Способ получения полимерной композиции
Изобретение относится к области создания композиционных материалов на основе термопластичных полимеров, предназначенных для работы в условиях циклического механического нагружения. Изобретение позволяет повысить атмосферостойкость до 80 ч, а также механическую прочность (σр=17,4 МПа) и усталостную прочность (число циклов до разрушения 5420), что достигается получением полимерной композиции смешением полиэтилена высокого давления с 15%-ным толуольным раствором функциональной добавки - алюмотитанатного карбоксилата общей формулы: NAI(OR)[OC(O)R]<SB POS="POST">2</SB>TI(ORЪЪ)[OC(O)RЪ]<SB POS="POST">3</SB> или титанатного кабоксилата общей формулы: TI(OR")[OC(O)RЪ]<SB POS="POST">3</SB>, где R, R" - алкил C<SB POS="POST">3</SB>-C<SB POS="POST">4</SB>, RЪ - алкил C<SB POS="POST">11</SB>-C<SB POS="POST">17</SB>, N = 1,2, и процесс проводят при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: полиэтилен высокого давления 100 алюмотитанатный или титанатный карбоксилат 0,5-6,0. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (51) 5 С 08 J 3/11, C 08 L 23/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Изобретение относится к созданию композиционных материалов на основе термопластичных полимеров, предназначенных для работы в условиях циклического механического нагружения, и может быть использовано в машиностроении для изготовления уплотнительных элементов компрессорных и насосных установок.
Цель изобретения — повышение атмосфЕростойкости, механической и усталостной прочности.
Изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в таблице.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4323872/23-05 (22) 30.10.87 (46) 28.02.90. Бюл. ¹ 8 (71) Институт механики металлополимерных систем АН БССР и Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им. В.И.Ленина (72) R.В.Лисовский, И.И.Злотников, С.В,Галов, И.М.Вертячих, Г.MeOo HoRcKHA H TeÑ.Ïðèòûöêàÿ (53) 678.742,2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1150252, кл. С 08 K 5/09, 1984 °
Авторское свидетельство СССР № 54466?, кл. С 08 L 23/06,, 1975. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ (57) Изобретение относится к созданию композиционных материалов на основе
„„SU„„1546460 А I термопластичных полимеров, предназначенных для работы в условиях циклического мехачического нагружения.
Изобретение позволяет погысить атмосферостойкость до 80 ч, а также меха-ническую прочность (6) = 17,4 МПа) и усталостную прочность (число циклов до разрушения 5420), что достигается получением полимерной композиции смешением полиэтилена высокого давления с 157,-ным толуольным раствором функциональной добавки — алюмотитанатного Kàðáoêñèëàòà общей формулы
nA1(0R)(ОС(0)К), Ti(0R )(OC(0)R 1, или титанаTHoI карбоксилата общей формулы: Ti(OR" ) (ОС(О)R ), где R,R"
С -C>-анкил, R — С, -С, -алкил; и — 1,2, и процесс проводят при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: полиэтилен высокого давления 100, алюмотитанатный или титанатный карбоксилат 0,5-6,0. 1 табл.
Композицию готовят следующим образом. Cb
Гранулы ПЭВЛ (ГОСТ 16337-70) моле- ею кулярной массы 75000-120000 обрабатывают 15 ",-ным раствором карбоксилата в толуоле (толуол является технологической жидкостью). После этого произо водят сушку при 20-50 С дс- полного удаления растворителя. Полученный ма- Ъ териал перерабатывают в изделия методом литья под давлением при температуре 150+10 С.
Композицию по прототипу готовят следующим образом.
1546460
Обрабатывают порошок наполнителя
1%-ным раствором стеариновой кислоты в уайт-спирите в течение 30 мин при
60 С с последующей термообработкой при 150 С в течение 1 ч. Смешивают обработанный наполнитель с полиэтиленом и другими компонентами механическим способом. Изготовление образцов осуществляют методом литья под давле- 10 нием при 100 0 и давлении 7 10 Н/м
В качестве карбоксилатов используют следующие соединения.
Алюмотитанатные карбоксилаты: изопропоксиалюминийдестеарато-бу= токсититанатристеарат (R=i-С Н; R = - 7Н з. бис (изопропоксиалюминийдипальмитато) изопропоксититантрипальмитат
I-C3Н70AI{0CCI5H3I) g с — СЗН70Тд (ОССЫН31) 3
1! - II
0 0
20 (2) 30
nAI(OR)(OCR }, Ti(OR )(OCR }
О
C Í g 0Ti ОС С f7H 35) 3
II
0 (3) 40 т1(ов" }(оса }, It
Титанатные карбоксилаты синтезиру- 45 ют следующим образом.
Стехиометрические количества жирной карбоновой кислоты и тетраалкоксититаната растворяют в бензоле и совмещают при непрерывном перемешивании. Реакционную смесь кипятят в течение 1 ч с обратным холодильником, после чего отгоняют азеотропную смесь бензола и спирта. Остатки растворителя отгоняют в вакууме, Алюмотита55 натные карбоксилаты получают по следующей методике. Смешивают стехиометрические количества жидкой карбоновой кислоты, тетраалкоксититаната и где RR
R высокого
100 давления
Алюмотитанатный или титанатный карбоксилат указанных общих формул
0,5-6,0
t,-C3H70AI(0CCIIH3S} г С4Н ОТ}-(ОСС 7Н33}3
II II
0 0 (К= -С,Н7; R = i-C,Н„
Титанатные карбоксилаты: бутоксититантристеарат изопропоксититантрилаурат
i-С3Н,ОТ1. (0CC.I„H „), (®" 1 СЕЙНТ- R C и Нгэ) (4) триалкоксиалюминия, растворенные в бензоле. Полученную смесь кипятят ч с обратным холодильником, после чего полностью отгоняют растворитель вместе с выделившимися при переэтерификации спиртами. Разрушающее напряжение при растяжении определяют по
ГОСТ 11262-80 на испытательной машине ЦД-10. Усталостную прочность oIIределяют на приборе типа МИИ-2 (AS110, Венгрия),на образцах в виде лопаток (по ГОСТ 11262-80) как число циклов сгиб — разгиб до разрушения образцов. Атмосферостойкость определяют по ускоренной методике в аппарате искусственной погоды ИП-2 как время до появления поверхностных трещин.
Формула изобретения
Способ получения полимерной композиции смешением полиэтилена высокого давления с раствором функциональной добавки с последующей сушкой, отличающийся тем, что, с целью повышения атмосферостойкости, механической и усталостной прочности, используют 15 -ный толуольный раствор алюмотитанатного карбоксилата общей формулы или титанатного карбоксилата общей формулы
С4
C < -С<7 =анкил, n= 1 2, и процесс проводят при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Полиэтилен
1546460
l е
1 ! an
/Ъ
1 О с/Ъ л! -- о
СЧ Ч:> ссЪ
»е
/Ъ
С» 1
I I 1 1
Ъ
A о
I I РС.
» о с/Ъ
Оа л
1 I I
an
С
/с
Ю ! I СЧ С»
3/Ъ
»! о
an
С»
1 1 I I ( о
3/Ъ
»
Ф Ю
I СЧ
С»
СЧ
»
СЧ с/Ъ
A о !
/
СЧ
an !
1 I
D о
Ст о
СЧ
Ю ъо
1 I !! 1 I I о
СЧ о о
СЧ
Ю о, е
СО о
I o
Ю
D о
Ю
СЧ
3/Ъ
Ю
iО I о
I I
1 1 1
Ю о
an ./
М
an о
» ъо I I 1 о л
СЧ с/Ъ
an
С/Ъ
1 1
1 СО 1
1 1
Ю
Ю о
1Ъ!
I co
СЧ
С»
3/Ъ с- о
I I I СО СЪ
Г 1 л о
° О с/Ъ о
»! 1 !
dI
Cd
l"
С/ о о
С
СЧ
3/Ъ
Р Ъ
» л о
Ю
РЪ I
I СО
1 1 I 1
3/Ъ
С/\
РЪ
/Ъ
1 1 1 1 о
I I 1 со
Ю с/Ъ
С Ъ .
1о
СЧ
Ю
1/Ъ
О 1
Ю л
J k
D о
СЧ
СЧ
СЧ
D о с/Ъ
D 1 о л! I ! I 1
О
Р \
О 1
СЧ с/Ъ о л! 1 1 1 1 I
Ю СЪ
СЧ СЧ Ю » »
Ю an СЧ о
anDDD 1 О Ръ о о о о
cd х
«Я ,С! х ° ° !
» И ф Цг»»
Х Р РЪ ф !
» а х о
Е.С 9 о а1-х ухо а.Z3, С» С« а о
Я !
» СЧ
cd
Ц х о
cd х х
С
О ° х а
Э
1» х ф а
Cd
» х о
1 Ф с о о л
1 х ф
1 э х
cd ° Х
t(х f а э х о ф,о
С«О!Ц и х a
I х о
О о ф с» .х о х х х х f
Ctj х х
Э cd х а х f х х х х х
Cd dI d1 O х ц е ф
f о
Ц и ф х
Р) Х
Э
Ц
Ф ф !
d Cd о х х о.х н а о ф а э о сW v д ф ,@о а ! х о о о х а х о о ф f
Cd O
f- o x, v а с-,x«d dI u х ово ох
Юо ф с/ФХФ
6о"R
Id 8
СС Я
Д»
cd х х х
Э da Э
Фйо
hf СС Х
l t(Н cd Id а О а
Р\ Х ф а
Рч
М э х с х о х э о ь ох эС аи о
Эо Х Э
ogwcI da,
