Способ получения полимерной композиции Советский патент 1990 года по МПК C08J3/11 C08L23/06 

Изобретение относится к созданию композиционных материалов на основе термопластичных полимеров, предназначенных для работы в условиях циклического механического нагружения, и может быть использовано в машиностроении для изготовления уплотни- тельных элементов компрессорных и насосных установок о

Цель изобретения - повышение атмос- фёростойкости, механической и усталостной прочности.

Изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в таблице.

Композицию готовят следующим образом.

Гранулы ПЭВД (ГОСТ 16337-70) моле7 кулярной массы 75000-120000 обрабатывают 15%-ным раствором карбоксилата в толуоле (толуол является технологической жидкостью). После этого производят сушку при 20-50 С до полного удаления растворителя. Полученный материал перерабатывают в изделия методом литья под давлением при температуре 150±10°С.

Композицию по прототипу готовят следующим образом.

У1

Ј

О 4Ь О5

Обрабатывает порошок наполнителя 1%-ным раствором стеариновой кислоты уайт-спирите в течение 30 мин при 60°С с последующей термообработкой г при 150°С в течение 1 ч. Смешивают обработанный наполнитель с полиэтиленом и другими компонентами механическим способом. Изготовление образцов осуществляют методом литья под давле- JQ нием при 100°С и давлении 7-Ю6 Н/м .

В качестве карбоксилатов используют следующие соединения. Алюмотитанатные карбоксилаты:

изопропоксиалюминийдестеарато-бу- J5 токсититанатристеарат

С3Н70А1(ОСС17Нз5)2 С4НэОТ1(оСС11Нз5)з

(R i-C3H7; R1 пнз

R1 с41ц; п 1)

(1)

бис(изопропоксиалюминийдипальми- тато)изопропоксититантрипальмитат

i-CgHvOAliOCCisHsi 1 1-С3Н7ОтЦоСС1.;Нз1)з

Т)

R i-C3H7, R i-C,Hr, 4 C45H91 , n 2)

Титанатные карбоксилаты: бутоксититантристеарат

С4Н3ОтЦоСС17Н35)з О

(R С„1Ц; R1 С„Н,5)

изопропоксититантрилаурат

1-С3Н7ОТ1(ОСС„Н„)э

(R« i -С,Н7; R С„Н2Э)

(2) 30

35

(3)

(4)

40

г Q

5

0

5

0

35

триалкоксиалюминия, растворенные в бензоле. Полученную смесь кипятят 1 ч с обратным холодильником, после чего полностью отгоняют растворитель вместе с выделившимися при переэтери- фикации спиртами. Разрушающее напряжение при растяжении определяют по ГОСТ 11262-80 на испытательной машине ЦД-10. Усталостную прочность определяют на приборе типа МЙМ-2 (AS- 110, Венгрия) на образцах в виде лопаток (по ГОСТ 11262-80) как число циклов сгиб - разгиб до разрушения образцов. Атмосферостойкость определяют по ускоренной методике в аппарате искусственной погоды ИП-2 как время до появления поверхностных трещин.

Формула изобретения

Способ получения полимерной композиции смешением полиэтилена высокого давления с раствором функциональной добавки с последующей сушкой, отличающийся тем, что, с целью повышения атмосферостойкос- ти, механической и усталостной проч- носФи, используют 15%-ный толуольный раствор алюмотитанатного карбоксила- та общей формулы

ДА1(ОК)(ОСВ.)2 Ti(OR)(oCRl)3 . ОО

или титанатного карбоксилата общей формулы

40

Ti(m)(ocn )3 о

Изобретение относится к области создания композиционных материалов на основе термопластичных полимеров, предназначенных для работы в условиях циклического механического нагружения. Изобретение позволяет повысить атмосферостойкость до 80 ч, а также механическую прочность (σр=17,4 МПа) и усталостную прочность (число циклов до разрушения 5420), что достигается получением полимерной композиции смешением полиэтилена высокого давления с 15%-ным толуольным раствором функциональной добавки - алюмотитанатного карбоксилата общей формулы: NAI(OR)[OC(O)R]₂TI(ORЪЪ)[OC(O)RЪ]₃ или титанатного кабоксилата общей формулы: TI(OR")[OC(O)RЪ]₃, где R, R" - алкил C₃-C₄, RЪ - алкил C₁₁-C₁₇, N = 1,2, и процесс проводят при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: полиэтилен высокого давления 100

алюмотитанатный или титанатный карбоксилат 0,5-6,0. 1 табл.

Титанатные карбоксилаты синтезиру- ют следуюрщм образом.

Стехиометрические количества жирной карбоновой кислоты и тетраалкок- сититаната растворяют в бензоле и совмещают при непрерывном перемешивании. Реакционную смесь кипятят в течение 1 ч с обратным холодильником, после чего отгоняют азеотропную смесь бензола и спирта. Остатки растворителя отгоняют в вакууме, Алюмотитанатные карбоксилаты получают по следующей методике. Смешивают Стехиометрические количества жидкой карбоновой кислоты, тетраалкоксититаната и

где R,R

- Сэ-С4 алкил, R - С алкил,

п 1, 2,

и процесс проводят при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Полиэтилен высокого давления Алюмотита- натный или титзнатный карбоксилат

100

указанных формул

0,5-6,0

Содердание компонентов мае. ч.:

Полиэтилен высокого давления

Полиэтилен низкого давления

Алюмотитанатный карбок силат формулы

(1)

(2)

Титанатный карбоксилат формулы:

(3)

(4)

Порошок железа Стеариновая кислота Хингидрон Пигмент Гидроокись алюминия

Свойства

Атмосферостойкость, ч Усталостная прочность (число циклов до разрушения)

Разрушающее напряжение при растяжении, МПа

исходное

после термообработк

при в течение

24 ч

Относительное удлинени при разрыве, 2

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 - 75 75 75 -- -

75

0,3 0,5

1,5

3,0

6,0 8,0 3,0 0,5 - 0,5

0,5 - 0,5

5

0.2 0,2 0,1

0,5

3,0 - 6,0 - 5,0 Ln

-fs

ON -С- СГ О

60

70 70

----- 24,5 24,5 24,5 24,5 70 80 80 80 80 70 70 60 60 70 70 70 60

350 520 1200 1400 3540 3520 3950 5420 4250 4200 1020 280 240 260 75 50 12,0 12,0 12,6 13,5 14,2 17,4 17,2 .15,5 15,8 15,0 12.0 12,6 12,7 12,5 11,8 11,5 10,3 11,8 12,2 12,6 13,5 14,7 15,8 15,1 14,7 14,9 11,5 11,8 12,0 11,6 9,5 9,2

OS

после термообработки при 100°С в течение 24 ч

Алюмотятанатный карбоксилат вводился в композицию путем одновременной загрузки всех трех компонентов: карбоксилата, ПЭВД и наполнителя.

10

30 45

45 60

65 70 65 75 70 60 30 60 70 55 60

1-П

-t CPv Ј

сг о