Способ модификации полиамидов в расплаве

 

СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ПОЛИАМИДОВ В РАСПЛАВЕ, отличающи Йс я тем, что, с целью повьаиения прочностных свойств полиамидов, а также сбеспс; возможности переработки isx отходов, модйфикгщию осуществлпхг реакцией полиамида с 1-3 мас.% смеси малеинового ангидрияа и стирола или стнльбена.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5В С 08 G 69 48

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТ ЕЛЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2725672/23-05 (22) 16.02.79 (46) 07.10.83. Бюл. М 37 (72) H.È.Âàñèëüeâ, E Ì.Çâîíêîâà, А.П.КисЕлев u A.ß.Ìàëêèí (53) 678.675(088.8) (56) 1. Патент CILIA Р 3966839, кл. 260-857, опублик. 1976 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 1046253 А (54) (57) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ПОЛИАМИДОВ В PACtIJIABE, о т л и ч а ю щ и и-! с я тем, что, с целью повышения прочностных свойств полиамидов, а также сбе;:.:. ; ния возможности переработки их отходов, модификацию осуществлю: реакцией полиамида с

1-3 мас.Ъ смеси малеинового ангидрида и стирола или стильбена.

1046253

Изобретение относится к модификации полиамидов и композиций на их основе и может найти применение при переработке полиамидов традиционными методами.

Наиболее близким к изобретению является способ модификации полиамидов в расплаве, основанный на введении незначительных количеств (0,15 вес.Ъ) сополимера винилароматического мономера и малеинового ангид- 10 рида (в основном, стиромаля) в композицию полиамида и полистирола.

Введение стиромаля в эту композицию позволяет получать гомогенные пленки из этих несмешивающихся полимеров. При модификации полиамида стиромалем происходит прививка или частичная сшивка. Такой сополимер имеет меньшую степень кристалличности, чем линейный полиамид, что и при- 0 водит к большей совместимости с полистиролом (1 ).

Однако понижение степени кристалличности полиамида, обусловленное частичным разрушением межмолекулярных водородных связей, неизбежно приводит к снижению прочностных свойств модифицированного полиамида.

Меняя соотношение количеств полиамида и модификатора в указанных пределах 0,1-5%, регулируют степень сшивЗ0 ки .модифицированного полиамида, не доводя его до неплавкого и нерастворимого состояния. Кроме того, применение полифункционального модифицирующего агента, приводящего.к пони- 35 жению степени кристалличности,и, соответственно, прочностных свойств яв,ляется недостатком известного способа.

Целью изобретения является повышение прочностных свойств модифици- 40 руемого полиамида, а также обеспечЕние воэможности переработки отходов полиамндов (в особенности, анионного поликапроамида).

С этой целью модификацию осуществ-45 ляют реакцией полиамида с 1-3 вес.Фсмеси малеинового ангидрида и стирола или стильбена.

Это приводит к тому, что макромолекулы полиамида в отличие от известного способа сохраняют в большей степени свою кристаллическую структуру.

В качестве полиамидов можно испольэовать любой алифатический полиамид, полученный как гидролитической, так и ионной полимериэацией, а также методом поликонденсации.

Процесс модификации осуществляется следующим образом: полиамид (в виде гранул, стружки, порошка) 60 смешивают в шаровой мельнице с определенными количествами ангидрида н винилового мономера и смесь нагревают до плавления.

Пример 1. В шаровой мельнице перемешивают 113 г анионного поликапроамида со средним размером частиц 3 2 0,5 мм, полученных иэмельчением стружкй на ножевой дробилке при комнатной температуре„ с 3,5 мл стирола и 3 г малеинового ангидрида. Полученную смесь формуют прессованием при 260-270 С и давлении 50-100 кг/см 2 по режиму Р— Т, т.е. материал в пресс-форме находится под давлением с самого начала прогрева. Смесь загружают в прессформу после того, как в ней устанавливается температура 260-270 С. Время пребывания в пресс-форме под давлением составляет 15-20 мин, Получают образец светло-коричневого цвета,4„рс которого 960 кг/см2. Капролон, модифицированный стиромалем, имеет Йдр значительно ниже. Степень крйсталличности, определенная рентгеноструктурным методом, составляет 50%. Полиамид не плавится и не растворяется в серной кислоте.

Пример 2. В шаровой мельнице перемешивают 1ГЗО г измельченной стружки анионного поликапроамида с 23 мл стирола и 20 г малеинового ангидрида. Полученную смесь экструдируют при 220-240 С с последунв ей граяуляцией. Образцы стандартной формы, полученные из модифицированного таким образом поликапроамида методом литья под давлением, имеют Й + 940 кг/см 2, изгибающее напряжение 740 кг/см, разрушающее

nð.ñ

2 напряжение при растяжении 700 кг/см разрывное удлинение 150%, ударную вязкость 140 кг ° см/cM2.

Пример 3. В шаровой мельнице перемешивают 50 r гранулированного литьевого полиамида 6,10 со смесью 3 r стильбена и 1,7 г малеинОвого ангидрида с последующим прессованием при 230 С и 30 ат в течение 10-15 мин в тех же условиях приложения давления, что и в примере 1.

Полученный неплавкий и нерастворинаай полимер .имеет предельную прочность на сжатие 640 кг/см2.

Пример 4. Перемешивают 50 г гранулированного полиамида 6,6 с

2,5 r стильбена и 1,4 r малеинового ангидрида и экструдируют при 250

260 С с последующей грануляцией.

Образцы, полученную литьем под давлением, имеют предел прочности при сжатии 400 кг/см 2, Свойства модифицированных и немо-. дифицированных полиамидов представлЕны в таблице.

1046253

Степень кристалличности, %

Способ переработки

Предел текучести при сжатии, 6„,. кг/cM 2

Поли амид

Капролон В (ГОСТ б

05-988-73) 1ЬОО-1100

Стружка капролона (отходы) 45

590

Экструзия

Капролон втор. +

2% стиромаля (по известному способу) 35

700

То же

Капролон втор. +

3% стиромаля (по известному способу) 790

Прессование

Капролон втор. +

3% стирола +

3% маленнового ангидрида

960

То же

940

Полиамид 6,10 (ГОСТ 4651-68) 700-900

Полиамид 6,10-2% отильбена + 2% малеинового ангидрида

640

Тб же

Полиамид 6,8 (ГОСТ 105589-63) 460

Полиамид-б,б + ,2% стильбена + 2% малеинового ангидрида

400

Как видно из таблицы предлагаемый способ позволяет перерабатывать отходы анионного полиамида 6, с получением изделий практически с таким же свойством при испытании на сжатие, как первичный полиамид, и вьаю, чем известный способ получения полиамида. Следует отметить, что отходи . производства анионного полиамида 6 составляют 50-60% от массы перерабатываемого полимера.

Кроме того, способ модификации полиамидов не стиромалем, а мономеI

Составитель А.Переверзева

Техред 3Г.Иетелева Корректор A.Ïîâõ

Редактор Н . Боб коз а

Эаказ 7650/22 Тираж 494

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4

Капролон втор. +

2% стирола + 2% малеинового ангидрида Экструзия рами, сопопимеризующимися в ходе процесса модификации, имеет преимуще = ство и в экономическом отношении, так как стоимость стиромаля 5000 руб/т (ИРТУ-6-01-4р2-69), в то время, как малеиновый ангидрид марки "ЧДА" стоит 950 руб/т (ГОСТ 5854-68), а

50 стирол 385 руб/т (ГОСТ 5;1283.72 J.Это является основным преимуществом в случае поликонденсационных полиамидов (полиамидов 6,6-6,10), которые цри переработке в основном

55 сохраняют свои прочностные свойства.