Способ модифицирования штапельных неорганических волокон Советский патент 1982 года по МПК C03C25/40 

(54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ШТАПЕЛЬНЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

Изобретение относится к способам модифицирования штапельных неорганических волокон, например базальтовых, каолиновых, асбестовых, стеклянных и т.д., а может быть использовано в химической промышленности, в промьшшенности строительных материалов и т.д.

Неорганические волокна находят широкое применение в качестве наполнителей полимерных систем, армирующих добавок в производстве картоноподобных композиционных материалов на основе полимерного связующего и т.д. Физико-механические свойства таких систем зависят от реакционной способности волокон.

Повысить реакционную способность волокон можно модифицированием неорганических волокон. При этом на поверхность волокон химическим путем прививают функциональные группы, способные- вступать в химическое взаимодействие с полимерным связующим.

Известен способ модифицирования кремнеземистых материалов, в частности неорганических волокон, путем прививки на поверхность реакционноспособных Cf-rpynn, в котором сначала волокна обрабатывают раствором сильной минеральной кислоты с добавкой насыщенного спирта при повышенной температуре, затем волокна отделяют, промывают, высушивают и обрабатывают хлористым тионилом или фосгеном в органическом растворителе при температуре кипения хлорирующего реагента. Способ обеспечивает получение неорганических волокон, содергащих на по10верхности химически привитые Cf-rpynпы, при помощи которых происходит химическое взаимодействие с полимерным связующим 1.

Однако реакционная способность

15 таких волокон недостаточно высока, вследствие чего они имеют низкую адгезию кполимерному связующему. Кроме того, способ является длительным, многоступенчатым и осуществляется с

20 применением токсичных агрессивных химических веществ (фосген и др.).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ модифи25цирования неорганических волокон, предусматривающий предварительное вакуумирование волокна при 50-350°С и давлении мм -рт.ст. и последующую обработку соединением, выб30ранным из группы: моноэтаноламин.

полнителей полимерных систем на основе полиэтилена низкого давления. Для этого на смесительных вальцах проводили смешивание полимера с наполнителем. Затем из полученной смеси на горячем прессе изготавливали пластины толщиной 1 NW.

Равномерность распределения наполнителя в полимерной системе оцениПредпаг аемый способ

Полиэтилен каолиновое волокно, модифицированное диметилдихлорсиланом

Полиэтилен

базальтовое волокно, модифицированное диметилдихлорсиланомПолиэтилен 100 базальтовое BOJIOKно, модифицирован- 18,1 18,6 19,4 ное метилфинилдихлорсиланом 20

Полиэтилен базальтовое волокно, модифицированное винилтриэтоксисиланом

Известный

Полиэтилен 100 базальтовое волокно, содержащее аминогруппы 20

вали путем определения зольности полученного полимерного материала в различных участках образца. Для этого, из пластины выборочно вырезали по 7 пластинок размером 1X1 см, сжигали их в муфельной печи и определяли сухой остаток весовым методом.

Полученные результаты сведены в таблицу.

19,5 18,9 20,2 20,8 19,8 20,5 2d,8 1,9

10,3 10,8 10,4 10,5 1,3

9,6 9,5 9,8

27,4 31,0 30,2 30,6 30,4 29,8 29,2 3,6

16,1 22,4 24,5 13,5 26,0 27,0 14,5 11,5 20,6 21,0 22,0 21,5 3,9 Как видно из таблицы разброс значений зольности образцов полимерных материалов, наполненных волокна, модифицированными по предлагаемому способу, незначителен и находится в пределах 1,3-3,9%. Это свидетельствует о равномерном распределении наполнителя по всему объему полимера. В соответствии с предлагаелвлм спо собом можно модифицировать и другие штапельные неорганические волокна стеклянные, асбестовые и т.п. Таким образом, предлагаемый спосо дает возможность получать модифициро ванные неорганические волокна, обладающие хорошим распределением в органофильных полимерных системах, что, в свою очередь, позволит изготавливать высококачественные полимер ные композиционные материалы, исполь зуемые в различных отраслях промышленности: химической, судостроительной, автомобильной, промышленности строительных материалов и т.д., будет способствовать их усилению и обеспечивать их высокие эксплуатационные свойства. Формула изобретения.. Сйособ модифицирования штапельных нeop : aничecкиx волокон, включающий предварительное вакуумирование волокна и последукщую обработку модифицирующим реагентом, отличающийся .тем, что, с целью повьпаения равномерности распределения волокон в органофильных полимерных системах, в качестве модифицирующего реагента используют соединение общей формулы где RCHj . - С,Н ; -сИэ;-СН СН2-, ОН, С- С - 0-сНп - I «2 при,весовом соотношении волокна и модифицирующего реагента 10: (.0, 5-2,OJ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 2145823, кл. С 01 В 33/00, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 609270, кл. С 03 С 25/00, 1978 (прототип ).