получаемых в. соответствии с предлагаемой методикой Таблица 2

Продолжение таблицы 2

1. СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТЕКЛЯННОГО ВОЛОКНА, содержащий пленкообразующее вещество, мягчитель, ; смазку, аппарат и воду, о т л и ч ач ю щ и и с я тем, что, с целью повышения прочностных свойств и теплостойкости термопластичных композиций, ншюлненных стекловолокном, а также снижения токсичности состава и его удешевления, в качестве аппрета он содержит аддукт изоциана тов с солями иелочных металлов лактамов С a-Cg общей формулы (R-Me)r,T где m 1, 2, 3) SU... 1031931 А ЭеОС 03 с 25/02 D 06 М 13/42; С 08 J 5/08. R.- толуилен