Аппретирующий состав для стекловолокна Советский патент 1978 года по МПК C03C25/40 C08J5/06 C08L23/06 

Изобретение относится к мЗдифицирующим составам для наполнителей, а именно для стекловолокна, предназначенного для армирования полиэтилена. Последний может быть использован для изготовления изделий, работающих в агрессивных средах, в электротехни ческой и других отраслях промыапенности. Известно, что значительное улуч шение свойств термопластов, армированных стекловолокном, может быть достигнуто обработкой поверхности волокна составами на основе реакцион носпособных пленкообразующих полимеров в смеси с силанами. Например, нз вестен аппретирующий состав для обра ботки стекловолокна, включающий 5 вес.% поливинилацетата в смеси с f -аминопропилтриэтоксисиланом (0,5-1,0 вес.%) l. Известен состав для обработки стекловолокна, содержащий 0,01- 1,5 вес.% силана 1-20 вес.% эмульсии эпоксидной смолы и каучук в Виде латекса (весовое соотношение каучука и эпоксидной смолы составляет 3 : 7-9) 2. Известна также аппретура для стекловолокна, содержащая полипропиленовую эмульсию и силан з. Однако волокна, обработанные указанной аппертурой, не обеспечивают достаточно высоких механических и химических свойств композиции. Известен аппретирующий состав для обработки стекловолокна, предназначенного для наполнителя полиэтил на, содержащий 4-10 вес.% сополимера этилена с виннлацетатом с содержанием винилацетата 15-25 вес.%, 1,0- 2,5 вес.% V аминопропилтриэтоксисилана н трихлорэтилен (остальное до 100 вес.%)14 . Композиции с таким волокном обадают достаточно высокой прочностью, о пониженными химической стойкостью н диэлектрическими характеристиками. Ближайшим к предлагаемому является аппретирующий состав, содержащий f-аминопропилтриэтоксисилан (), сополимер этилена с акриловой кислотой и дистиллированную воду 5. Композиции полиэтилена с таким волокном обладают достаточно хорошими прочностными свойствс1ми, но имеют пониженные характеристики химстойкости, влагрстойкости и диэлектрические показатели, делающие их непригодными для эксплуатации в агрессивных ередах. Целью изобретения является повы шение химической стойкости, влагостойкости и диэлектрических характеристик. Предлагаемый аппретирующий состав для обработки стекловолокна, включающий сополимер этилена, силан дистиллированную воду, в качестве сополимера этилена содержит сополиме этилена с винилацетатом (содержание этилена 43,5-75,5 вес.%), и дополнительно алифатическую эпоксидную смолу (ТЭГ-1) и окисленный полиэтилен, при следующем соотношении компонентов, вес.%: Сополимер этилена с винилацетатом 0,5-3,0 Олифатическая эпоксидная смола 0,1-0,5 Окисленный полиэтилен0,05-1,0 Силан0,3-2,0 Вода дистиллированная Остальное Сополимер винилацетата с этиленом используют в виде. 30-50%-ной дис персии, окисленный полиэтилен- в ви де 30-40%-ной эмульсии. Применяют эпоксидную смолу с мол.в. 300-320 и содержанием эпоксидных групп 19-30. В качестве полимерной основы ис пользуют Полиэтилен низкой или высок плотности. Силаном может быть 5 ами нопронилтриэтоксисилан, р-мета крилоксипропилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан. При необходимост в композицию могут быть введены известные для пблиолефинов антиоксиданты, например N,N -ди- -нaфти }-/ -фeнилeндиaмин (диафен НН), бис- 2-окси-5-метил-З-(1-метилциклогексил фенил метан (HOHOKcWSP) и другие. Примеры 1-14. Для получения композиций стеклонаполненного полиэтилена, рубленое стекловолокно (диаметр 9-11 мкм, длина 5-6 мм) смешивают с полиэтиленом в тихоходном барабанном смесителе, смесь пропускают через шнековый экструдер при 170-180 (в случае полиэтилена низкой плотности) и при 1ЭО-200с (в случае полиэтилена высокой плотности) и гранулируют. Стекловолокно , используемое для армирования полиэтилена, обрабатывают составами, приведенными в табл.1. Свойства стеклонаполненного полиэтилена приведены в табл.2. Во всех примерах композиция состоит из 70 вес.% полиэтилена и 30 вес.% стекловолокна. В примерах 1, 3-9, 12, 13 и 14 используют пвлиэтилен низкой плотности марки 10802-020, в примерах 2, 10 и 11 - полиэтилен высокой плотности марки 20806-024. В примерах 12 и 13 употребляют стабилизаторы ночркс WSP (0,3 вес.%). и диафен НН (0,5 вес.%). соответственно. В примере 14 используют стекловолокно с избыточным содержанием пленкообразующего полимерного модификатора. Физико-механические свойства композиций оценивают по ГОСТ 11262- 68, диэлектрические - по ГОСТ 6433371. Химическую стойкость (ГОСТ 1202066) определяк1т по изменению массы и линейных ра1змеров, влагостойкость - по изменению массы образцов. Все характеристики Ьпределяют на образцах, полученных методом литья под давлением. Как видно из Табл. 2, использование предлагаемого состава обеспечивает более высокие химическую стойкость, влагостойкость и диэлектрические характеристики композиций по сравненис контрольными. Оптимальная добавка 11ленкообразукицих соединений к стекловолокну 0,8-1,5 вес.%. Данный состав можно использовать на действующих предприятиях, производящих стекловолокно, без дополнительных затрат на переоборудование. Ожидаемый экономический эффект (500 тыс.руб. в год.

Химическая стойкость композиции

В композицию введен нонокс В композицию введен диафер НН в количестве 0,5 вес.%.

Формула изобретения

Аппретируквдий состав для стекловолокна, содержащий сополимер этилена, силам « дистиллированную воду, отличающийся тем, что, с целью повышения химической стойкости, влагостойкости и диэлектрических характеристик стеклонаполненного полиэтилена в качестве сополимера

w/a в количестве 0,3 вес.%,

этилена состав содержит сополимер этилена с винилацетатом с содержанием этилена 43,5-75,5 вес.% и дополнительно содержит. алифатическую эпоксидную смолу и окисленный полиэтилен при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Сополимер этилена с винилацетатом 0,5-3,0 Силан0,3-2,0

Физико-механические и диэлектрические свойства

380

1,1180

0,05

Таблица 2

2,3

0,001