Композиционный материал Советский патент 1986 года по МПК C08L9/00 C08L23/02 C08L35/04 C08L27/06 

11

Изобретение относится к области создания наполненных композиционных материалов, используемых в деталях конструкционного и специального назначения.

Цель изобретения - повышение разрушающего напряжения при растяжении и ударной вязкости материала.

Отходы волокон из сополимера по- лиакрилонитрила (ПАН), используемые в композиции, имеют длину 0,5-15 мм и являются смесью сополимеров ПАН,, имеющих различный химический состав и физико-механические свойства. Волокна из сополимеров ПАН, имеюшяе низкий и высокий процент второго мономера, имеют различную усадку и разные температуры плавления и разложения . Волокна из сополимеров ПАН с винилхлоридом начинают разлагаться с отщеплениемхлористого водорода при температурах выше 180-200 С,а волокна на основе сополимеров ПАН и винилаце- тата,метилакрилата или метилметакрилата начинают разлагаться при200-220С

Волокна из сополимеров ПАН обладают ВЫСОКШ4И показгггелями свето- и атмосферостойкости, превышающими аналогичные показатели почти всех природных и химических волокон. Кроме-того, в состав используемых отходов волокон из сополимеров ПАН входя поверхностно-активные вещества, котО рые используются п ри производстве искусственного меха и имеют сложный состав. В состав отходов входят эластомеры, смазочные вещества и веществ с различньпуш реакционно-способными бифункциональныг-ш группами, наличие которых на волокнах из сополимеров ПАН предполагает при температурах и давлении переработки материала, во- первых, потенциально возможны -ш несколько химических реакций модификации и сшивок и, во--вторых, образование граничных слоев между матрицей и наполнителем, что обеспечит физическое совмещение высокомолекулярных полимеров с волокном ПАН. СоотноЕШни компонентов в отходах волокон из сополимеров ПАН находится в соответствии с технологическим процессом изготовления искусственного меха.

Используются отходы волокон сополимеров ПАН следующих составов.

Состав 1 содержит, мае.ч.:

волокна из сополимеров

ПАН, содержащие 2 мас.%

винилацетата100,0

5

волокна из сополимеров ПА,Н и 5% винилхлорида 10,0 полиоксигликолевый эфир 1,0 сополимер стирола и

бутадиена3,0

этилгидросилоксан0,2

стеарат натрия0,2

казеин0,2

канифольО,1

альгинат натрия0,1 .

Состав 2 содержит мае.ч.: волокна из сополимеров Ш.Н, содержащие 15 мас.% метилметакрилата 100,0 волокна из сополимеров

ШШ, содержащие 40 мас.% винилхлорида50,0

полиоксигликолевый эфир6,О

сополимер стирола и

бутадиена10,0

этилгидросилоксан1,0

стеарат калия5,0

казеин4,0

канифоль1,0

альгинат натрия0,5

В материале полиолефины и каучу- ки или их смеси являются высокомолекулярными пластификаторами поли- винилхлорида5 что улучшает режимы переработки материала. Часть каучука или полиэтилена располагается на волокнах из сополимеров ПАН, образуя межФазный слой, обеспечиваюш йй высокие деформационные свойства материала. Так как в части волокон из сополимеров ПАН содержится винилхлорид, то при переработке происходит хорошее совмещение волокна и связующего.

Дпя приготовления композиций используют полиэтилен ПЭБД марки 10603-007, марки 10702-020, ПЭНД марки.20306-005, марки 20506-007, полипропилен марки 04П 10/010, бу- тадирннитрильный каучук СКН-40, бута,диенстирольньш каучук СКМС-30, кзопреновый каучук СКИ-3, поливинил- хлорид марки ПВХ-М59 и марки ПВХ-60.

Пример 1. Смешивают отходы волокон из сополимеров ПАН и связующее на вальцах при 90-110°С. Поученный материал перерабатывают литьем под давлением при температуре 140-180° С и давлении 1000 кг/см

Составы смесей приведены в табл.1, а свойства полученного материала- в табл. 2.

Таблиц а2

Композиции

Свойства

известная предлагаемая

rriltiZrflllJJZErJ

Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см 145 190 150 195 240 210 230 260

Модуль упругости

при растяжении

КГС/СМ2-102 25 53 18 29 35 51 50 65

Ударная вязкость

с надрезом при

, кгс.см/см 2,8 2,4 - 18,9 8,1 5,0 9,7 10,3

Продолжение табл. 2

;Композиции

Свойства

предлагаемая

ITilLULriLr -iriZIZ./

Разрутаающее напряжение при растяжении, кгс/см 295 360 290 240 325 260 450 102 140

Модуль упругости при растяжении кгс/см 0

79 140 35 37 30 59 105 20 17

Ударная вязкость

с надрезом при

20 С, нгс-см/см -10,4 32,0 38,0 30,1 30,1 24,5 40,9 2,5 5,0

::-.1--...-..

П р и м е р°2. Связующее с поли-давлении 800 кг/см и вьщержке

винилхлоридом и отходами из волокон1 мин/мм .

сополимеров ПАН смешивают на валь- , Составы смесей приведены в табл.3,

цах и из смеси прессуют стандарт-а свойства полученного материала ные образцы при температуре 160-1900,в табл. 4.

Содержание компонентов, мае.ч.,композиции

Компоненты

L3 LTLTZ3117Z1T I

Полиэтилен ПЭВД марки 10702-020

100

ПЭНД

марки 20306-005

Каучук бутадиен- стирол ьный

марки СКСМ-30

Поливинилхлорид марки ПВХ-М 59

марки ПВХ-60

Отходы волокон из сополимеров ПАН

состав 1

состав 2

Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см

Модуль упругости при растяжении, кгс/см. 10

Ударная вязкость с надрезом при 20 С, кгс«см/см

Испытания стандартных образцов проводили на машине ZD-20 при скорости нагружения 4 мм/мин для определения разрушающего напряжения при

Составитель В. Балгин Редактор А. Козориз Техред В.Кадар

Заказ 1231/34 Тираж 470.Подписное

ВНИШта Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таблица 3.

100

100 100 2

80

100

100

10

100 950

200 500 980

25

100 800

200 400 900

470

590 620 630 450

191

290 280 220

17,2

9,0

4,5 15,2 22,5 2,0

растяжении, модуля упругости при растяжении и на копре ZHGIT-250 - ударной вязкости с надрезом при

20°С.

Корректор Е. Рошко