Полимерная композиция Советский патент 1992 года по МПК C08L61/24 C08L9/00 C08K5/00 C08K5/00 C08K5/09 C08K7/02 

Изобретение относится к созданию конструкционно-отделочных материалов на основе полимеров и наполнителей и может быть использовано в строительстве для изготовления полов и потолков, стен и перегородок, а также в качестве конструкционного материала в радиотехнической промышленности, машиностроении и других отраслях народного хозяйства.

Известна масса для изготовления дре- весно-волокнистых плит, включающая, мас.%: древесное волокно 86,22-89,40; кар- бамидоформальдегидная смола 5,0-6,5;

фосфорная кислота 0,1-0,13; уротропин 0,5- 0,65; карбамид 4,0-5,0; малеиновая кислота 1,0-1,5.

Изделия из этой композиции имеют невысокие прочностные свойства, неустойчивы к возведению атмосферных факторов, имеют очень низкую био- и химстойкость Это ограничивает сферу их применения в качестве конструкционных и конструкционно-отделочных материалов. Кроме того. композиция имеет высокую стоимость.

Наиболее близкой к изобретению является композиция для древесно-стружечных

х| со ел

со го

00

плит, содержащая, мас.%: карбамидофор- мальдегидная смола 6,5-13,5, продукт конденсации поливинилового спирта и карбамида в присутствии глицерина при массовом соотношении реагентов 55:90:1,8 соответственно 1,3-7,5; хлористый аммоний 0,5-1; древесная стружка 78-91,7.

Недостатки известной композиции - сравнительно невысокая удельная ударная вязкость и биостойкость, Кроме этого, изделия из этой композиции имеют низкую водо- и химстойкость.

Цель изобретения - повышение ударной вязкости, водо-, хим- и биостойкости композиции,

Поставленная цель достигается тем, что композиция, включающая карбамидофор- мальдегидную смолу, наполнитель и модификатор, содержит в качестве наполнителя смесь ПАН-волокон, модакриловых волокон (из сополимеров акрилонитрила, содер- жащих 40-85% акрилонитрила) и полиэфирных волокон, взятых в массовом соотношении соответственно 1:(0,5- 1,5) (0,05-0 5), а в качестве модификатора - сополимер акрилонитрила с винилхлори- дом и стиролсульфонатом натрия и дополнительно бутадиенстирольный или карбоксилатный латекс и стеарат цинка при спедующем соотношении компонентов, мас.%: карбамиде- или карбамидомелами- ноформальдегидная смола (по сухому остатку) 10-25; сополимер акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатом натрия в соотношении 48:51:1 0,1-2,5; бутадиене гирольный или карбоксилатный латекс (по сухому остатку) 1,5-4; стеарат цинка 0,3- 2, волокнистый наполнитель - остальное.

При изготовлении композиции используют следующие модакриловые волокна: ка- некалон - сополимер акрилонитрила и винилхлорида в массовом соотношении 40.60, нитром М - сополимер акрилонитрила с винилхлоридом и сгиролсульфонатом натрия в массовом соотношении 48:51.1, ве- рел - сополимер акрилонитрила и хлорви- нилидена в массовом соотношении 54:46.

Композицию готовят следующим образом.

Волокнистый наполнитель- смесь ПАН, модакриловых (сополимеров акрилонитрила, содержащих 40-85% акрилонитрила) и полиэфирных волокон, взятых в массовом соотношении 1 .(0,5 -1,5):(0,05-0,5), или отходы производства искусственного меха, содержащие ПАН, модакриловые и полиэфирные волокна в том же соотношении, смешивают в смесителе с карбамидо- формальдегидной смолой марки КФ-Ж или карбамиде мел а ми но форма льде гид ной

марки КФ-МТ-В-1, в которую предварительно вводят 25-30%-ный раствор в ацетоне сополимера акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатом натрия в соотношении 48:51:1 и латекс бутадиенстирольный марки БС-50 - сополимер бутадиена со стиролом в массовом соотношении 50:50 или карбоксилатный марки СКС-30-1 - сополимер бутадиена со стиролом и метакриловой

кислотой в массовом соотношении 70:30:(1,5-4).

В смеситель загружают также стеарат цинка. Смешивание компонентов производят в течение 20 мин. После этого композицию подают в сушилку, где ее высушивают при 80-90° С до влажность + летучие 3,5- 4%, т.е. до полного удаления растворителей.

Изготовление изделий производят меюдом прямого прессования при 140 ± 5°С и давлении 20-30 МПа и выдержке под давлением 0,8-1 мин/мм толщины или непрерывным способом путем плунжерного прессования при указанный температуре и

давлении.

Изготовление образцов из композиции производят на прессе П474А методом прямого прессования. Испытания образцов производят по стандартным методикам.

Плотность образцов, определение ударной вязкости, на образцах размером 120x15x10 мм без надреза, разрушающее напряжение при изгибе, водопоглощение, химстойкость, определение коэффициента теплопроводности при 20 ± 5° С (293 ± 5 К) производят по ГОСТу, Биостойкость определяют по методу Горшина и Крапивиной. Образцы рач- мером 12x12x27 мм в количестве 50 шт укладывают в ящик с землей смешанного

состава - лесная суглинистая, торфянистая и песчаная в соотношении 2:1:1 влажность 36 ±2%. Для стабилизации влажности земли все ящики дополнительно укрывают полиэтиленовой пленкой. Биостойкость

определяют по потере массы образцов по истечении 6 мес. Содержание свободного формальдегида определяют по ГОСТу.

Составы композиции и ее свойства приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Результаты исследований показывают

что предлагаемая композиция позволяет повысить ударную вязкость в 2-3 раза, химстойкость - в 3-4 раза при значительном увеличении водо- и биостойкости - изделия

из этой композиции не подвергаются гниению.

Композицию используют в строительстве для изготовления полов и потолков, стен

и перегородок. Особенно целесообразно ее использовать для изготовления полов(плит, досок, других элементов), подвергающихся постоянному воздействию влаги и агрессивных сред. Полы из композиции имеют хорошие теплоизоляционные, прочностные свойства, высокую водо-, хим- и биостойкость, нетоксичны.

Формула изобретения Полимерная композиция, включающая аминоформальдегидную смолу, наполнитель и модификатор, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вязкости, водостойкости, химической стойкости и биостойкости, она содержит в качестве ами- ноформальдегидной смолы карбамиде- или карбамидомеламинформальдегидную смолу, в качестве наполнителя - волокнистый наполнитель - смесь полиакриловых волокон, модакриловых волокон на основе сопо- лимеров акрилонитрила, содержащих 40-85% акрилонитрила, и полиэфирных волокон, в массовом соотношении 1:(0,5 1,5):(0,05-0,5) соответственно, в качестве

модификатора - сополимер акрилонитрила

с винилхлоридом и стиролсульфонатом натрия в массовом соотношении 48:51:1 соответственноидополнительнобутадиенстирольный латекс на основе сополимера бутадиена со стиролом в массовом соотношении 50:50 или карбоксилатный латекс на

основе сополимера бутадиена со стиролом и с метакриловой кислотой в массовом соотношении 70:30:(1,5-4) соответственно и стеарат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбамидо- или карбамидомеламинформальдегмдная смола (по сухому остатку) 10-25; сополимер акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатом натрия в массовом соотношении 48:51:1 0,1-2,5; указанные бутадиенстирольный или карбоксилатный латекс (по сухому остатку) 1,5-4; стеарат цинка 0,3-2; волокнистый наполнитель - остальное.

Сущность изобретения: композиция содержит, мас.% карбамиде- или карбамидо- меламинформальдегидная смола 10-25; сополимер акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатом натрия (в массовом соотношении 48:51:1) 0,1-2,5; бутандиен- стирольный или карбоксилатный латекс (по сухому остатку) 1,5-4; стеарат цинка 0,3-2; волокнистый наполнитель - смесь полиакриловых волокон, модакриловых волокон на основе сополимеров акрилонитрила, содержащих40-85% акрилонитрила, и полиэфирных волокон в массовом соотношении 1:(0,5-1,5):(0,05-0,5) соответственно - остальное. Волокнистый наполнитель пропитывают смолой, в которую предварительно вводят 25-30%-ный раствор в ацетоне сополимера акрилонитрила с винилхлоридом и стиролсульфонатом и латекс. Добавляют стеарат цинка, смешивают компоненты 20 мин, высушивают при 80-90° С до полного удаления растворителей. Прессуют изделия при 135-145° С, давлении 20-30 МПа, выдержке 0,8-1 мин/мм толщины. Характеристики образцов: уд.ударная вязкость 6,9-10 кДж/м ; разруш, напр, при изгибе 29-42,2 МПа; коэфф. диффузии химических реагентов в образец, м с 10 : 1 %-ный р-р гидроокиси натрия 4,7-5,6, раствор, содержащий 1,5% хлорида натрия и 2,5% мочевины, 3,3- 3,7; водопоглощение, % 0,7-1,4; биостойкость: потери массы образцов в течение 6 мес (по методу Горшина и Крапивиной) - не обнаружено; содержание свободного формальдегида 0,01-0,012 мг/м3. 2 табл (Л С

1 :(0,Ь-0,ОЬ) :0,8:0,11-0,8-С Л1:1:0,2

15,0

15,0

Оут 1 диенстирольный ЬС-50

корЬоксиплтный tKC-30-1

1,1 0,21;1 -С, ,2:0,3 1:1.5 С,5

75,2

20,0

2,0

з,о

3,0

2

,2

3,0 0.7

ЗЛ

ЗЛJ,1

2,82.14

0.30,5

Потери млссы oGpiinci не обнаружены

О,.200,12140,1280,1/80,121|

0,0080,0030,0090,0090,01

I.a.S.o.a.a.a...

ЗЛJ,1

2,82.14

0.30,5

3,9

2, i ОИ

14,2

2,8 0,5

, 3.1

0.5

0,128 0,01

0,130 0,01