Прозрачный листовой материал на основе полиметилметакрилата Советский патент 1981 года по МПК C08J7/04 B32B27/08 

(54) ПРОЗРАЧНЫЙ ЛИСТОВОЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ПОЛШЕТИШЕТАКРИЛАТА

Изобретение относится к полимерным материалам, используемым для изготов ления оптически прозрачных изделий и . может найти применение в химической промышленности и других областях техники, где от ряда деталей и целых уз.лов требуется сочетание хороших оптических свойств,ударной прочности и стойкости к высокоКойцентрИ| о8ан1{1Ф1, агрессивным средам. Известны полимерные материалы, со стоящие из фторопластов и облада ядие наибольшей стойкостью к агрессивньм средам ХО Однако вследствие кристалличности они имеют неудовлетворительные оптические свойства. Наиболее близким к предлагаемому материалу по технической сущности является полиметилметакрилат и его моди фикации (органическое стекло) 23. Недостатком известного материала является его низкая стойкость к агрессивным средам, в частности к сильным кислотам, щелочам и окислителям. Кроме этого, органическое стекло теряет значительную часть своей прозрачности и прочности вследствие появления поверхностньрс трещин. Цель изобретения - сохранение светопрозрачности изделия в видимой области спектра при воздействии агрессивных сред. Поставленная цель достигается тем, что прозрачный листовой материал, на основе полиметилметакрилата содержит поверхностный слой толщиной 5-100 мкм, выполненный из поливинилиденфторида I или сополимера винилиденфторида с фторированными углеводородами жирного ряда,имекициьв 2-3 атома углерода,содержащего 50-98 мол.% звеньев винилиденфторида. При такой толщине пленка полимера винилиденфторида и его сополимеров,, будучи сдублирована с полиметнлметакрилатом при 200-250°С, теряет способность к кристаллизации и остается

при комнатной температуре в аморфном состоянии, обеспечивай тем самым высокую прозрачность изделия в видимой части спектра.

Необходимые оптические свойства обеспечиваются близкими коэффициентами преломления полиметилметакрилата и поливинилиденфторида (1,48-1,49 и 1,46-1,47), При этрм химическая стойкость фторопласта усиливается за счет снижения водопроницаемости. В свою очередь, рост трещин в основном слое полиметилметакрилата резко замедляется за счет присутствия на поверхности эластичного слоя фторопласта, что в совокупности повьшает прочность материала и изделий из него.

Предлагаемый материал перерабатывается в изделия методом пневмо-вакуумного формования по режимам переработки полиметилметакрилата.

Пример 1. Лист полиметилметакрилата толщиной 5 мм (о . 650 кгс/см ; Д1 3%) сдублирован при 250 С с обеих сторон с пленкой поливинилиденфторида (о 530 кгс/см 4 180%) толщиной 5 мкм. Разрушающее напряжение исходного материала при растяжении равно 670 кгс/смЯ относительное удлинение при разрыве 4,0%j после выдержки в 65%-й азотной кислоте в течение 30 сут соответственно 610 кгс/см и 6,0%. Светопропускание в обоих случаях не менее 90%.

ПоЛИметилметакрилат (ПММЛ) пластифицированный дибутилфталатом

То же после воздействия агрессивной среды

ПММА с покрытием из поливинилиденфторид а

То же после воздействия агрессивной среды

Пример 2. Лист полиметилметакрилата, пластифицированный дибутилфталатом,( 650 кгс/см ; AJ 3,7%) толщиной 1 мм сдублирован при

250 С с обеих сторон с пленкой сополимера виншшденфторида (97-98 мол.% и тетрафторэтилена (ю 510 кгс/см, U 250%) толщиной 20 мкм. Разрушающее напряжение исходного материала

при растяжении не менее 650 кгс/см, относительное удлинение при разрыве 5%, после вьщержки в 65%-й азотной кислоте в течение 30 сут соответственно 600 кгс/см и 10%. Светопрорускание в обоих случаях не менее 90%. Водопроницаемость 30 г.мм/м сут.

Пример 3. Лист полиметилметакрилата, пластифицированного дибутилфталатом, (6 630 кгс/см-; 41 3,7%) толщиной 1 мм сдублирован при 200 С с пленкой сополимера винилиденфторида (85 мол.% и гексафторпропилена (d 310 кгс/см ; Д1 650%) толщиной 100 мкм, имеет в исходном состоянии о 610 кгс/см Д1 6,0%, после вьщержки в 657,,-й азотной кислоте в течение 30 сут соответственно

570 кгс/см и 12%. Светопропускание в обоих случаях не менее 9.0%.

В таблице представлены сравнительные данные испытания полиметилметакрилата и предлагаемого материала в 65-й азотной кислоте (физико-механические характеристики материалов после.воздействия среды).

92

630

1,2

12

40

90

680

90

690

ПММА с покрытием из сополимера винилиденфторида с с теТрафторэтиленом при молярном соотношении 98:2

То же после воздействия агрессивной среды

ПММА с покрытием из сополимера винилиденфторида с тетрафторэтиленом при эквимолярном соотношении

То же после воздействия агрессивной среды ПММА с покрытием из сополимера винилиденфторида с гексафторпропиленом при молярном соотношении 85 s15

То же после воздействия агрессивной среды

ПММА с покрытием из сополимера винилиденфторида с трифторэтиленом при эквимолярном соотношении

То же ,. 11

ПММА с покрытием из сополимера винилиденфторида с трифторэтиленом при экяимолярном соотношении после воздействия агрессивной среды

То же

-.- п

ПММА с покрытием из сополимера вииилиденфторида с трифторзтиленом при молярном соотношении 25:75

То же после воздействия агрессивной среды

Покрытие отслоилось от ПММА.

, П)родолжение таблицы

92

660

10

92

10

660

10

640 6 92

i5

630 10 91

92

630

10

88

14

600

10

Из представленных видно, что предлагаемый материал практически не изменил своих свойств (в том бисле светопрозрачности} после воздействия агрессивной среды, в то вреь мя как полиметилметакрилат почти полностью потерял светопрозрачность и на 90% снизил прочность.

Формула изобретения

Прозрачный листовой материал на основе полиметилметакрилата, отличающийся тем, что, с целью сохранения светопрозрачности в видимой области спектра при воздействии

агрессивных сред, он содержит поверхностный слой толщиной 5-100 мкм, выполненный из поливинилиденфторида или сополимера винилиденфторида с фторйрованньми углеводородами жирного ряда, имеющими 2-3 атома углерода, содержащего 50-98 мол.% звеньев винилиденфторида .

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

. Справочник по пластическим мае- сам. Под ред. В. М. Катаева и др. т. 2, М., Химия, 1975, с. 175.

2. Справочник по пластическим массам. Под-ред. В/ М.Катаева и др., т. 1, М., Химия, 1975, с. 205 (проТОФ1Ш)