Высоконаполненная композиция Советский патент 1991 года по МПК C08L23/10 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/24 C08K7/02 

1(21)4612473/05 (22) 29.06.89 (46)30.06.91. Бюл. №24

(71)Институт механики металлополимерных систем АН БССР

(72)А.А.Ковалев, Н.А.Екименко, Л.М.Бело- цкая и С.И.Павлова

(53)678.742.3 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1219605,кл. С 08 L23/02, 1980.

(54)ВЫСОКОНАПОЛНЕННАЯ КОМПОЗИЦИЯ

(57)Изобретение относится к композициям на основе полипропилена и сополимеров пропилена с этиленом и может быть использовано в качестве конструкционного материала в машиностроении, электротехнической промышленности, строительстве, Изобретение позволяет повы5ыть стабильность свойств при воздействии химически

агрессивных сред, а также водостойкость при повышенной температуре (водопогло- щение 0,48% при выдержке в воде при 80°С в течение 24 ч, что достигается использованием высоконаполненной композиции, включающей полипропилен или сополимер пропилена с этиленом, наполнитель - смесь полиэфирных и полиакрилонитрильных волокон в массовом соотношении 1:(0,1 - 8) и модификаторы - сополимер акрилонитрила с метилакрилатом и аллилсульфонатом в соотношении соответственно 91:8:(0.8 - 1,5), серную кислоту и гидросульфит калия при .следующем соотношении компонентов, мас.%: полипропилен или сополимер пропилена с этиленом 10 - 30; смесь полиэфирных и полиакрилонитрильных волокон 65,5- 89,86; сополимер акрилонитрила с метилакрилатом и аллилсульфонатом 0,01 - 0,5; серная кислота (98%) 0,03 - 1,5; гидросульфит калия 0,1 -2,5. 1 табл.

со

с

Изобретение относится к композициям на основе полипропилена и сополимеров пропилена с этиленом и может быть использовано в качестве конструкционного материала с машиностроении и электротехнической промышленности, а также в строительстве для изготовления конструкционно-отделочных изделий.

Цель изобретения - повышение стабильности свойств при воздействии химически агрессивных сред, а также водостойкости при повышенной температуре.

Примеры составов и свойств композиций приведены в таблице.

Технология изготовления композиций на основе выбранных компонентов заключается в следующем.

Сополимер акрилонитрила с метилакрилатом и аллилсульфонатом в соотношении 91:8:(0,8 - 1,5) растворяют в 75 - 85%-ной серной кислоте. Поскольку вода, содержащаяся в 75 - 85%-ной серной кислоте в процессе сушки, прессования испаряется, то содержание серной кислоты дано в пересчете на концентрированную 98%-ную. Этот раствор вводят в полипропилен мерки 21020 или сополимер пропилена с этиленом марки 22007 и смешивают в смесителе лопастного типа при частоте вращения переднего вала 18 , заднего 31 при температуре 50 ±5°С. Затем вводят 28 - 33%-ный водный раствор гидросульфита калия-и волокнистый наполнитель -смесь полиэфирных и полиакрилонитрильных

О

ся

2

СО

о

волокон, взятых в массовом соотношении 1:(0,1 - 8), и продолжают смешивание в течение 20 - 30 мин. Из смесителя композицию подают в сушилку, где выдерживают при 90 - 95°С до полного удаления растворителя (воды),

В качестве волокнистого наполнителя могут быть использованы отходы производства искусственного меха, ковров, содержащие полиэфирные и полиэкрилонитрильные волокна в соотношении 1:(0,1 -8), а в качестве связующего (пропилена) - измельченная полипропиленовая упаковочная пленка.

Влажность композиции должна быть не выше 4.

Изготовление изделий из предлагаемой композиции производят методом прямого прессования при давлении 20 ± 5 МПа, 160- 200°С, время выдержки под давлением 1,5 мин/мм толщины, температура пресс-формы при извлечении изделий 60 - 70°С. Композицию можно перерабатывать методом плунжерной экструзии при тех же температуре и давлении.

Изготовление образцов производят на прессе П474А методом прямого прессования.

Разрушающее напряжение при растяжении определяют по известной методике на образцах типа 2 с толщиной рабочей части 4 ± 0,4 мм при скорости раздвижения захватовиспытательной машины 5 ± 1,0 мм/мин. Разрушающее напряжение при изгибе определяют по известной методике. Ударную вязкость определяют на образцах 120x15x10 с надрезом, Водопоглощение определяют

при 60°С. Стабильность свойств композиции оценивают по изменению их прочностных свойств: разрушающего напряжения при растяжении и изгибе до и после выдер- жки образцов в течение 500 ч при 20 ± 2 С в 20%-ном водном растворе соляной кислоты, водном растворе, содержащем 1,5 % хлористого натрия и 2,5% мочевины, и 5%-ном водном растворе гидроокиси на- трия.

Формула изобретения Высоконаполненная композиция, включающая полипропилен или сополимер пропилена с этиленом и наполнитель, о т л и- чающаяся тем, что, с целью повышения стабильности свойств при воздействии химически агрессивных сред и водостойкости при повышенной температуре, она содержит в качестве наполнителя смесь поли- эфирных и полиакрилонитрильных волокон в массовом соотношении 1 :(0,1 - 8), а в качестве модификаторов - сополимер акрилонит- рила с метилзкрилатом и ал/1илсульфонатом в соотношении соответственно 91:8:(0,8 -1,5), серную кислоту и гидросульфат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Полипропилен или сополимер пропилена с этиленом10-30Смесь полиэфирных

и полиакрилонитрильных волокон65,5-89,86

Сополимер акрилонитри- ла с метилакрилатом и алли- лсульфонатом0,01 - 0,5

Серная кислота (98%)0,03 - 1,5

Гидросульфат калия0,1-2,5.

Показатели

Компоненты, мас.Х

Смесь полиэфирных н по- лиакрилоннт- рмлькых волокон 9 соотловекии

Содержании смеси а композицииПолипропилен нярки 21020 Сополимер пропилена марки 22007

)эмсльчен ные отходи полипропиленовойплеики Сополимер акрилоиитри- ла , метнлак- рилата и аллнлсульфо- пата в соотношении91:8:(0,8- 1.5)

Серная кислота 98Х Гидросульфит калия Древесный наполнитель

Ди-2-этил- гексилфталат Органическая перекись

Отходы вола- кок сополимеров поли- акрняонкт- рнла

Свойства хон- поэишт Раэрувакмцее напряжение при растяжении, НПа

- нормаль- них условиях

-после выдержки202-ном водном растворе соляной кислоты в течение

500 ч при

-после выдержки в водном растворе, содержавшем 1,5 хлористогонатрня н 2,51 иоче- гииы, в течение 500 ч при Р эр аюв«« напряжение при изгибе, ИПа

-в нормальных условиях

1«0 1:0 1iO 1:0,5 1:0,05 1 :ф1:0р1:0,51:03 1:0,51:2 1:5 1:81:10

80,079,8079,5560.0 91,89 89,8687,6384,4«84,35 79,3S73,6 7t,3 65,5Д8.3

37 2020 20 JO 20 8101215-20-25303S

-----------15---25

0,05 - 0,15 0,45

0,008 0,01 0,03 0,040,05 0,050,1 0,3 0,5

0,026 0,03 0,09 0,120,15 0,150,3 0,9 1,5

0,076 0,10,25 0,400,45 0,451,0 2,5 2,5

0,7 2,0

4,0

60 - 2.5 0,5 - ВО

40 34

26 31 27 28

30

35

37

38

38

39

41

42

38

36

24 22

16 24 19 18

24

31

34

36

35

36

37

37

33

29

26 26

62 43

18 23 202 20

40 45 41 43

25

42

33

50

35

52

37

55

37

54

38

55

3938

6561

35

56

30

51

25

0,01 0,03 0,040,05 0,050,1 0,3 0,5

0,03 0,09 0,120,15 0,150,3 0,9 1,5

0,10,25 0,400,45 0,451,0 2,5 2,5

0,7 2,0

4,0

35

37

38

38

39

41

42

38

36

31

34

36

35

36

37

37

33

29

33

35

37

37

38

3938

35

30

50

52

55

54

55

6561

56

51

ZL-H-i

- поел «- I держим s 51-нон яод- иом раствор Гидроокиси Натрия В Твчепне SOO ч При Гдврная вязкость с над- «яом, Шж/н

яорналь- |ых условиях 1- посла вы- Дсрххи в воп- IIOM растворе соляной Кислоты в речение 500 ч при ВодопоглояеГе, I после ev- реряхи при в т«- чсняа 24 ч

LlllL

12

13 I 14 15 I 16 Г 17

37 2824 36 28 2934

6 2716 20 1

3 149 13 11 Ю14

46475150

26292324

21251921

5261 575144

232220 2017

21181615И

1,6 2,4 2.0 1,4 1.7 Ь« Мll° 0i „ l l --- --°----- - -I-- l 12

Продолжение таблицы

13 I 14 15 I 16 Г 17

46475150

5261 575144

26292324

232220 2017

21251921

21181615И