Термопластичная формовочная композиция Советский патент 1982 года по МПК C08L23/08 C08L59/02 

1--

Изобретенне относвтся к армнровветоб ,плас гмасс свнтетвческвми напопвитеда ми в может найтв првмевенве в отраслях тежннкв, где вспопьзуют переработку пластвческвх масс.

Сополвмеры этвлёна с ввввлаиётетом (СЭВ) обладают ценным комплекссжл свойств: ловышевнымв гв остью, холодостойкостью, стойкоспзю OIIOTBB растресквванвя прв коррозвв под ващи жеввем, к действвю хвмвкалвй в щ. Вследствве этого онв находят прп енеBve для взготовленвя контейнеров, .труб, лвстов, пленок для герметвзапвв в yiUhковкв, электрвческой взоляцвв, деталей автомобвлей, клеев, взделвй шврокого потреблеввя 13.

Однако СЭВ характеризуются отно- свтельво нвзквмв ф11звко 4 1еханвческ0мв свойствамв (прочность, начальный модуль).

Навболае блвзкой к предлагаемой по технвческой сушноств в доствгасмому эффекту является тетмошщствчвая фор

мовочвая кошюзшшв, шслючаюошя cont лвмер этвлева с евввлсшетатом в полкмерный ваяолввтель - павсавовое, поп аМвдвое, полвввввлааетатжмэ в vepyrv& сввтетвчесхве волокна 121;

, Трудностью этого технического решения является введенве ваполЕВтеля. : (волоков) в его 1ввомер1юе расщюделенве. Мвкроскопвческвй анешнэ армщював яых волоков пластмасс показывает, что волсжва распол1 евы хаотвческв в полян мерйой матрице, вет превмушестгеввого ваправленая орвавтацвв. Кроме того, вы nycxaeMbte хфомышлеввостью свв1свтвчео кве вошжва отвосвтельво большой дваметр (15-50 мк). Поэтому бопьшвй процент НЕШолввтеля необходимо двть для полученвя эффекта упро

сравнвтельно малые веэффект ны. ВвеДевве большого копвчества во лсжввстого ваполнвтеля повышает вя кость расплава полвмера в затрудняет его переработку в взделвя. 3 Целью изобретения является повыше нке прочных характеристик Поставленная цель достигается тем, что термопластичная формовочная компо зиция, включающая сополимер этилена виниланетатом и полимерный наполнител содержит в качестве полимерного напол нителя полиоксиметилен при следующем соотношении компонентов, мае. %: Сополимер этилена с винилацетатом7р-97 ПолиоксиметиленЗ-ЗО Переработку расплава этой композиции осугцествпяют при 180-220°С чере фор«1ующее отверстие в нужное изделие (пленку, волокно, пруток, лист та. т. д.). При течении расплава смеси через формующее отверстие полиоксиметилен (ПОМ образует в массе СЭВ сотни тысяч улы ратонких волокон, ориентированных в направлении экструзии. За счет этого достигается увеличение разрьтной прочности СЭВ в 1,5-3 раза и начального модуля в 2-3,5 раза. Вязкость расплава композиций СЭВ - ПОМ ниже, чем вязкость исходного СЭВ, что значительно облегчает их переработку в изделия. Пример. В шаровой мельнице смешивают гранулы СЭВ и ПОМ в coo-iv. ношениях СЭВ/ПОМ, мае. %: 97/3; 9O/10i 70/ЗО 50/50. Характеристики СЭВ следующие Содержание винилацетата, % 25 Средневесовая молекулярная масса344ООО Полидисперснос ь8,6 Плотность, г/см 0,948 Температура шшвления,%1 . 65 774 Добавляемый к СЭВ ПОМ представляет собой сополимер формальдегида с 2% у.,3 диоксолана с характеристической вяэjJCOcтью в диметилформамиде при , р,56,т. пл. ±71°С. ПОМ содержит стабилнзируюпше добавки: 0,5% антиоксиданта НГ-2246 и 0,5 % акцептора формальдегвда - дациандиамида; Смесь гранул вакуумируют 12 ч :.при 50 С и производят смешение компонентов на червячном экструдере при с получением жилки, которую рубят в крошку. Микроскопический анализ срезов экструсетов смесей показывает, что ПОМ содержится в композиции в виде ультратонких волокон диаметром 1-5 мк (в зависимости от состава), равномерно распределенных в матрице СЭВ и ориент рованных строго в направлении экструзии. Эти микроволокна можно выделить, экстрагируя СЭВ бензолом. Микроскопическое исследование пучка оставшихся после экстракции волонон показывает, что они практически бесконечной длины, так как концов волокон обнаружить не удается. Из высушенной до постоянной массы крошки на прядильной машине формуют волокно при 190 С, вытягивают его 6 раз при комнатной температуре и определяют физико-механические показатели: прочность, начальный модуль, .удлинение. Вязкостные свойства расплава перечисленных смесей определяют на капиллярном вискозиметре МВ-2 при 19О°С и напряжении сдвига 5,7-10 дин/см Результаты испытанийПредставлены в таблице.

6200

СЭВ Аналяэ представленных резупьтатов сЕИдетельствуют, что побаёкя ПОМ приводят к увеличению (1,5-3 раза) прочвосгв в начального модутш (в 2,14,3 раза) СЭВ.. Таквм образом, ПОМ

ЗО

130 оказывает армирующее действие 5 на СЭВ. Это объясняется тем, что ПОМ ,находится в матрвие СЭВ в виде ультратошшх ( мк) волокон, ориентированных в направлешзв экструзии. Если из композиционного волокна проэкстрагировать СЭВ бензолом, ГЮМ остается в виде непрерывной комплексной нити из микровопокон, характеризующейся высокой прочностью и модулем. Таким образом, в процессе течения происходит самоармирование СЭВ микроволокнами ГЮМ Резкое упрочнение СЭВ при введении даже малых добавок ПОМ связано с тем, что ПОМ-микроволокна очень тонкие .(в отличие от обычно вводимых синтет ;ческих или минеральных волокон) и строг упорядочены. Предлагаемая композшшя характеризуется уменьшением вязкости расплава {табл. 2). Обычно при введении наполн теля (в особенности волокнистого) вязкость расплава растет, и перерабатывавмость ухудшается. П р и м е р 2. Смешивают СЭВ и ПОМ в соотношении 90/10, как описано в примере 1. Характеристики ПОМ, как в примере 1. СЭВ имеет следующие показатели.содержание вкнилацетата 11,6%, средневесовая молекулярная масса 300000, полидисперсность 9,4. При течении через формующее отверстие червячного экструдера ПОМ образует в массе СЭВ ультратонкие волокна, приводящие к повьппению 1ФОЧНОСТИ СЭВ (в 1,8 раза) и началь- ного модуля (в 2 раза). Вязкость расплава композиции в 1,5 раза ниже вязкооти расплава СЭВ. Примерз. СЭВ примера 1 paci воряют в бензоле при 6О°С, в рйствор при интенсивном п }емешивании вводят обычное промышленное штапельное полиоксиметиленовое волокно (длина 3 мм, диаметр ЗО мк) так, что соотношение СЭВ/ПОМ составляет 9О/10. Из раствора, наполненного ГЮМ волокнами, формуют пленку на стеклянной подложке, сушат до постоянного веса в вакууме, вытягивают в 6 раз и определяют физико-механические показатели. Прочность наполненной пленки СЭВ 14 кгс/мм, модуль 230 кгс/мм. Эффект армщюванвя в данном случае гораздо ниже, ч&л для такого же состава примера 1 (см. таблицу). Это объясняется тем, что вводимые волокна ПОМ довольно rpy&ie(no сра нению с микроволокнами), неравном но и без преимущественной ориентатап рас Щ}еделенные. Сопоставление результатов примеров 1 и 2 показывает, что 3% мвцкжолокон ПОМ вызывает большее упрочайхшее действие, чем 10% штапельных волокон. Таким образсм, данная tepMoaaacrtnif ная комяозищга характеризуется прочностными свойствами при малом наполнении и легкостью переработки в изделия, Формула изобретения . Термопластичная формовочная композиция, включающая сополв ер этилена с винилаоетатом :и полимерный ввполЕП|| тель, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочностных характеристик, она содержит в качестве появме1 ного напо/1нителв полиоксвм тилен при следующем соотношении компонентов, мае. %. Сополимер этилена с . винилапетатом7О« 7 ПолиоксиметиленЗ-ЗО Источники инофрмаоии, принятые во внимание при экспертизе 1. Кацнельсон Т.Ю. и ар. Пластичео кие массы. Справочник. Л., Химия, 1978, с. 24. 2. Заявка Японии № 53-8659, : кл. 25(1 )С, опублик. 1978 (прототип).