Полимерная композиция Советский патент 1984 года по МПК C08G77/00 C08L83/00 

ю

Од

ел

00 f Изобретение относится к производ ству полимерных материалов и может быть использовано для получения гр нулированных материалов и изделий из вторичного термопластичного сырья , Известно, что полиамид, полученный из бывших в употреблении изделий, например из изношенных капроновых сетематериалов. отличается по ниженньми физико-механическими свой ствами. , Известна полимерная композиция содерлищая отходы полиамида и химически активный наполнитель - полиорган оси локсан, которая отличается улучшением физико-механических свойств Р1 Однако в данном случае прочностные показатели композиции увеличива ются незначительно, так как введение полиорганосилоксана не приводит к эффекту армирования структуры полиамида. Кроме того, использование известной композиции связано с полу чением специальных чистых продуктов методами химического синтеза, что ведет к ее удорожанию. . Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является полимерная композиция, содержащая поликапроамид, отвержденную термореактивную смолу и волокнистый наполнитель 2 .. Композиция содержит не менее 50% отходов относительно низкоплавкого термопластичного материала, например полиамида, не менее 10% отходов термореактивной смолы или термоплас та со сравнительно высокой температурой плавления в виде волокон или хлопьев. Композиция также может содержать не менее 15% волокнистого материала растительного или неорганического происхояздения. В указанной композиции отходы полиамида и термореактивной смолы адгезионно связаны между собой. Аналогичная связь существует между отходами полиамида и волокнистым материалом растительного или неорганического происхождения. В качестве термореактивнрй смолы используют специально приготовленные волокна или хлопья феноло- или метаминоформальде годной, полиэфирнойи др. смол. 782 Диаметр волокон и толщина хлопьев составляет до 0,75 мм, а длина - от 2,5 до 12,5 мм. В качестве волокнистого материала растительного или неорганического происхождения используют бумагу, хлопок, металлические волокна и др. Однако композиция характеризуется недостаточной прочностью, обусловленной тем., что адгезионная связь между отходами полиамида и правильной, формы частицами отходов термореактивной смолы и материала растительного или неорганического происхождения (волокна, хлопья) низка. При этом удельная поверхность их контакта с отходами полиамида . невелика и разрушение происходит по границе раздела полиамид - термореактивная смола полиамид - волокна растительного или неорганического происхождения. В то же время сами волокна (хлопья) наполнителя не разрушаются. Цель изобретения - повышение прочности при статическом изгибе по-. лученных из композиции изделий. Поставленная.цель достигается тем, что композиция содержит в качестве отвержденной термореактивной смолы и в.олокнистого наполнителя измельченный гетинакс на основе карбамидной смолы и целлюлозного волокна или текстолит на основе фенолформальдегидной смолы и целлюлозного волокна при следующем соотношении компонентов, мас.%: Поликапроамид 30-95 Указанная ртвержденная термореактивная смола1-А2 Целлюлозное волокно 2-56 Вследствие того, что волокнистый материал растительного или неорганического происхождения заключен в частицах отходов термореактивной смолы неправильной формы, исключена непрочная адгезионная связь его с полиамидом. Вместо этой связи волокнистый материал растительного или неорганического происхождения, имеющий активные киспородсодержащие группы на поверхности, прочно адгезионно и/или химически связывается с частицами отходов термореактивной смолы, которые также содержат ктивные химические группировки на воей поверхности. В то же время за счет неправйль ности формы частиц тер.мореактивной смолы увеличивается поверхность их контакта с по-пиамидом, что обуслов ливает усиление существующей адгезионной связи между ними. Ра зрушение такой композиции происходит череэ разрушение волокна и самой частицы, что свидетельствует о повышении прочности композиции. Наибольшее повышение прочности достигается при размере частиц отходов термореактивной смолы до 3 мм. Наряду с повьпиением прочности композиции уменьшаются затраты на ее получение, во-первых, благодаря замене достаточно ценных волокон наполнителя растительного или неор ганического происхождения, используемых в композиции-прототипе, на эти же волокна, заключенные в отхр ды термореактивной .смолы,, которые, в настоящее время не используются и загрязняют окружающую среду; вовтррых, благодаря тому, что неправильная форма частиц отходов термо реактивной смолы может быть получе на с меньшими затратами (по сравне нию с формой волокон у 2 традиционными методами переработки путе измельчения. Введение в отходы полиамида-менее 5 вес.% наполнителя не дает ощ тимого эффекта повьш1ёния прочности композиции, а более, 70 вес.% нецелесообразно, так как практически не приводит к дальнейшему првьш1ению прочности. Кррме того, получение композиции в этом случае трудн осуществимо традиционными методами на существующем оборудовании и тре бует создания специальной техноло ии. По сравнению с прототипом, у которого из-за малой насыпной плот ности волокнистых компонентов (0,05-0,1 г/см ) их смешение, пропитка и гомогенизация затруднена, указанной композиции отходы термореактивной смолы с волокнистым наполнителем имеют боль.шую насыпную плотность (0,2-0,4 г/см), чей и объясняется возможность меньшего ссрдержания легкоплавкого компонента (полиамида) по сравнению с прототипрм (от 30 до 50 вес.%). Пример 1. . 0«шщенные от загрязнений, высушенные и измельченные до размера частиц не более 8 8 мм изношенные капроновые сети смешивают с измельченными до размера частиц не более 3 мм отходами гетинакса (карбамидной термореактивнойсмолы, наполненной целлюлозным волокнистым материалом) в соотношении 30:70. При этом соотношение отходов полиамида, карбамидной смолы и целлюлозного волокна соответственно- 30:42:28. Смесь экструдируют при 240-250с. Полученная композиция обладает следующими значениями прочности: при изгибе (йизг. ) 125 МПа; при разрыве (брс,.,) 77 МПа. Экструдированная .композиция перерабатьшается в изделия литьем при 260-270 С. П р |И м е р 2. Подготовленные по примеру.1 изношенные капроновые сети и отходы гетинакса смешивают в отношении 30:70; При этом соотно- , шение отходов полиамида, карбамидной смолы и целлюлозногоВолокна 30:14:56. Смесь экструдируют при 240-250 С. Полученная композиция обладает следующими значениями прочности: при изгибе (d v,r, ) 132 МПа при разрыве () 80 ЙПа. Экструдированная композиция перерабатьтается в изделия литьем при 260-270 С. Пример 3. Подготовленные по примеру 1 изношенные капроновые сети и отходы гетинакса смешивают в отношении 60:40. При этом соотношение отходов полиамида, карбамидной смолы и целлюлозного волокна 60:15:25. Смесь экструдируют при 240-250 С. Полученная композиция обладает следующими значениями прочности: при изгибе (dкзг 15ГМПа; при разрыве (ордзр) 82 МПа. Экструдированная композиция перерабатывается в изделия литьем при 260-270 С. Пример 4. Подготовленные по примеру 1 изношенные капроновые сети и отходы гетинакса смешивают в отношении 95:5. При этом соотношении отходов прлиамида, карбамидной смолы и целлюлозного волокна 95:1:4. Смесь экструдируют при 230-240 С. Полученная композиция обладает следующими значениями прочност:и: при изгибе (( у 84 МПа при разрьте (dnQ,) 47 МПа. Экструдированная композиция перерабатьшается в изделия литьем при 235-250°С. Пример 5. Подготовленные по примеру 1 изношенные капроновые сети и отходы гетинакса смешивают в отношении 95:5. При этом сротно5шение отходов полиамида, карбамидной смолы и целлюлозного волокна составляет 95:3:2. Смесь экотрудируют при 230-24О С. Полученная композиция обладает следующими значениями прочности: при изгибе (биэг. 81 МПа; при разрыве (J) 45 МПа. Экструдированная композиция перерабатывается в изделия литьем при 235-250 0.

Пример 6. Подготовленные по примеру 1 изношенные капроновые сети и отходы текстолита (фенолоформайьдегидной термореактивной смолы, наполненной хлопковым волокном) смешивают в отношении 30:70. .При этом соотношение отходов поли.амида, фенолоформальдегадной смолы и хлопкового волокна 30:42:28. Смес экструдируют при 240-25О С. Полученная композиция, обладает следующими значениями прочности при изгибе ((з„зг, ) 144 МПа, при разрыве «5ро( 71 МПа. Экструдированная композиция перерабатьшается в изделия литьем при 260-270°С.

Пример 7. Подготовленные по примеру 1 изношенные капроновые сети и отходы текстолита смешивают в отношении 30:70. При этом соотношение отходов полиамида, фенолоформальдегидной смолы и хлопкового волокна 30:14:56. Смесь экструдируют при 240-250 С. .

Полученная композиция обладает следзпшцими значениями прочности: при изгибе (,) 151 МПа, при разрыве ((Jpaip.) ISffla. Экструдированная композиция перерабатывается в изделия литьем при 260-270 С.

П р и м .6 р 8. Подготовленные по примеру 1 изношенные капроновые сети и отходы текстолита смешивают в отношении 60:40. При этом соотношение отходов полиамида. фенолЪформальдегидной смолы и хлопкового волокна 60:15:25. Смесь экcтpyдиpVт ют при 240-250 с. Полученная композиция обладает следукшщми значениями прочности: при изгибе (и5Г 158 МПа, при разрьюе (,-)о) 84 МПа Экструдированная ксьшозиция перерабатывается в изделия литьем при 260-270 С.

65786

Пример 9. Подготовленные по примеру 1 изношенные капроновые сети и отходы текстолита смешивают в отношении 95:5. При этом соотноJ шение отходов полиамида. фенолоформальдегидной смолы и хлопкового волокна 95:1:4. Смесь зкструдируют при 230-240 С. Полученная компози-ция о.бладает следующими значениями 10 прочности: при изгибе (кът, 8 МПа при разрыве (ачо) 50 МПа.

Экструдированная композиция перерабатывается в изделия литьем при 235-250 С.

15 При м. е р 10. Подготовленные по примеру 1 изношенные капроновые сети и отходы текстолита смешивают в отношении 95:5. При этом соотношение полиамида, фенолоформальдегид20 ной смолы и хлопкового волокна 95:3:2. Смесь экструдируют при 230-240 С. Полученная композиция обладает следующими значениями прочности: при изгибе (J«3r, 65 МПа, при 5 разрьгое ((Jpci-jp.)8 МПа. Экструдированная композиция перерабатывается в изделия литьем при 235-250°С.

Результаты экспериментов сведены в таблицу. .

Q Таким образом, предложенная полимерная композиция отличается посравнению с zj повьшденной на 2535% прочностью при статическом изгибе (см. таблицу) и меньшими затратами на получение. Кроме того, решается вопрос очистки окружающей среды от наполненных волокнами отходов термореактивных смол. Преимуществом предложенной композиции является также ее лучшая .перерабатываемость, поскольку она может быть переработана всеми традиционными методами переработки пластмасс: экструзией, вальцеванием, прессованием, литьем под давлением (композиция прототип.исключительно прессованием).

Более )высокая прочно.сть композиции обусловливает увеличение срока службы изделий из нее. Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения по предварительным расчетам составит в среднем на 1 т композиции 150-200 руб.

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая поликапроамид, отвераденную термореактивную смолу и волокнистый наполнитель, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения прочности композиции при статическом изгибе изделий из нее, она содержит в качестве отверяденной термореактивной смолы и волокнистого наполнителя измельченный гетинакс на основе карбамидной смолы и целлюлозного волокна или текстолит на основе фенолформальдегидной смолы и целлюлозного волокна при следующем соотношении компонентов, мае.%:. , Поликапроамид 30-95 Указанная отвержденi ная термореактивная смола1-42 О) Целлюлозное волокно2-56