Композиция Советский патент 1974 года по МПК C08F29/02 

1

Изобретение относится к области переработки полимерных материалов, в частности к улучшению свойств наполненных полимерных материалов.

Известны полимерные композиции, в которых в качестве модификаторов примепяются оксиэтилированные фенолы, спирты, амиды, кислоты и их соли, а также композиции, содержащие высокомолекулярные соединепия типа карбоксилсодержащего каучука.

Применение низкомолекулярных модификаторов или высокомолекулярных сополимеров часто невозможно или ограничено, так как совместимость модификатора с полимером недостаточна. Изготовление модификатора из исходного полимера путем механохимического синтеза устраняет эту проблему.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что высокомолекулярный модификатор содержит наполняемый полимер, к которому привиты малеиновая кислота или ее ангидрид, т. е. композиция состоит из исходного полимера, наполнителя и высокомолекулярного модификатора, который представляет собой привитый малеиновой кислотой или ее ангидридом исходпый полимер.

Наполненные модифицированные композиции полиэтилена получают на базе полиэтилена низкой плотности, а композиции полистирола - на базе блочного полистирола.

В качестве наполнителей применяют основные (силикат кальция, мел) и кислые (каолин) наполнители.

В качестве модификаторов используют высокомолекулярные модификаторы, представляющие собой механохимическим путем синтезированные сополимеры, одним компонентом которых является исходный полимер (полиэтилен или полистирол), вторым - группа, способная к взаимодействию с поверхностью наполнителя, например карбоксильная группа по отнощению к основным наполнителям.

Ниже приводятся предельные соотношения ингредиентов, в которых они входят в композицию, вес. %:

Термопластичный полимер (например, полиэтилен, полистирол)от 25 до 87

Наполнитель (например, мел,силикат

кальция, каолин и др.) от 13 до 68 Высокомолекулярный

модификаторот 0,1 до 7.

Из описанных композиций изготовляют образцы и проводят их испытания.

Для сравнительных испытаний определяют

модуль упругости при растяжении п изгибе и

ударную вязкость - характеристики, которые

сильно зависят от структуры материала и являются также основными эксплуатационными

характеристиками в большинстве случаев. Определяют также ряд других характеристик. Сопоставляя полученные данные с характеристиками известных наполненных композиций, можно отметить следующие особенности наполненных систем, модифицированных высокомолекулярными модификаторами.

1.Значения некоторых свойств комнозиций, существенных при экснлуатацни, в частности, жесткость и ударная вязкость, увеличиваются на 20-100% и более.

2.Действие высокомолекулярного модификатора аналогично с одной стороны действию дифнльных поверхностно-активных веществ; вместе с тем наличие длинноцепного модификатора в системе приводит к возникновению ее особой структуры, особенно в пограничных с нанолиителем слоях, которая обеспечивает новыщение ряда свойств вследствие более благоприятного перераспределения напряжений при нагружении.

3.Максимальные значения свойств наблюдаются в узком диапазоне содержания модификатора, что свидетельствует о наличии весьма существенных структурных изменений при модифицировании.

4.Высокомолекулярный модификатор оказывает стабилизирующее действие на структуру полученного материала, в частности на его ударные характеристики.

Пример 1. Композиция на основе полиэтилена низкой плотности, наполненного мелом, %:

Полиэтилен низкой плотности 51,8 Мел химически осажденный46,9

Высокомолекулярный модификатор ПЭ-МК (полиэтиленмалеиновая кислота)1,3

Техническая характеристика наполненной композиции, модифицированной высокомолекулярным модификатором ПЭ-МК в сопоставлении с иемодифицированной композицией, приведена в табл. 1.

Таблица I

-

1

Введение высокомолекулярного модификатора несколько повыщает модуль упругости композиции. Особенно резко высокомолекулярный модификатор повышает ударную вязкость, увеличение которой составляет более трех раз по сравнению с композицией без модификатора.

Пример 2. Композиция на основе полиэтилена низкой плотности, нанолненного силикатом кальция, %:

Полиэтилен низкой нлотности50,0

Силикат кальция49,0

Высокомолекулярный модификатор ПЭ-МК1,0

Таблица 2

Введение высокомолекулярного модификатора ПЭ-МК в системе полиэтилен низкой плотности - метасиликат кальция приводит к значительному увеличению ее жесткости. Модуль упругости при растяжении увеличивается на 30%, модуль упругости при изгибе - более чем в два раза.

При этом стабилизируется структура системы, о чем свидетельствует практическое постоянство значений ударной вязкости во времени (табл. 3). Для немодифицированной системы ударная вязкость во времени сильно меняется.

Таблица 3

Изменение ударной вязкости во времени

модифиа,ированного и немодифицированного

полиэтилена Пример 3. Композиция на основе поли стирола наиолнениого каолином, %: Полистирол блочный55,26 Каолин43,88 Высокомолекулярный модификатор ПЭ-МК0,86 Таблица 4 ВысокомолеБез модикулярныйПоказатель модификатор фикатора ПЭ-МК Предел прочности при 250 изгибе, кг/см Модуль упругости при 45000 изгибе, кг/см Модифицированная композиция отличается существенно более высокой жесткостью и прочностью. Предмет изобретения Композиция, содержащая термопластичный полимер, высокомолекулярный модификатор и минеральный наполнитель, отличающаяс я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств материала на основе этой композиции, в качестве модификатора использован привитой сополимер исходного полимера с ненасыщенной моно-(ди)-карбоновой кислотой или ее ангидридом при следующем соотношении компонентов, вес. % : ПолимерОснова Наполнитель13-68 Модификатор0,1-7.