Полимерная композиция

 

Изобретение относится к легкой промышленности , в частности к разработке полимерных композиций, применяемых в обувной промышленности для изготовления формованых деталей низа обуви, а также в области охраны окоужающей среды Изобретение позволяет улучшить качество деталей низа обуви за счет повышения теплостойкости и сопротивления многократному сжатию при одновременном сохранении высоких показателей технологических и противоскользящих свойств Это достигается за счет того что полимерная композиция включающая смесь бутадиенстирольных блок-сополимеоов с содержанием связанного стиропа 30 и 85% пластификатор, минеральный наполнитель краситель и антиоксидант, дополнительно содержит отвержденный полиэфирмалеичат или его технологические отходы с размером частоц 0,02 -0,08 мм в количестве 2,0-8,0 мае % 2 табл.

СОГОЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я15 С 08 L 53/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о

,о

;C) (Ъ )

Ъ ! ! (21) 4710720/05 (22) 13.07,89 (46) 30,11,91, Бюл. М 44 (71) Московский технологический институт легкой промышленности (72) Л.Г. Кутянина, Л,И, Залина, Н,К. Барамбойм, А.И, Соседко, M.À. Тихонова, Е.А. Дерницына, В.И. Гудименко и 3.В. Неживко (53) 678.762,2 — 134.622 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 11440077993377, кл. С 08 1 53/02, 1988. (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Изобретение относится к легкой промышленности, в частности к разработке полимерных композиций, применяемых в обувной промышленности для изготовления формоваИзобретение относится к полимерным композициям, применяемым в обувной промышленности для изготовления формованных деталей низа обуви, а также в области охраны окружающей среды.

Цель изобретения — улучшение качества деталей низа обуви за счет повышения теплостойкости и сопротивления многократному сжатию при одновременном сохранении высоких показателей технологических и противоскользящих свойств.

В качестве бутадиенстирольных блоксополимеров с содержанием связанного стирала 30 и 85 g, используют термоэластопласты марки ДСТ-30 P и ДССК-85.

8 качестве отвержденного полиэфирмалеината используют известные продукты отверждения серийно выпускаемых отечественных ненасыщенных полиэфиров (полиэфирмалеинатов) общего назначения марок ПН-1 и

П Н-З, П Н-б, П Н-10, 3 СП-3; 3 СП-4, 3 СП-9 .и

ЗСП-12 и др., представляющих собой 2545 -ные растворы продуктов поликонден„„5U„„1694601 А1 ных деталей низа обуви, а также в области охраны окружающей среды. Изобретение позволяет улучшить качество деталей низа обуви за счет повышения теплостойкости и сопротивления многократному сжатию при одновременном сохранении высоких показателей технологических и противоскользящих свойств. Это достигается за счет того, что полимерная композиция. включающая смесь бутадиенстирольных блок-сополимеров с содержанием связанного стирола 30 и 85, пластификатор, минеральный наполнитель, краситель и антиоксидант, дополнительно содержит отвержденный полиэфирмалеинат или его технологические отходы с размером «астиц 0,02-0,08 мм в количестве 2,0-8,0 мас., . 2 табл. сации гликолей (этилен-, диэтилен-. 1,2-пропиленгликоля) с малеиновым или с малеиновым и фталевым ангидридами (иногда с добавкой адипиновой кислоты) в стироле или триэтиленгликольдиметакрилата с молекулярной массой 700 — 1200 и кислотностью

25 — 45 мг КОН/г, Отверждение полиэфирмалеината осуществляют в присутствии обы«ных свободнорадикальных инициаторов (пероксидов, гидропероксидов, динитрила азоизомасляной кислоты и т.д.) и металлорганических ускорителей типа нафтената кобальта, оксида ванадия и др, Технологические отходы отвержденного полиэфирмалеината образуются в производстве изделий, получаемых из полиэфирных реактопластов (например, пластмассовой фурнитуры) методами свободной заливки или центробежного литья после штамповки при вырубке заготовок из полимерного листа. а также после механической обработки (шлифовки, сверления) заготовок. Технологически неизбежные отходы обычно составляют 501694601

10

30

60; . от исходного количества полиэфирмалеината и практически не используются (захораниваются, сжигаются), хотя не отличаются от основного продукта ни по химическому составу, ни по физико-химическим и механическим свойствам.

Отвержденный полиэфирмалеинат или

его технологические отходы измельчают на существующем оборудовании путем предварительного грубого дробления крупногабаритных отвержденных масс с последующим тонким размолом полиэфирной крошки до частиц требуемой дисперсности. Технологические отходы механической обработки полимерных заготовок (стружка, пыль) подвергают тонкому измельчению без предварительного дробления. Приготовление полимерной композиции проводят с помощью серийного оборудования, при этом не требуется изменений регламента процесса: добавку вводят вместе с другими ингредиентами композиции в расплаве с помощью интенсивных смесителей или валкового оборудования или на заключительной стадии синтеза бутадиенстирольных блоксополимеров в растворе (бензольном, толуольном или циклогексановом) с последующей сушкой и гранулированием, Формуют изделия методом литья или прессованием, Применение в качестве модифицирующей добавки согласно изобретению отвержденного полиэфирмалеината или его технологических отходов обеспечивает улучшение качества формованных изделий за счет повышения теплостойкости и устойчивости к многократному сжатию, не ухудшая технологические свойства (текучесть) полимерной.композиции и противоскользящие свойства готовых иэделий. Использование для пригОтовления полимерной композиции технологических отходов отвержденных полиэфирмалеинатов имеет, кроме того, определенный экономический и особый социальный (экологический) эффект, так как технологические отходы требуемой степени дисперсности на 1-1,5 порядка дешевле первичного полиэфирмалеината и основных компонентов известной полимерной композиции; при этом устраняется необходимость захоронения или сжигания больших скоплений полимерных отходов, что снижает загряз.ненность окружающей среды.

На основании результатов специальных экспериментов предлагаемая степень дисперсности частиц отвержденного полиэфирмалеината или его технологических отходов ограничена верхним и нижним пределами по следующим причинам: превышение максимально допустимого размера полиэфирных частиц нарушает требование высоких показателей физико-механических свойств фо рмован н ы к изделий (оса бен но устойчивости к многократным деформациям), нижний предел обусловлен тем. что дальнейшее снижение размера частиц несущественно влияет на эффект достижения поставленной цели и экономически невыгодно из-за резкого роста энергетических затрат при сверхтонком размоле, Изобретение илл юстри руется и римерами 1-5, 3а базовый обьект принята известная полимерная композиция, изготовляемая на отечественных предприятиях для производства литьевых деталей низа обуви. Сравнительным примером служит известная полимерная композиция, полученная на основе бутадиенстирольного блоксополимера с содержанием связанного стирала 30 типа ДСТ-3ОР радиального строения в отличие от использованного в прототипе термоэластопласта типа ДСТ-30 линейного строения (пример 1).

В примерах 2 — 5 приведены составы и свойства полимерных композиций, получаемых с применением отвержден ного полиэфирмалеината или его технологических отходов.

Методика приготовления отвержденного полиэфирмалеината следующая, Один из известных полиэфирмалеинатов смешивается с расчетным количеством радикального инициатора (1,0-3,0% перекиси метилэтилкетона) и ускорителя отверждения (0,21,5, нафтената кобальта) в смесителе с якорной мешалкой при комнатной температуре в течение 10 мин. Из жидкой композиции методом полива или центробежного литья на стеклянной или металлической подложке формуют слой толщиной 5 — 15 мм.

Для снижения поверхностной липкости отверждаемый слой закрывают целлофаном или обрызгивают парафиновой эмульсией.

Через 40 — 60 мин удаляют целлофан, а полиэфирный лист или технологические отходы листа после вырубки заготовок, находящиеся в резиноподобном состоянии, дробят на вальцах с рифленой поверхностью валков и через 2 — 48 ч измельчают на ножевой дробилке до частиц размером 2 — 6 мм. Тонкое измельчение проводят через 48 ч после начала отверждения на струйной противоточной мельнице в режиме, обеспечивающем получение полимерного порошка требуемой дисперсности без дополнительной трудоемкой операции сепарации или классификации и гарантирующем взрыво- и пожаробезопасность, Полученный порошкообраэный продукт используют в качестве модифицирующей добавки при изготовлении предлагаемой полимерной, композиции, которую формуют, кондиционируют и определяют

16(146(.11

15

25

35 40

<4 — 66

19,7-23,0

7 — 12

5,0 — 10,5

0,2-2,0

0,1 — 1,>

2-8

50 основные показатели свойств. Вязкость расплава композиции контролируюг в tlpoцессе ее изготовления.

Рецептура полимерных композиций приведена в табл.1.

Результаты исследования их свойств представлены в табл.2.

Пример 1. Известную полимерную композицию готовят на смесительных вальцах с температурой валков 100 — 120 С в течение 30 мин всоответствии с рецептурой прототипа (2), но в отличие от прототипа в качестве бутадиенстирольного блоксополимера с содержанием связанного стирола 30 $ используют сополимер не линейного (ДСТ-ЗО), а радиального (ДСТ-ЗОР) строения.

Формуют изделия методом прессования при 160+5 С и давлении гидравлики

180 атм в течение 5 мин с охлаждением в пресс-форме в течение 5 мин.

Рецептура и свойства полимерной композиции приведены в табл.1 и 2, Пример 2. Полимерную композицию готовят по предлагаемой рецептуре (табл.1) аналогично примеру 1, в качестве модифицирующей добавки используют отвержденный полиэфирмалеинат марки ПН-1 с размером частиц 0,02 мм в количестве 27;, Свойства полимерной композиции представлены в табл.2.

Пример 3, То же, что в примере 2, но для приготовления композиции используют отвержденный полиэфирмалеинат марки

ПН-12 с размером частиц 0,04 мм в количестве 47.

Пример 4. То же, что в примере 2, но для приготовления полимерной композиции используют технологические отходы производства пластмассово-фурнитурных заготовок и листов из отвержденных полиэфирмалеинатов марок ПН-12 и ПН-13 с размером частиц 0,06 мм в количестве б .

Пример 5. То же, что в примере

2, но в композицию вводят отвержденный полиэфирмалеинат марки ЗСП-12 с размером частиц 0,08 мм в количестве

8 .

Пример ы 6- 10. То же, ч о в примере

2, но вместо ДСТ-30 используют ДС1 30 с содержанием от 45,0 до 54.8 ь.

Дополнительное введение в полимерную композицию отвержденного полиэфирмалеината или его технологических отходов с размером частиц 0,02-С.08 мм в количеств °

2-8;ь (примеры 2-5) позволяет существенно повысить тепластойкость и сопротивление многократному сжатию формованных изделий при сохранении высоких показателей тс у асти рас-.лава композиции, изгибоустойчивосги, деформационно-прочностных . противоскользящих свойств подошвенного материала.

Формула изобретения

Полимерная композиция для формования деталей низа обуви, включающая смесь бутадиенстирольных блок-сополимеров = содержанием связанного стирола 30 857 пластификатор, минеральный наполнигель. краситель и антиоксидант. о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью улучшения качества деталей низа обуви за счет повышен,<я теплостойкости и сопротивления многократному сжатию ма1 ериала при одновременном сохранении высоких показателей текучести расплава композиции и противоскользящих свойств материала, она дополнительно содержит отвержденный полиэфирмалеинат с размером частиц 0,02-0,08 нм при следующем соотношении компонентов в смеси, мас.,(: бутадиенстирольный блок-сополимер с содержанием связанного стирола 30% бутадиенстирол ьный блок-сополимер с содержанием связанного стирола 85О пластифи като р минеральный наполнютель краситель антиоксидант отвержденный полиэфирмалеинат с размером частиц 0,02 — 0,08 мм

1694601

Таблица I

Ноиерв. примеров

Компоненты

Иэвестмый

--- — "ч----""--г2 3

9 10

Бутвдиенстиропьный блок-coAofllolBp с солерканчем свлээнного стиролв

302

54,0

54 8 51 5 48 5 45 5 45 О,IICT-30

Пст-30Р

66,0 53,5 51,9 44,0

Бутагиенстиропьный блок сопогвв ер с сореркэниеч связанного стнроле 652

22,0

22.0

19,7 21,0

22,0 23,0 19,7

2I О

22,0 23,0 23,0

Плэстификвтор заэелиновое несло масло-мягчитель НП-75

Нинерзльный нзполнитель

12,0

3,5

I I 0

11,0

1I,0

11,0 I),0 11,0

11,0

7,0

10,0 мел

10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,5

-10,5

5,0

7,0 кволнн деуоксид кремния еэросил

А 175

3,0

1 ° 4

10,5

1,4 l,4

1,4

1,и

1,4

1,4 1,4

0,7

2,0

О,г

Крвситель

Антиоксилвнт oHoJl (2,6-ди-трет-бутил-4метигфенол) 0,7

1,1 1,1 1,1

0,1

1,1 1,1

АО-6(том-метнлбеиэнпфенилфосфит) 0,3

1,0

Отвермденный полиэфнрнвлеинвт нли его технологические отхоры с размером частиц 0,02-0 ° 08 мн

8,0 8,0

4,0

8,0 2,0 4,0 6,0

6,0

2,0

Тэблицв 2

1 (Г

Локвзвтели 1 1

I 1"

- †"-г"-""9 10

Известный Базовый

7.7

7,5

3,1

3 ° О

6,2 7,9.8,0

7,6

Индекс респлвве, г/10 мин, 7,2

7,3

Удврнвя прочность прн рвстямении, НПэ

8,3 7,7

8,4

7,9 7,9 3,3

8,0

0,2

8,3 8,2

580 520

7.7

3,5

Относительное удлинение при рьэрыве, 2

405

600 595 595

580

595 600

600 .590

50 килоциклов

61 64

Сопротивление многокрвтному изгибу

Теплостойкость, С

69 62

70 69

51 51

Коэффициент динэмического рзэнвюиввния, 2

4,9 3,1 2,0 1,9

1,3 1,7, 1,6 1,5

1,6

3„2

1,2 1,2. 0,46

Коэффициент сцепления со е льдои при 0 С

0,46 0,48 . 0,43

0,4г 0,47

0,46

0,45

0,47

ыГ

0,47 0,45

0,30

Составитель С. Белоусов .т

Редактор M,Íåäîëóæåíêî Техред М.Моргентал Корректор Н,Ревская, Заказ 4128 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

П р и и е ч в н и е. Индекс рвсплввв композиций измеряют при темпервтуре,190ьС и рввлении 49,1Н по ГОСТ 11645 1покаэвтелн деформвционно-проч постных свойств - ГОСТ 270-75; сопротивление многокрвтнону изгибу - ГОСТ 422-75; теплостойкость мвтериэлв опреде ляют нв приборе конструкции ИТИЛП по теняервтуре рвзнлгчения при скорости нвгревзния 2>5 град/мин1 коэффицмент динамического рээнэвиввния, хврвктериэующий сопротивление нногонрвтнойу сметно, определяют при удельном дввлении 2 НПв, честоте воздействия 50 циклов в 1 мнн, темпервтуре поверхности 40+ eÑ в течение 40 ню 1 козффмциент сцепления мвтериэлв со льдом при 0 С - IOC f 124033-30 ССБТ (Нвтеривлы для низа спецобуви.. Нетод определения г коэффициенте трения скольеения).