Изобретение относится к области модификации алифатических стеклонаполненных полиамидов и может найти широкое применение в отраслях промышленности, использующих литьевые детали из наполненных полиамидов.
Известен стеклонаполненный полиамид.
Недостатком этой композиции является плохая перерабатываемость в результате отжима стекловолокна из-за плохой адгезии полимерной матрицы к стекловолокну, недостаточная теплостойкость и низкая ударная вязкость.
Введение модифицирующих добавок улучшает физико-механические свойства композиций.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой композиции является стеклонаполненнэя полиамидная композиция, включающая в качестве модифицирующей добавки силиконовое масло ПМС-150 (2). Оптимальное количество масла составляет 4%. Однако, такое количество масла при достижении хороших антифрикционных показателей не приводит к существенному улучшению физико-механических характеристик.
Цель изобретения - улучшение перера- баты ваемости за счет повышения адгезионной прочности полимерной матрицы к стекловолокну, теплостойкости и физико- механических свойств стеклонаполненного полиамида.
Для достижения указанной цели компо- зиция стеклонаполненного полиамида (ПА) в качестве модифицирующей добавки содержит кубовый остаток глубоковакуумной разгонки при температуре 200 ± 20°С и давлении 4 мм рт.ст. метилфенилсилоксановых продуктов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
XJ
Ч
О
о
XI Ч
Стеклонаполненный
полиамид97-99,5
Вышеуказанный кубовый
остаток0,5-3
Стеклонаполненный полиамид может быть частично заменен отходами данного материала при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Стеклонаполненный
полиамид67-74,5
Отходы стеклонаполненного полиамида25-30
Кубовый остаток0,5-3
Кубовый остаток - это отходы от производства кремнийорганического продукта (продукт 133-176, ТУ на кремнийорганиче- ский продукт № 6-02-1233-82), которые в настоящее время не утилизируются. Его получают в результате глубоковакуумной разгонки при температуре 200 ± 20°С и давлении 4 мм рт.ст. метилфенилсилоксано- вых продуктов и он имеет следующий состав, мас.%:
метилфенилсилоксаны формулы
С6Н5
С6Н5 (CH,)j-Si-0-Si - O- -O-SHCH,)
SHCHjh S5(CHj)j
высококипящие полиметилфенилсилоксаны30-60
Использование указанного кубового остатка для модификации стеклонаполненно- го ПА не известно.
Поскольку в процессе получения метил- фенилсилоксановых продуктов 133-176 необходима отмывка их соляной кислотой, кубовый остаток имеет рН 3. Вследствие этого он хорошо совмещается с полимерной матрицей и, проникая в межмолекулярное пространство, вызывает, структурные изменения на молекулярном и надмолекулярном уровне.
Содержание кубового остатка предлагается в интервале 0,5-3 мае. %, т.к. ниже 0,5 и выше 3% не достигается достаточного улучшения свойств.
Согласно изобретению в качестве стек- лонаполненного ПА используют ПА 66-КС (1). Отходы стеклонаполненного ПА получают при дроблении литников и бракованных деталей на роторном измельчителе.
Пример 1. Гранулы стеклонаполненного ПА 66-КС и необходимые модифицирующие добавки смешивали в соотношениях (мас.%), приведенных в табл. 1 в течение 30 мин, в смесителе для пластмасс и загружали
в обогреваемый бункер литьевой машины. Стандартные образцы для определения теплостойкости (ГОСТ 15065-69) и физико-механических характеристик (ГОСТ 12423-76) отливали на литьевой машине при следующих режимах:
Температура материального цилиндра по зонам обогрева машины,°С
1 зона - 270, 2 зона - 280, 3 зона - 280 0 Температура сопла, °С - 29.0
Температура литьевой формы, °С - 80
Время выдержки под давлением, с - 10
Время охлаждения в форме, с - 26
Удельное давление литья, МПа - 100-130 5 Степень отжима и равномерность распределения стекловолокна определяли следующим образом: из двух точек изделия (наиболее удаленной от впускного канала и примыкающей к нему) брали пробу и прово- 0 дили определение содержания наполнителя по ОСТ 11-498-79.
В табл. 2 приведены результаты физико- механических испытаний определения теплостойкости и равномерности 5 распределения стекловолокна.
Мерой адгезии полимера к стекловолокну может служить краевой угол смачивания. Краевой угол смачивания определяли мето дом сидячей капли при 280°С. 0 П р и м е р 2. Ненаполненный ПА смешивали с необходимыми добавками в экс- трудере при температуре 280°С. Полученные гранулы измельчали, расплавляли на стекловолокне и определяли крае- 5 вой угол смачивания стекловолокна полимером. Составы композиций и результаты испытаний представлены в табл. 3 и 4.
Как видно из таблиц, введение кубового остатка в Стеклонаполненный ПА позволяет 0 повысить ударную вязкость на 50-56%, теплостойкость на 17-25°С, снизить угол смачивания на 52-34%, повысить равномерность распределения стекловолокна в изделии.
Таким образом, использование предла- 5 гаемой композиции позволит:
-улучшить перерабатываемость стеклонаполненного ПА вследствие улучшения адгезионного взаимодействия между стекловолокном и матрицей и в результате 0 этого уменьшения отжима стекловолокна при переработке методом литья под давлением,
-снизить потери материала и предотвратить загрязнение окружающей среды, т.к. кубовый, остаток подвергается захороне5 нию, .
-повысить теплостойкость и физико- механические свойства изделий,
-перерабатывать Стеклонаполненный ПА с добавлением отходов в корпусные изделия электротехники, к которым предьявляются повышенные требования по прочности и теплофиэическим характеристикам.
Формула изобретения Стеклонаполненная полиамидная композиция, включающая стеклонаполненный полиамид и модифицирующую добавку, о т- личающаяся тем, что, с целью улучшения перерабатываемости, повышения теплостойкости и физико-механических
0
показателей, в качестве модифицирующей добавки она содержит кубовый остаток глубоковакуумной разгонки при температуре 200 ± 20°С и давлении 4 мм рт.ст. метилфе- нилсилоксановых продуктов- при следующем соотношении компонентов, мас.%: Стеклонаполненный полиамид97-99,5
Указанный кубовый остаток 0.5-3.
JlGum I
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СТЕКЛОНАПОЛНЕННАЯ ПОЛИАМИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 1995 |
|
RU2076124C1 |
| Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней | 1988 |
|
SU1538984A1 |
| ЛИТЬЕВАЯ ОКРАШЕННАЯ ПОЛИАМИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2002 |
|
RU2228938C1 |
| ПОЛИМЕРНАЯ ЛИТЬЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 1991 |
|
RU2015148C1 |
| Полиамидная композиция для производства изделий машиностроительного назначения | 2022 |
|
RU2786104C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОНАПОЛНЕННОЙ ПОЛИАМИДНОЙ КОМПОЗИЦИИ И СТЕКЛОНАПОЛНЕННАЯ ПОЛИАМИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2015 |
|
RU2618255C1 |
| ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 1993 |
|
RU2082732C1 |
| Способ получения наполненных полиамидов | 1982 |
|
SU1035037A1 |
| ТЕРМОСТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ПОЛИАМИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 1991 |
|
RU2067598C1 |
| ТЕРМОПЛАСТИЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 1997 |
|
RU2129134C1 |
Использование: при производстве литьевых деталей из стеклонаполненных полиамидных композиций. Сущность изобретения: в композицию, содержащую стеклонаполненный полиамид, вводят в качестве модифицирующей добавки 0,5-3 мас.% кубового остатка глубоковакуумной разгонки при 200±20°С и давлении 4 мм рт. ст. метилфенилсилоксановых продуктов. Теплостойкость по Вика при нагрузке 5 kfc составляет 260-265°С, ударная вязкость- 35,2-42,5 кДж/м , разрушающее напряжение при изгибе 208-228 МПа, краевой угол смачивания стекловолокна 50-60°С. 4 табл.
99,6 69,5 99
30 0,5 0,5 1
Разрумащвв напряжет пр иагявв, Ша Раэрутцее вапрввняв при рвеtжелт, Ша Относительное удлинение при разрыве, Ударная вязкость,
«М-2
Темостойхость по Вика при нагрузке 5 «Те, °С
210 22В 206 220 19Э 200 198199
163Ш Ю5 И . 190 ЮЗ ЮО 138 ЮО168
6788866766
27,1ЭВ 35.2 42.5 35,2 « 30.1 2В 28,732
24ВЯМ 260 265 Ж) 261 250 240 240251
Содержание стекловолокна,
%ffl.5 . -
73,5 97 71 64 - 7495
25 35
4I
25
г
Таблица 4
