Способ радиационного сшивания аморфного полистирола
Изобретение относится к способам радиационного сшивания полистирола под воздействием γ-излучения 6°Со и может быть использовано при изготовлении пленочных материалов. Изобретение позволяет повысить прочность, модуль упругости и термостойкость при снижении дозы облучения до 50-240 кГр за счет использования полистирола мол.м. (11-16) .10 6 узкого молекулярно-массового распределения 1,05-1,2 и предварительной одноосной термовытяжки до степени вытяжки 8-12. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„.80„„1578022 А 1 (S>)S В 29 С 71/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ П(НТ СССР
1 (21) 43207 23/23-05 (22) 26,.1 О. 87 (46) 1 5. 07. 90. Бюл. У 26 (72) Н.В.Ломоносова и С.Л.Добрецов (53) 678.,742. 2. 028. 295(088. 8) (56) Чарлзби А. Ядерные излучения и полимеры. М.: Иностранная литература.
1962, с.522, (54) СПОСОБ РАДИАЦИОННОГО СШИВАНИЯ
АМОРФНОГО ПОЛИСТИРОЛА (57) Изобретение относится к способам радиационного сшивания полистирола
Изобретение относится к переработке термопластов и может быть использовано при изготовлении высокопрочных и термостойких пленочных материалов.
Цель изобретения — снижение дозы сшивания и повышение прочности модуля упругости и термостойкости.
Пример 1. Пленки полистирола (ПС) с мол.м. (М) = 11 ° 10 и сте6 пенью полидисперсности (молекулярномассовым распределением) М®/М„ = 1,05> где И и Й„ - средневесовая и среднечисловая молекулярные массы соответственно, подвергают одноосной ориентационной вытяжке при 1 00 С на "утюжке", обеспечивающем локальный разогрев пленки и малое (1 с) пребывание ее при высокой температуре, до получения степени вытяжки = 8, 10, 12. Степень вытяжки = 1/1 опредео ляется как отношение вытянутой длины
1 образца к первоначальной 10.Ñòåïåíü ориентации таких образцов по данным
ИК-дихроизма составляет сов 9 = 0,52 под воздействием -излучения бо Со и может быть использовано при изготовлении пленочных материалов ° Изобретение позволяет повысить прочность, модуль упругости и термостойкость при снижении дозы облучения до 50240 кГр за счет использования полистирола мол.м. (11-16) 10 узкого молекулярно-массового распределения
1,05-1,2 и предварительной одноосной термовытяжки до степени вытяжки 8-12.
1 табл.
-0,6, что свидетельствует об, образовании ориентированной аморФной структуры нематического типа. 9 — угол разориентации осей цепей макромолекул относительно оси растяжения. Высушенные и отвакуумированные образцы облучают затем $ -лучами Со до по- 60 глощенной дозы 50.кГр. Для сравнения было выполнено облучение иэотропных (Я = 1) образцов. О наличии сшитой структуры судят по растворимости и степени набухания облученных образцов. Степень набухания определяит весовым методом как отношение разности масс набухшего и сухого образцов к массе сухого образца. Облученные дозой меньше 50 кГр иэотропные и ориентированные образцы растворяют в бензоле и толуоле при комнатной температуре, т.е. сшитая структура при таких дозах не образуется. Силь-, но ориентированные пленки, облученные дозой 50 кГр перестают растворяться в толуоле при комнатной тем1578022 пературе и имеют вид набухших растяжичых гелей. Степень набухания этих образцов составляет 15-11Х.
В последующих примерах ориентационную вытяжку проводят так, как описано в примере 1. Отличия от примера
1 заключаются в молекулярной массе, ММР и дозе облучения образцов.
П р и и е р 2. Вытянутые до 71 =
8-12 и облученные дозой 100 кГр образцы ПС с М = 11 10 и M /Й„=
1,05 не растворяются даже в кипящем толуоле (Т„„ = 110 С), при этом 15 размеры пленки в продольном направлении сокращаются в два раза, а в поперечном увеличиваются примерно в пять раэ. Степень набухания лежит в пределах 15-9Х. 20
П р и и е р 3. Сильно ориентированные (Я= 8-1 2) пленки ПС с М =
11 10 и М /й1 = 1,05 облучают /
60 W u лучами Со дозой 240 кГр. Образцы не растворяются в толуоле, степень 25
Набухания для них равна 10-5%, т,е.
Образуется сетка с большей плотностью сшивки.
Пример 4. Образец ПС с N =
l1 10 и Й „/Й, = 1,05, вытянутый 30 до ф = .8, облучают ) -лучами Со
,дозой 5 ° 10 кГр. Степень набухания
В равна 3,2Х. Повьппение дозы облучения до 5 ° 10 кГр не приводит к заметному увеличению прочности и модуля упругости по сравнению с образцами, облученными дозой 240 кГр.
Пример 5. Ориентированные образцы ПС с M = 13 IÎ и Мщ/М„
Ь 1,1 облучались -лучами Ср дозой,щ
$40 кГр. Степень набухания изменяется от 11 до 6Х с увеличением степени вытяжки от 8 до 12.
Пример 6. Ориентированные (= 8-12) пленки ПС с М = 16 ° 10
6 и М. /Й„= 1,2 облучают (-лучами О Со дозой 240 кГр. С ростом М и степени вытяжки эффективность сшивания возрастает, степень набухания в данном случае составляет 8-5Х.
Пример 7. Образцы промышленного ПС с,N 0,4 10 и N /N 2 (прототип), ориентированные так,же, как в предыдущих примерах до Я = 8-12 (сов -9 = 0,42), облучают дозой
100 кГр„Облученные образцы растворяются в толуоле при комнатной температуре без всякого намека на нераствори-. мую фракцию, т.е. сшивания не происходит.
Пример 8. Ориентированные образцы промышленного ПС с M = 0,4»
6 к10 и М /М > =- 2 облучались дозой
240 кГр. Сшипание образцов не происходит.
Показатели механических свойств— разрывная прочность 6, модуль упругости Е и относительное удлинение при разрыве Я исходных и облученных пленок ПС в изотропнам и ориентированном состояних определяют из диаграмм растяжения., полученных с помощью автоматизированной установки
УМИВ-". Погрешность в определении силы и деформации не превышает 1%. Термостойкость образцов определяют по началу подъема восходящей ветви термомеханической кривой, снятой при стандартных условиях ((3 NJa u скорость подъема температуры 1 С/мин) на установке УМИВ-3.
Степень набухания, характеризующая плотность сшивки, физико-механические свойства и термостойкость исходных и облученных изотропных и ориентированных (ф = 8- 12) пленок ПС разной М показаны в таблице. формула изобретения
Способ радиационного сшивания аморфного полистирола воздействием излучения @ Со, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения дозы сшивания и повьппения прочности, модуля упругости и термостойкости, в качестве полистирола используют полистирол с мол.м. (11-16)"1 0 узкого молекулярно-массового распределения
Я„/Й „ 1,05 1,2, где М,„ — средневесавая и М вЂ” среднечисловая молекулярЙ ные массы, и одв ерг ают его одноос ной термовытяжке до степеней вытяжки 8-12 и облучают в интервале поглощенных доз 50-240 кГр.
МПа
Пример, В
Степень вытяжки
Доза кГр, 1578022
Степень набухания, 7.
Термостой— кость, С
Раствор.
1l
11
50
Раствор.
15,0
13,5
11,0
Раствор.
15,0
11,0
9,0
Раствор.
10,0
7,0
5,0
3,2
100
240
5000
4 (контроль) Раствор.
t1
1t и
240
Раствор.
11,0
8,5
6,0
Раствор.
16
11
11
240
Раствор.
8,0
5,0
5,0
Раствор.
5000
0,4 (про:тотип)
0,4 (контроль)
0,4 (контроль) tt
11
Раствор.
11
11
11»
100
ll
tt
2,00
2,03
2,19
8
12
8.
12
8
12
8
12
8
12
8
12
8
12
8
12
8
12
8
12
8
240 Раствор.
87
l80
)80
175
93
92
97
95 ! 00
77
77
78
77
77
28,6 !
36,0
150,0
2) 2,0
32,0
152,0
171,0
254, 0
3 6, 8
159,0
223,0
306,0
38,0
167,0
280,0
367,0
1.79,4
41,3
196,0
210,0
224, 0
42,2
226,0
241,0
269, 5
48,0
157,0
172,0
217,0
48,0
180,5
257,0
283,0
28,0
43,0
52,0
47,0
28,1
43,2
52,1
47,0
28,0
43,0
52,0
47,0
2,63
3,)l
3,52
4,28
2,66
3,72
4,59
5,15
2,69
4,25
5,50
6,20
2,69
4,48
6,30
7,10
4,61
2,97
4,20
5,25
6,05
3,10
6,10
6,90
7,73
3,20
4,23
4,92
5,85
3,20
4,88
7,40
7,60
0,42
2,00
2,03
2,19
0,42
2,01
2,05
2,)7
0,42
),)
27,7
25,2
24,4
1,3
23,3
20,4
20,0
1,3
21,9
19,3
l4,1
1,5
2,5
2,3
2,1
2,3
1,2
27,0
23,5
18,6
1,25
2,7
2,6
2,3
1,6
25,3
21,9
17,8
1,6
2,6
1,9
1,9
1,3
2,3
2,4
3,3
1,3
2 3
2,4
3,1
1,3
2,3
2,4
3,3
