Способ получения слоистых изделий

 

Изобретение относится к способам получения слоистых изделий из пластмасс, в частности к способам получения слоистых изделий из полиамида или поликарбоната и уретанового термоэластопласта, и может быть использовано для изготовления различных деталей машин с высокой прочностью соединения слоев композиционного материала. Цель изобретения - повышение адгезионной прочности слоев. Для этого в способе получения слоистых изделий путем формования слоя из уретанового термоэластопласта, нанесения на поверхность слоя раствора полиизоцианата, испарения растворителя и напрессовки из расплава второго слоя из полиамида или поликарбоната формирование слоя из уретанового термоэластопласта осуществляют из расплава напрессовкой на слой полиамида или поликарбоната и перед нанесением полиизоцианата слой полиамида или поликарбоната выдерживают в 0,1-3,0 мас.% растворе комплекса формиата меди с моноэтаноламином в течение 10-60 мин., испаряют растворитель и термообрабатывают при 150-160°С в течение 10-60 мин. Слоистые изделия, полученные методом прессования и литья под давлением, имеют адгезионную прочность слоев 10,8-16,9 и 1,9-7,9 кНм соответственно. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51)4 С 08 L 77 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 41 26058/23-05 (22) 30. 06.36 (46) 15.05.89. Бюл. №- 18 (71) Институт механики металлополимерных систем АН БССР и Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского (72) С.С. Песецкий, В.П. Худан, Л.С. Пинчук, А.С. Чирков, В.И. Ковзелев, П.А. Худан и Э.Я. Коновалов (53) 678.675(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 859177, кл . В 29 D 3/02, 1979.

Патент Японии № 49-21421, кл. В 29 F 1/00, опублик, !974.

Авторское свидетельство СССР

N- 1294634, кл. В 29 С 45/14, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к способам получения слоистых изделий из пластмасс, в частности к способам получения слоистых изделий ° из полиамида или поликарбоната и уретанового термоэластопласта, и может. быть использовано для изготовления различИзобретение относится к способам получения слоистых изделий из пластмасс, а именно к способу получения слоистых изделий из полиамида или поликарбоната и уретанового термоэластопласта, и может быть использовано для изготовления различных деталей машин с высокой прочностью соединения слоев композиционного материала, ных деталей. машин с высокой прочностью соединения слоев композиционного материала. Цель изобретения — повышение адгезионной прочности слоев.

Для этого в способе получения слоис— тых изделий путем формования слоя из уретанового термоэластопласта, нанесения на поверхность слоя раствора полиизоцианата, испарения растворителя и напрессовки из расплава второго слоя из полиамида или поликарбоната фармование слоя иэ уретанового термоэластопчаста осуществляют из расплава напрессовкой на слой полиамида или поликарбоната и перед нанесением полиизоцианата слой полиамида или поликарбоната выдерживают в 0,!в

3,0 мас.7. растворе комплекса формиата меди с моноэтаноламином в течение

10-60 мин, испаряют растворитель и термообрабатывают при 150-160 С в- течение 10-60 мин. Слоистые изделия, полученные методом прессования и литья под давлением, имеют адгезионную прочность слоев 10,8 — 16,9 и 1,97,9 кН/м соответственно., 3 табл.

Цель изобретения — повышение адгезионной прочности слоев в слоистых изделиях.

II р и м е р 1 (для сравнения) .

На термопластавтомате Д 3121-16П методом литья под давлением изготавливают пластины из полиамидов и поликарбоната. Размер пластин 1201(251(2 мм

Режимы литья под давлением полиами1479475 дов 6 и 610: температура литья 230 С, давление литья 80 МПа, температура формы 50-70 С. Для полиамида 66 тема

neparypa литья соста яет 260 С. дпя 5

О поликарбоната 260 С, температура формы 80-90 С, остальные параметры принимают такими же, как и для полиамидов 6 и 610. Через сутки после изготовления поверхности одной партии пластин обрабатывают раствором аддукта 2,4-толуипендиизоцианата и нафтената кобальта в соотношении, указанном в табл. 1. Дпя этого пластины устанавливают в горизонтальное поло- f5 жение и методом полива наносят на них растворы. Количество наносимого раствора выбирают с таким расчетом, чтобы толщина слоя, содержащего изоцианат на поверхности пластины после 20 высыхания растворителя, составляла

0,1-1,0 мкм. Растворимость испаряют о высушиванием при 30-80 С.

На подготовленные поверхности пластин из полиамида или поликарбо- 25 ната методом горячего прессования ипи литья под давлением напрессовывают пластины из уретанового термоэластопласта. Размер последних — 110 »к10 2 мм. 30

Технологические параметры прессования: температура 180-190 С, давление 10 МПа, длительность 3 мин. До начала прессования пластины из полиамида ипи поликарбоната специально не нагревают. В процессе прессования о пластины нагреваются до 150 170 С.

Напрессовку слоя уретанового термоэластопласта производят методом литья под давлением на термопластав- 40 томате Д 3121 16П. Режим литья под давлением: температура литья 1800

190 С, давление литья 70 МПа, температура формы 40-70 С. Размер слоя уретанового термоэластопласта, о тли- 45 того на слой полиамида или поликарбоната, такой же как и при прессовании. Температура слоя полиамида или поликарбоната в момент напрессовки о составляет 30-80 С. 50

Через сутки после формования полученные двухслойные образцы испытывают с целью оценки прочности соединения между слоями. Испытания проводят. ме годом отслаивания слоя уретанового, 55 тгермоэластопласта от слоя полиамида под углом 90 С. Прочность соединения характеризуют удельным усилием отслаивания и выражают в кН/м. Значения усилия отслаивания определяют по шкале динамометра ДПУ 0,01-2, Phзультаты экспериментов представлены в табл. 2и3 °

Пример ы 2-9, 15, 16. Получение экспериментальных образцов .и их испытания производят так же, как в примере 1, различие состоит лишь в технологии обработки пластин из полиамида ипи поликарбоната перед напрессовкой слоя уретанового термоэластопласта. Пластины из полиамида ипи поликарбоната предварительно выдерживают в растворе комплекса формиата меди с моноэтаноламином. Дпя этого приготавливают растворы комг лекса формиата меди с моноэтаноламином в этаноле и этипацетате, помещают в них пластины из полиамида или поликарбоната и выдерживают заданное время (табл. 1) при 22-30 С. По истечении времени выдержки пластины извлекают из сосуда с раствором, высушивают растворитель при 30-80 С и, термообрабатывают их в термошкафу согласно температурно-временным режимам, указанным в табл. 1. Далее поверхности пластин обрабатывают растворами полииэоцианатов, как в примере 1. Далее - по методике примера 1.

Результаты испытаний экспериментальных образцов приведены в табл. 2 и 3.

Пример ы 10-12. Формование и испытание слоистых образцов производят по технологии примеров 2-9, 15, 16 с той лишь разницей, что пластины полиамида ипи поликарбоната перед напрессовкой слоя уретанового термоэластопласта дополнительно нагревают о до 80-180 С. Результаты экспериментов приведены в табл. 2 и 3.

Пример ы 13, 14, 17, 18. Формование и испытание слоистых образцов производят так же, как в примерах

10-12 с той лишь разницей, что после напрессовки слоя уретанового термоэластопласта их термофиксируют на воздухе согласно температурно-временному режиму, укаэанному в табл. 1.

Результаты приведены в табл. 2 и 3.

„Б

4 о

С1

<Ч

Ю

Ю

1Л,D О

3Г\ «I

)5 о ц

4 а

I t Ca cI

ljj

I/I

О\

МЪ

Ch

Ch

О

Ij

cv

Ю

cv ь

cv о

«!

D ! о

О1

I 1

CPI

Ch

cn !

l 1

О

О I! . Ch

-Ф

Оь

О1

«I

Cl О о о

Ф

М

М

4 !! а

И

Рь

«3 ч

aa l

I» l

4 О

3С 1 IC а 1 !,4О ! и 1 al

О1 й

al оkl еа

„4 О

CI ji 5 е

I I Ос

1 р,

Ch

Ch

О, !

1 1 л ю

Д 4, ! «4ЦК

j o f a c1

В l e X

О! 479475 »

1 1

О

О Х

О а с

1 ".

О4 7П «!

1 а 4

gg«

2 й} 4

ОО!

В«О

О И О.

«Х

E.«F

««а

О о а а.

v в

CI 4

1"." I

;1 . l 479475

О

an О

Caa фс

О

О, « ю

4а

4ь е Ф ФЪ ю

О о. аО

ЮЪ D

Ос l 4I е ь

ФЪ

«

Оа

В ФЪ

an о

D

14 л О

Caa 4 о

ОЪ D

4а Ф с Ъ

41

«

Фбс О

Оъ I

« о

ОЪ 4

° O

«

О

ЪФЪ О

ФЪ о

Ф с Ъ

ОЪ

«ф\

О Ф о

Ф о

О! 14

О

Ю О

1 Ъ о

ЪФЪ

D! 4 43

ФФ

4 3

ФФ

ФФ

Ц е

4 н

C О R D

41

О

В

О Ъ О

ФФЪ О Ъ

ФФ Ф Ъ I «1

° D

Ф«Ъ . Oa О фь

«I «

«фЪ о

4Ъ! б I !!

4 I . k 4V а 4 4 4I«. и

Ф4»4 Iri ФФФ .ФФ

4 4 б« 4 4 Ф «М Ф а 4 1!. РФФ ФФ О

Ь g 3f

Ф«16 а а

O 4

-4

4ФP) 9 1479475 10

Таблица,2

Результаты сравнительных испытаний известного и предлагаемого способов (образцы получены прессованием) Иатериал слоя

g 4. уретанового термоэластопласта

Иатернал слоя термопласта

Прочность соединения между слоями, кН/м

Известный способ

Т 1413-85

Т 0213-90

Т 0433-85

Т 1413-85 .

Т 1413-85

8,6

7 ° 7

7,0

8,2

8,1

1. Полиамид 6

Витур

Витур

Витур

Вит.ур

Витур

Полиамид 610

Полиамид 66

Поликарбонат

Витур Т 1413-85

Витур Т 0213-90

Витур Т 0433-85

7,2

7,1

7,5

ПредлагаеМНН способ

Полиамид .6 Ви тур

Т 1413-85

11

«11»

«11»

Т 0213-80

Т 0433-85

Т 1413-85

Витур

Витур

Витур

Полнамид 610

Полиамид 66

Поликарбонат

11»

10,8 !

6,6

12,3

16,5

16,9

11

11

3

11

II

Витур Т 0213-90

Витур Т 0433-85

Дпя сравнения

Витур Т 0433-85

16 Полиамид 6

6,6

5,4

П р и м е ч а н и е: к — полиамид 6 марки 210 по ОСТ

6-06-С9-83; полиамид 610 — по

ГОСТ 10589-83, полиамид 66— по ОСТ 6-06-369-74; поликарбонат дифлон — по ТУ 6-05-1668-74. мн - уретановые термоэластопластыно ТУ 6-05-221-87.

Характеристика способа получения изделий, порядковый номер примера согласно табл.1.

3

5

7

9

3

3

II

If

Il !

11

Il

11,3

14,8

12,7

11,7

12,4

13,7

13,4

14,0

l3,5

12,8

13,3

14,6!

2! 479475.Таблица 3

РезулЬтаты сравнительных испытаний известного и предлагаемого способов (образцы получены литьем под давленйем) Материал слоя термопласта

Характеристика способа изго- . товления изде"

mO, порядковый номер примера согласно табл.! атериал слоя ретанового ермоэластоплас" а рочность оедннения между слоя« и@у кИ/M

Известный ,способ

Витур Т 14!3-85

Витур Т 02!3-90

Витур, Т 0433-85

Витур Т .1413""85

И

It

Витур Т 1413-85

Предлагаемый

-способ, Н

11

tl

Витур Т 0213-90

Витур Т 0433-85

Витур Т 1413-85

ll

И

° l

18 Полиамид 6 .

Для сравнения

Составитель А. Саморядов

Редактор И. Касарда Техред. А.Кравчук. Корректор С.Черни й, Заказ 2501/23 Тираж 412 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

1 Пориамид 6

И

«И Пойиамид 610

Полиамид 66

Поликарбонат

3 Полиамид 6

11 -и12

13

l4 15

14 !

4 ! 4 Полиамид 610

14 Полиамид 66, 3 Поликарбонат !! !

Формул а изобретения

Способ получения слоистых изделий путем формования слоя. иэ уретанового термоэластопласта, нанесения на поверхность этого слоя раствора полиизоцианата, испарения растворителя и напрессовки из расплава второго слоя из полиамида или поликарбоната, и т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения адгезионной проч ности слоев, формование слоя из уре1,4

1,5

1 ° 3

1,3

1,2

„1,4

1t9

2,0

2,2

;Z,2

Э ф7

7,9

7,6

7,5

7 2

6,8

7,9

3, 2

3 6

8,2

Витур Т 1413-85 !,5

Ф1

1 4 г «

1. танового термоэластолласта осуществляют из .расплава напрессовкой на слой из полиамида или поликарбоната

40 и перед нанесением полиизоцианата слой полиамида или поликарбоната выдерживают в 0,1-3,0 мас.й-ном растворе комплекса формиата меди с моноэтаноламином в течение !0-60 мин, 45 испаряют растворитель и термообрабатывают при !50-160 С в течение 1060 мин,