Литьевая термопластичная композиция

 

1. ЛИТЬЕВАЯ.ТЕРМОПЛАСТИЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, вклЕОчающая полиэтилентерефталатг тальк и сополиэфир,о т личаюадаяся тем, что, с целью сокращения цикла лйтья и сни- t4 .,, , жения температуры литьеёой формы, в качестве сополиэфйра она содержит продукт взаимодействия, диметиловых эфиров ортои терефталевой кислот, себациновой кислоты, этилени диэтиленгликоля при следующем соотно .шении компонентов, мас.%: Тальк0,05-5,0 Продукт взaи IOдействия диметиловык эфиров ортои терефталевой кислот, себациновой i кислоты, этилени диэтиленгликоля 0,5-10,0 Полиэтилентерефталат Остальное 2, Композиция по п. 1, о т л ича .ющаяся тем, что дополнительно содержит 10-40% стекловолокна.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1{Я) С 08 Х, 67/02

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ)-(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НСМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИй (21) 3372405/?3-05 (22) 04.01.82 (46) 15.11.83. Вю. ж 42 (72) T.H.. Андреева, T.Í. Вахтинская, A.Ñ. Колеров, В.В. Лагпаин, Л.В, Трифонова, Ф.N. Медведева, A,В. Самохвалов, Л,N..Åëèññåâà и Г.и. Файдель (71) Йаучно-исследовательский институт пластических масс (53) 678.674(088.8) (56) 1. Патент Японии 9 47-25850, кл. С 08 с 17/04, опублик. 1972.

2. Патент США Р 4184997, кл, 260/40В„ „ онублик. 1980 {прототип) .

3. Авторское свидетельство СССР

Р 887610 кл. С 09 Х 3/16, 1978. (54)(57) 1. ЛИТЬЕВАЯ ТКРМОЦЯАС ЩЧНАЯ

KONHO3NQHH, включающая полиэтилентерефталат, тальк и сополиэфир,о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения цикла литья и сни„„SU„„5)054382 . А жения температуры литьевой формы, в качестве сополиэфира она содержит продукт взаимодействия.диметиловых эфиров орто- и терефталевой кислот, себациновой кислоты, этилен- и диэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Тальк О, 05-5, 0

Продукт взаимодействия диметиловых эфиров орто- и терефталевой кислот, себациновой 1 кислоты, э гилен- и дизтиленгликоля Ор5- 10,0

Ф

Полиэтилентерефталат Остальное

2. Композиция по п. 1, о т л ич а.ю щ а я с я тем, что дополнительно содержит 10-40% стекловолокна

1054382

Изобретение относится к получению литьевых конструкционных материалов HB GcHQBp. полиэтилентереФталата (ПЭТФ1.

ПТЭФ подобно другим кристаллизующимся полимерам крис= à.ëëèçóåòñÿ с 5 образованием сферолитов, но отличается от них низкой скоростью кристаллизации при охлаждс нии расплава.

Так, максимальная радиальная скорость роста сферолитов ПЗТФ состав- )Д ляет только 10 мк/мин, полиоксиметилена — 400 мк/мин, полиэтилена

5000 мк/мин, Таким образом, получение ПЭТФ с высокой скоростью кристаллизации является решающим фактором для эффективной переработки ПЭТФ методом литья под давлением, Известна термопластичная композиция на основе ПЗТФ (1), содержащая в качестве ускорителя кристаллизации нитрид бора в количестве

0„0052-5 вес, ; введение которого позволяет уменьшить влияние температуры на скорость образования центров кристаллизации.

Однако, добавление в ПЗТФ только структурообразователей недостаточно для сокращения времени переработки.

Кроме этого даже при введении ускориt

30 теля кристаллизации получение литьевых изделий из ПЭТФ с достаточной кристаллизацией осуществляется только нри температуре формы 140 С и выше, что ведет к увеличению времени выдержки под охлаждением, выталки- З вание литьевых изделий из формы можно обеспечить только при соответствующей жесткости.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигvå- 4Î мому эффекту является литьевая термопластичная композиция, включающая полиэтилентерефталат,тальк и сополиэфир L2 3.

Композиция может содержать стекловолокно H качестве наполнителя.

Сополиэфир представляет собой блок баполиэфир полибутилентерефталата и полиоксиалкгиленгликоля ММ 25000, твердостью по Шору 55. Известный состав предназначен для получения литьевых изделий при температуре формы 140 С.

Недостатком композиции является длительность цикла литья и высокая температура формы .

Цель изобретения — сокращение длительности цикла литья и снижения температуры формы.

Поставленная цель достигается тем, что литьевая термопластичная компо" Î, зиция включающая полиэтилентерефталат „ тальк и сополиэфир, в качестве последнегд содержит продукт взаимодействия диметиловых эфиров орто- и терефталевой кислот, себациновойг кислоты, этилен- и диэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.В-:

Тальк 0,05-5,0

Продукт взаимо- . действия диметиловых эфиров орто- и терефталевой кислот, себациновой кислоты этилен- и диэтиленгликоля О, 5-10

Полиэтилентерефталат Остальное

Композиция может содержать стекловолокно в количестве 10-40Ъ.

Состав содержит ПЭТФ с характеристической вязкостью 0,28-0,3б (0,5Ъный раствор м-крезола, 25 C)„

Сополимер описан в (3 ). .П р и гл е р 1. Компоненты композиции (99,45 вес.Ъ ПЗТФ, 0,05 вес.В талька, 0,5 вес.Ъ сополиэфира предварительно смешивают в смесителе типа пьяная бочка ., затем смесь подвергают экструзии и грануляции.

Литье композиции проводят при температуре расплава 270+5 С, температуре формы 140 С и 100 С и давлении бОО кгс/см . Цикл литья изменяется для выбора оптимального режима. Перед литьем композицию подсушивают в вакуум-сушилке при 110-120 С в теб чение 6 ч.

Пример 2. Методика эксперимента аналогична описанной в примере 1, но композиция содержит, вес.В:

ПЗТФ 95,8, тальк 0,2„ сопоэфир 4.

Пример 3.- Методика эксперимента аналогична описанной в примере 1, но композиция содержит, вес.В:

ПЭТФ 85, тальк 5, сополиэфир 10.

П р и м e p 4. Методика эксперимента аналогична описанной в примере 1, но композиция сод ржит, вес.В:

ПЭТФ 89,45,- тальк .0,05, сопоэфир 5, стекловолокне 10.

П р и и е р 5. Методика эксперимента аналогична описанной в примере 1, но композиция содержит, вес.Ъ:

ПЭТФ 65,8, тальк 0,2, сополиэфир 4, стекловолокно 30.

Пример б., Иетодика эксперимента аналогична описанной в примере 1, но композиция содержит„ вес.В:

ПЗТФ 45, тальк 5„ сополиэфир 10., стекловолокно 40.

Характеристика сополиэфиров, используемых в композициях, приведена в табл. 1.

Циклы литья композиций на основе полиэтилентерефталата при различных температурах формы приведены в табл. 2..

Сравнительные показатели известной (2 ) и предлагаемой композиций приведены в табл. 3, а Физико-меха

1054382 нические свойства композиции на основе ПЭТФ в табл. 4.

Как видно из приведенных данных, сополиэфир (термоэластопласт-ТЭП) в известной композиции не приводит к сокращению цикла литья и снижению 5 температуры формы) при литье известной композиции уменьшение времени выдержки под давлением до 20 (15) с . при температуре формы 140 и 100 С соответственно приводит к получению 10 некачественных образцов с наружными раковинами на поверхности и внутренними пустотами; уменьшение выдержки под охлаждением до 30 (20) с при

-температуре формы 140 и 100 С соото ветственно не позволяет извлекать изделия из Формы ввиду недостаточной жесткости материала) при темпеоратуре формы 100 С извлечение изделия из формы возможно только после дополнительного охлаждения в раскрыСодержание ингредиентов (3) в соцолиэфире, используемом в композициях по примерам .

Состав и свойства сополиэфира

2, 5, б

23

30

51.

37

120

200

0,12

0,25

0,17

0,10

Температура плавления, С о

107

101

92 удельная вязкость 0,5%-ного раствора смешанного сополиэфира в м-крезоле при 25 С. о

Композиция по примерам

1 I I I

Цикл литья

1 2 3 4 5 б

ВремЯ выдержки под давлением, с

20 20 20 20 20. 20

15 15 15 l5 15 15

Время вь1держки под охлаждением, м

Пауза, с

5

Время цикла литья., с

П р и м е ч а н и е. В числителе — при температуре формы 140 С, в знаменателе — при 100 С.

Зтиленгликоль.

Диэтиленгликоль

Диметилтерефталат

Диметилфталат

Себациновая кислота

Вязкость расплава, П

Удельная вязкость, той пресс-форме и ручного съема, что не позволяет проводить литье в автоматическом цикле.

Кроме того, ТЭП в известной композиции не способствует кристаллизации композиции при литье, Так, температура размягчения при изгибе для известной композиции; отлитой при температуре формы 100 С составляет бб С (т.е. материал находится в аморфном состоянии), а для композиции по,изобретению - 83 С (кристаллическое состояние) .

Таким образом, использование в литьевой термопластичной композиции на основе ПЭТФ продукта взаимодействия диметиловых эфиров.орто- и терефталевой кислот, себациновой кислоты, этилен- и диэтиленгликоля позволяет сократить цикл литья композиции и снизить температуру Формы.

Т а б л и ц а 1

1054382

O 2 5. C7jlA

cia

1 !

1

И

Ф» 1

a)Q ()5 !С ц »

Й <бЕ»

1-( (Д о о и у о

I 9 ! @

I а)

1

I

l

1

I

1 . Э

1 5

Е

Е»дО

Gl "Д 5 --он

1»Е М0 а ОЮОж

Са дР,g Oe .СЧ у в «ооа ю

О Х

Е» Ж

М C Q !

".! о а

tA бР U 0, сИ

CO «o9 Ц

СЬ СР»Ф (7> (б

&хм

Е» Д

AQ0 (б

Е О ь!Р (3

LA йь ф УМАР О, «ое g

Ф с с»Яю

С! C) C) й

Вх1

О 1 о

В» Ы !С rd

Е» 9 Ж

СОС:>ГЪ Дьу ф

О х

Е» а

С!) Ц

В fd!

» 1=! сР Я сО бР Е» сЯ

Ю «ф ес<

<б

«

Е» ою

Ф с ь во о

I

og

1 а;

9 у

1 ЦЦ!

С! О

Ц фМ ахи

Йжж

1й

g)

"1"

hal

0Îж

1054382

Таблица 4

Композиция на основе ПЭТФ

Свойства

95,8В ПЭТФ, .0,2% талька, 4% сополиэфира

95,8В ПЭТФ, 0,23 талька, 4% ТЭП

Температура формы, С

100

100

100

100

83 66

190

Усадка при литье, Ъ лопатка . (150х10хЗ мм) 1 55

0,33

0,31 брусок (150х10хЗмм) О, 2-9

0,29

1,70 диск(50хЗ мм)" 0 20.

0,57

1 76

1 71

0 422

0,75

Анизотропия усадки

%,8

2,9

0,97

562

1061

686

i 164

Ударная вязкость на образце с литьевым надрезом, кгс/см

8,7

8,1

8,6

8,2

Работа разрушения при ударе кгс см

25,6

20 5

>50

42,3 ТЭП (термоэластопласт) - сополизфир 12) ае

В числителе - усадка в направлении заполнения; в знаменателе — в направлении перпендикулярном заполнению.

Составитель И. Чернова

Редактор Л. Веселовская Техред И.МетеЛева Корректор A. Ильин

Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9033/32

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Температура размягчения при изгибе при .$.==18,5 кгс/см

Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см2

65,8В ПЭТФ, ЗОВ стекловолокна, 4Ф ТЭП" „

0,2В талька

65,8 ПЭТФ

ЗОВ стекловолокна, 4Ъ сополиэфира, 0,2% талька

Усадка не измерялась вследствие значительного искривления образцов