Аппретирующий состав для стекловолокна Советский патент 1978 года по МПК C03C25/40 C08J5/08 C08L23/06 

Лее высокие прочностные свойства йаполненного полиэтилена.

Поставленная цель достигается предлагаемым аппретирующим составом для обработки стекловолокна, предназначенного для наполнения полиэтилена, представляющим раствор пленкообразующего соединения и -аминонропилтриэтоксисилана, отличающимся тем, что для повыщения прочностных свойств композиционного материала в качестве пленкообразующего соединения используется сополимер этилена с винилацетатом (содержание винилацетата 15- 25 вес. %), а в качестве растворителя - трихлорэтилен, причем компоненты взяты в следующих соотношениях, вес.:

Сополимер этилена с винилацетатом4-10

7-аминопропилтриэтоксисилаи1,0-2,5

ТрихлорэтиленОстальное

Эффективность аппретирующего состава оценивалась по адгезионной прочности анпретированного стекловолокна к полиэтилену и по прочностным показателям стеклонаполненного полиэтилена.

Пример 1 (контрольный). В емкость из нержавеющей стали наливали 500 мл воды и добавляли 25 г 1-пинеразинэтанола,смесь нагревали до температуры 40-45°С и нри интенсивном неремещивании добавляли в нее 20 г у-аминопронилтриэтокснсилана и 45 г винилциклогексендиоксида. В полученный раствор доливали 410 мл воды и перемешивали 15 мин. Готовым раствором обрабатывали стекловолокно. Для этого стекложгут непрерывно пропзскали через ванну с раствором, затем через сущильную камеру, куда подавался воздух, нагретый до 80-90°С. Стекложгут рубили на отрезки длиной 5-7 мм. Содержание полимерной нленки на волокне составляло 5 вес. %.

Для получения стеклонаполненного полиэтилена 300 г рубленого стекловолокна смещивали с 700 г полиэтилена низкой плотности. Затем смесь пропускали через щнековый экструдер при температуре 200°С и гранулировали, гранулы смещивали с 2г стабилизатора М,Ы-дифенил-й-фенилендиамином и снова пропускали через экструдер. Для исследования свойств последнего получали стандартные образцы нрессованием и литьем нод давлением при 210-215°С и давлении 40 кгс/см. Основные физико-механические свойства стеклонанолненного полиэтилена:

Предел прочности нри растяжении, кгс/см 300

Предел прочности при изгибе,

кгс/см 360

Модуль упругости при изгибе,

кгс/см 9000

Адгезионная прочность, кгс/см 105

Пример 2. В емкость из нержавеющей стали наливали 950 г трихлорэтилена н добавляли 40 г сополимера этилена с. Еинйлацетатом (содержание винилацетата 15 вес. %). Раствор нагревали до температуры 60°С и перемещила до полного растворения сополимера. Затем добавляли 10 г у-аминонронилтриэтоксисилана. Полученным раствором обрабатывали стекловолокно. Для этого Стекложгут непрерывно пропускали через ванну с раствором нри темнературе 55-65°С, затем через сущильиую камеру, куда подавался воздух, нагретый до температуры 80-90°С. Содержание полимерной пленки на волокне составляло 4 вес. %. Стекложгут рубили на отрезки длиной 5- 7 мм.

Технология получения стеклонаполненного полиэтилена и образцов для испытаний аналогична примеру 1.

Основные физико-механические свойства стеклонаполненного полиэтилена: Предел прочности при растяжении, кгс/см 480 Предел прочности при изгибе,

КГС/СМ2490

Модуль упругости при изгибе,

КГС/СМ211000

Адгезионная прочность, кгс/см 155 П р и м е р 3. В емкость из нержавеющей стали наливали 925 г трихлорэтилена и добавляли 60 г сополимера этилена с винилацетатом (содержание винилацетата 20 вес. %). Раствор нагревали до температуры 60°С и перемещивали до полного растворения сополимера. Затем добавляли 15 г у-аминонропилтриэтоксисилана и полученным раствором обрабатывали стекловолокно. Для этого Стекложгут непрерывно пропускали через ванну с раствором при темнературе 55-65°С, затем через сущильную камеру, куда подавался воздух, нагретый до 80-90°С. Содержание полимерной пленки на волокне составляло 4,7 вес. %. Стекложгут рубили на отрезки длиной 5- 7 мм.

Технология получения стеклонаполненного полиэтилена и образцов для испытаний аналогична нримеру 1.

Основные физико-механические свойства стеклонаполненного полиэтилена: Предел прочности при растяжении, кгс/см 485 Предел прочности при изгибе,

кгс/см 500

Модуль упругости при изгибе, КГС/СМ211000

Адгезионная прочность, кгс/см 156 Пример 4. В емкость из нержавеющей стали наливали 875 г трихлорэтилена и добавляли 100 г сополимера этилена.с виннлацетатом (содерл ание винилацетата 25 вес. %). Раствор нагревали до температуры 60°С и перемещивали до полного растворения сополимера. Затем добавляли 25 г Y-аминопропилтриэтокснсилаиа и полученным раствором обрабатывали стеклойолокно. Дли этЬго стекложгут непрерывно пропускали через ванну с раствором при температуре 55-65°С, затем через сушильную камеру. Куда подавался воздух, нагретый до температуры 80-90°С. Содержание полимерной пленки на волокне составляло 5 % вес. Стекложгут рубили на отрезки длиной 5-7 мм.

Технология получения стеклонаполненного полиэтилена и образцов для испытаний аналогична примеру 1.

Основные физико-механические свойства стеклонаполненного полиэтилена:

Предел прочности при растяжении, кгс/см 490

Предел прочности при изгибе, КГС/СМ2500

Модуль упругости при изгибе,

КГС/СМ211500

Адгезионная прочность, кгс/см 155

Как видно из приведенных в примерах данных, предлагаемый состав для обработки стекловолокна обеспечивает более высокую адгезию стекловолокна к полиэтилену по сравнению с известным и значительное увеличение прочностных показателей композиций стеклонаполненного полиэтилена. Так, предел прочности при растяжении на 60% выше, предел прочности при изгибе на 36% выше, адгезионная прочность на 48% выше.

Использование предлагаемого аппретирующего состава для стекловолокна позволяет получить композиции стеклонаполненного полиэтилена с значительно лучшими прочностными свойствами.

Применение композиций полиэтилена

низкой плотности со стекловолокно, arthретированным предлагаемым составом, например для футерования труб, обеспечивает значительное улучшение качества труб, их эксплуатационной надежности и долговечности. Повышение долговечности труб на 20%, что по имеющимся результатам вполне достижимо, даст экономию народному хозяйству не менее 1 тыс. руб. на 1 т.

Формула изобретения

Аппретирующий состав для стекловолокна, предназначенного для наполнения полиэтилена, содержащий сополимер этилена и -у-аминопропилтриэтоксисилан, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств наполненного полиэтилена, состав содержит сополимер с винилацетатом с содержанием винилацетата 15-25 вес. % и дополнительно трихлорэтилен при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Сополимер этилена с винилацетатом4-10

у-Аминопропилтриэтоксисилан1-2,5

ТрихлорэтиленОстальное

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3664982, кл. 260-29.4, опублик. 1972.

2.Патент США № 3509012, кл. 161-170, опублик. 1970.

3.Патент США № 3211684, кл. 260-29.2, опублик. 1965.

4.Патент США № 3650814, кл. 117- ЮОС, опублик. 1972.