Полимерная композиция Советский патент 1992 года по МПК C08L69/00 C08L69/00 C08L83/10 

Изобретение относится к созданию композиционных материалов на основе смесей поликарбоната (ПК) и термопластичных полимеров и может быть использовано для получения изделий конструкционного назначения.

Известна термопластичная смесевая композиция, содержащая ПК и 20-80% по- лиэтилентерефталата 1. Композиция характеризуется хорошей совместимостью компонентов (имеет одну температуру стеклования) и высокие показатели механической прочности. Однако уровень значений ударной вязкости на образцах с надрезом у нее низкий, что характерно для материалов с гомогенизированной фазовой структурой.

Известна полимерная композиция, состоящая из смеси ПК и 1-3, 5% селективно гидрированного линейного сополимера

формулы А-В-А, где А - полимерный блок винилароматического соединения, В - олеиновый эластомер 2. Материал характеризуется высокой стойкостью к ударному разрушению в случае толстостенных изделий. Однако этот показатель снижается при переходе к тонкостенным деталям, формуемым литьем под давлением,

Известны смесевые композиции ПК с кремнийорганическими олигомерами и блоксополимерами, например, композиция ПК с фторсилоксановым каучуком при концентрации последнего до 20 мас.% 3. Ее недостатком является плохая совместимость компонентов, выделение каучука в смеси в виде отдельной фазы, что обусловливает низкий уровень механических характеристик.

VI Х|

О

о.

х| 00

По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близким является полимерная композиция, включающая (мас.%) ПК и 1-99% поликарбонат - полидиоргано- силоксанового блоксополимера 4. Данный материал обладает хорошей формуемо- стыо, имеет .малую усадку, сравнительно высокую ударную вязкость, мало снижающуюся при низких (-40°С) температурах.

Недостатком известной композиции является недостаточно высокий уровень показателей ударной вязкости (особенно образцов с острым надрезом), а также чувствительность композиции к типу надреза образцов при изменении ударной вязкости.

Целью изобретения является повышение ударной вязкости.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая ПК и кремнийорганический блоксополимер, в качестве блоксополимера содержит полисуль- фон-полидиметилсилоксановый блоксополимер (ПСН-ПДМС) общей формулы

(1)

iHj

-5,--СН2-0-сД

THJ i j-o-cHj-fsi-o}-0он

Јн3 о

где х 1-20, у 20-130, п 5-20, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Поликарбонат8099

ПСК-ПДМС1,020

Используют следующие материалы: поликарбонаты марок ПК2Си ПК-4(ТУ6-05- 1668-80); поликарбонатполидиметилсилок- сановый блоксополимер (ПК-ПДМС), выпускаемый ПО Заря г. Дзержинск (ТУ 6-05-211-1427-86). Синтез ПСН-ПДМС блоксополимера осуществляют следующим образом.

В условиях межфазной поликонденсации проводят синтез ПСН-ПДМС. В качестве исходных компонентов используют ПСН молекулярной массы 1500 (х 3) и ПДМС молекулярной массы 2500 (у 30). В двухгор- лую колбу емкостью 0.5 л, снабженную механической мешалкой, загружают 8 г (5,3х хЮ моль) ПСН и 80 мл хлороформа. Содержимое колбы перемешивают до растворения. Затем приливают отдельно приготовленный раствор 1,28 г (3,2-102 моль) NaOH в 160 мг воды и добавляют при перемешивании 0,29 мл (2.1 моль) три- этиламина Отдельно готовят раствор 13.5 г

(5, моль) ПДМС в 80 мл хлороформа и загружают в реакционную колбу. Синтез ведут при 20°С в течение 60 мин.

По окончании реакции массу подкисля5 ют 3%-ной HCI до получения нейтральной среды и промывают водой до полной отмывки ионов хлора. Затем полимер высаждают в кипящей воде, отфильтровывают и сушат при 100°С. Выход продукта составляет 8010 100% от теоретического. Приведенная вязкость 0.5%-ного раствора блоксополимера в хлороформе при 25°С составляет 0,8 дл/г. ПСН-ПДМС - твердый продукт, выпускаемый в виде крошки с размером частиц 5-10

15 мм.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Примеры 1,2 (по прототипу).

В смесителе ЗЛ-10 смешивают в тече20 ние 5 мин гранулы ПК и ПК-ПДМС. Полученную смесь сушат при 120-130°С в течение 6-8 час. Затем ее экструдируют через червячный пластикатор термопластавтомата ДГ 3121-16П. Экструдат в виде прутка диа25 метром 3-5 мм пропускают через ванну водяного охлаждения, тянущие валки и измельчают в высокоскоростной дробилке роторного типа. Полученные гранулы полимерной композиции вновь сушат по упомя30 нутому режиму и перерабатывают литьем под давлением на термопластавтомате ДГ 3121-16П. Режим литья под давлением: температура литья 250-260°С, давление литья 90-100 МПа. температура формы 50-60°С.

35 Изготавливают следующие образцы - лопатки типа 7 для испытаний методом растяжения по ГОСТ 11262-76 и бруски типа 2 (100x10x4 мм) для определения удельной ударной вязкости по Шарли согласно ГОСТ

40 4647-80.

Испытания образцов производят через сутки после их изготовления. Для испытаний методом растяжения используют машину ZD-10/90 (скорость нагружения

Н

составляет 0,5 ---). Ударную вязкость опреС

деляют на маятниковом копре КМ-05. Ударную вязкость измеряют на образцах с острым и тупым надрезами. Чувствитель- 50 ность ударной вязкости к типу надреза характеризуют по значениям коэффициента (К), определяемого из выражения

К

aw

где ЭНУ удельная ударная вязкость на образцах с острым надрезом;

а н„ удельная ударная вязкость на образцах с тупым надрезом

Средние значения показателей свойств определяют по результатам 5-7 единичных измерений, абсолютная ошибка каждого из которых не превышает 5%.

Примеры 3-15 (по изобретению). Технология получения полимерных композиций и экспериментальных образцов, испытаний последних такие же, как и в примерах 1 и 2, но вместо ПК-ПДМС блоксо- полимера используют ПСН-ПДМС блоксо- полимеры или их смеси.

Пример 16 (контрольный). Отличается от примеров 1 и 2 тем, что используется исходный немодифицированный ПК.

Состав композиции и физико-механические свойства изделий на ее основе приведены в таблице.

Композиция по изобретению имеет более высокий показатель ударной вязкости (образцов с острым надрезом), а также менее чувствительна к типу надреза образцов при измерении ударной вязкости, что является важным параметром ударочных материалов, т.к. ударная вязкость на образцах с острым надрезом характеризует стойкость

0

материала к трещинообразованию, а на образцах с тупым надрезом - способность материала к пластическим деформациям. Формула изобретения Полимерная композиция, включающая поликарбонат и кремнийорганический блок-сополимер, отличающаяся тем, что. с целью повышения ударной вязкости, в качестве кремнийорганического блок-сополимера она содержит полисульфон-пол- идиметилсилоксановый блок-сополимер общей формулы

г Hl K K c-Oo-®-s V®f огм

CHS

-O-P-O-o-o-o-cMsi-o}-- w оiHs

-Si-CH,-0-cA

iH, &

гдех 1-20;

у-20-130;

n 5-20,

при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Поликарбонат80-99

Лолисульфон-полидиметил

силоксановый блок-сополи

мер указанной формулы1-20.

Использование: в производстве удароч- ных материалов. Сущность: композиция состава, мас.%: поликарбонат (ПК) 80-99% и полисульфон-полидиметилсилоксановый блок-сополимер (1.0-20%) общей формулы {0-СбНз-С(СНз)2-СбН5-0-СбН5-502-СбН5)х-0 -СбН5-С (СНз)2СбН5-ОС (0)0-CH2{SI (СНз)2-0-у Si (СНз)2-СН2-0-С(0). где х - 1-20, у 20- 130, . Компоненты в виде гранул смешивают в смесителе, сушат при 120-130°С в течение 6-8 ч, экструдируют, измельчают в высокоскоростной дробилке, полученные гранулы сушат и перерабатывают литьем под давлением в изделия. 1 табл. сл с

Соста и иоАсти подчерни коипоанциЛ