Полимерная композиция
Использование: в производстве ударочных материалов. Сущность: композиция состава , мас.%: поликарбонат (ПК) 80-99% и полисульфон-полидиметилсилоксановый блок-сополимер (1.0-20%) общей формулы {0-СбНз-С(СНз)2-СбН5-0-СбН5-502-СбН5)х-0 -СбН5-С (СНз)2СбН5-ОС (0)0-CH2{SI (СНз)2-0-у Si (СНз)2-СН2-0-С(0). где х - 1-20, у 20- 130, . Компоненты в виде гранул смешивают в смесителе, сушат при 120-130°С в течение 6-8 ч, экструдируют, измельчают в высокоскоростной дробилке, полученные гранулы сушат и перерабатывают литьем под давлением в изделия. 1 табл. сл с
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4874785/05 (22) 21.09.90 (46) 23.11.92. Бюл, М 43. (71) Институт механики металлополимерных систем АН БССР и Московский химико-технологический институт им. Д.И.Менделеева (72) И.П.Сторожук, С.С.Песецкий, О,В,Смирнова, Г.О.Урбанек, В.Н.Коваль и В,Е.Старжинский (56) Патент США ЬЬ 4461877, кл. С 08 L 69/00, опубли к. 1984, Патент США hb 4537930. кл. С 08 L 69/00, опублик. 1985.
Звонкова Е.М. и др. Влияние олигомерных добавок на релаксационные переходы в поликарбонате. Высокомолекулярные соединения, 1983, М 9, с, 714-717.
Заявка ФРГ N. 3607288, кл. С 08 69/00, опублик. 1987.
Изобретение относится к созданию композиционных материалов на основе смесей поликарбоната (ПК) и термопластичных полимеров и может быть использовано для получения изделий конструкционного назначения.
Известна термопластичная смесевая композиция, содержащая ПК и 20-80% полиэтилентерефталата (1). Композиция характеризуется хорошей совместимостью компонентов (имеет одну температуру стеклования) и высокие показатели механической прочности. Однако уровень значений ударной вязкости на образцах с надрезом у нее низкий, что характерно для материалов с гомогенизированной фазовой структурой.
Известна полимерная композиция, состоящая из смеси ПК и 1-3, 5% селективно гидрированного линейного сополимера Ы 1776678 А1
-C6H5-С (СНфСБНБ ОС (0)0-CHrpl (CHah-0-у Sl (СНз)2-СН2-О-С(0)-);,, где х = 1-20, у = 20130, п=5-20. Компоненты в виде гранул смешивают в смесителе, сушат при 120-130:С в течение 6-8 ч. экструдируют, измельчают в . высокоскоростной дробилке, полученные гранулы сушат и перерабатывают литьем под давлением в изделия. 1 табл. формулы А-В-А, где А - полимерный блок винилароматического соединения,  — олеиновый эластомер (2). Материал характеризуется высокой стойкостью к ударному разрушению в случае толстостенных изделий. Однако этот показатель снижается при переходе к тонкостенным деталям, формуемым литьем под давлением. Известны смесевые композиции ПК с кремнийорганическими олигомерами и блоксополимерами, например, композиция ПК с фторсилоксановым.каучуком при концентрации последнего до 20 мас.% (3). Ее недостатком является плохая совместимость компонентов, выделение каучука в смеси в виде отдельной фазы, что обуслов. ливает низкий уровень механических характеристик. 1776678 По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близким является полимерная композиция, включающая (мас. ) ПК и 1-99 поликарбонат — полидиорганосилоксанового блоксополимера(41. Данный 5 материал обладает хорошей формуемостью, имеетмалую усадку, сравнительно высокую ударную вязкость, мало снижающуюся при низких (-40 С) температурах. 10 Недостатком известной композиции яв. ляется недостаточно высокий уровень показателей ударной вязкости (особенно образцов с острым надрезом), а также чувствительность композиции к типу надреза 15 образцов при изменении ударной вязкости. Целью изобретения является повышение ударной вязкости. Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая ПК и 20 кремнийорганический блоксополимер, в качестве блоксополимера содержит полисульф о н - и о л и д и м е т и л с и л о к с а н о в ы и блоксополимер (ПСН-ПДМС) общей формуl лы сн, 25 f о-©-с-©-оф-5о2Я- о1 2 сн, ск, ск, - 3-с-Я-о-с-о-сн f 5;-о)-II 2 9 1н, о сн, скз (1) -5i ск-о-ст 2 И П Сй2 О где х =1-20, у= 20-130, п =5-20, при следующем соотношении компонентов, мас. : Поликарбонат 80- 35 99 ПСК-ПДМС 1,020 Используют следующие материалы: поликарбонаты марок ПК2С и ПК-4(ТУ6-05- 40 1668-80); поликарбонатполидиметилсилоксановый блоксополимер (ПК-ПДМС), выпускаемый ПО "Заря" r. Дзержинск ПУ 6-05-211-1427-86). СинтеЗ ПСН-ПДМС блоксополимера осуществляют следующим об- 45 разом. В условиях межфазной поликонденсации проводят синтез ПСН-ПДМС. В качестве исходных компонентов используют ПСН молекулярной массы 1500 (x = 3) и ПДМС 50 молекулярной массы 2500 (у -30). В двухгорлую колбу емкостью 0,5 л, снабженную механической мешалкой, загружают 8 г (5,3х х10 з моль) ПСН и 80 мл хлороформа. Содержимое колбы перемешивают до растворе- 55 ния. Затем приливают отдельно приготовленный раствор 1,28 г (3,2 ° 10" моль) NaOH в 160 мг воды и добавляют при перемешивании 0,29 мл (2.1 1О моль} триэтиламина, Отдельно готовят раствор 13,5 г (5,4-10 . моль) ПДМС в 80 мл хлороформа и загружают в реакционную колбу. Синтез ведут при 20 С в течение 60 мин. По окончании реакции массу подкисляют 3 -ной HCI до получения нейтральной среды и промывают водой до полной отмывки ионов хлора. Затем полимер высаждают в кипящей воде, отфильтровывают и сушат при 100 С. Выход продукта составляет 80100 от теоретического. Приведенная вязкость 0,5 -ного раствора блоксополимера в хлороформе при 25 С составляет 0,8 дл/г. ПСН-ПДМС вЂ” твердый продукт, выпускаемый в виде крошки с размером частиц 5-10 мм. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. П риме р ы 1,2(по прототипу). В смесителе ЗЛ-10 смешивают в течение 5 мин гранулы ПК и ПК-ПДМС. Полученную смесь сушат при 120-130 С в течение 6-8 час. Затем ее экструдируют через червячный пластикатор термопластавтомата ДГ 3121-16П. Экструдат в виде прутка диаметром 3-5 мм пропускают через ванну водяного охлаждения, тянущие валки и измельчают в высокоскоростной дробилке роторного типа. Полученные гранулы полимерной композиции вновь сушат по упомянутому режиму и перерабатывают литьем под давлением на термопластавтомате ДГ 3121-16П. Режим литья под давлением: температура литья 250-260 С, давление литья 90-100 МПа, температура формы 50-60 С, Изготавливают следующие образцы — лопатки типа 7 для испытаний методом растяжения по ГОСТ 11262-76 и бруски типа 2 (100х10х4 мм) для определения удельной ударной вязкости по Шарпи согласно ГОСТ 4647-80. Испытания образцов производят через сутки после их изготовления. Для испытаний методом растяжения используют машину ZD-10/90 (скорость нагружения составляет 0,5 ). Ударную вязкость опрекН с деляют на маятниковом копре КМ-05. Ударную вязкость измеряют на образцах с острым и тупым надрезами. Чувствительность ударной вязкости к типу надреза характеризуют по значениям коэффициента (К), определяемого из выражения НМ анм ан где ан — удельная ударная вяэкосгь на образцах с острым надрезом: а и„ вЂ” удельная ударная вязкость на образцах с тупым надрезом. 1776578 Состав и саойстаа полинерннх коиооаианй Кззнтролбнззе Конлоаиднн по примерам, масА Панис кораине i щрр II изаестнал анкил 14 15 16 — -- — л---- — 3 (2 Конпонентм: Поликарбонат -nk-гс 80 - 93 93 93 93 93 93 99. 5 75 100 93 90 93 -ПК4 Полмсулаеон-полмдинетилсилоксаноеий блоксоп изазнер обеей Формула 11) -кл11 уго, п3 -3,5 3,5 1 7 10 20 7 3,5 0,5 26 31 у 301 В 1О З,S 3,5 -x»101 у»1301 и 1О -х 201 у 1301 и 20 3,5 Поликарбонат-позаздзизетилсмпоксаноаий блоксопозаиое р 10 Покааателм саойсте ззредел текучести при растлкезезм, 101В 56,7 57,Ь 55,4 52.2 57,7 57,2 5$,6 54,2 56;3 56 ° 2 56,0 56,0 47,3 58,8 52,0 52.3 Раарутзаозфее иапРлеение прм растйкемим, НПВ 48 59 57 52,4 50.3 58 56,7 . 54 7 5l,0 56,2 55,8 56,3 55,2 44,3 54,6 - относмтеламое удзто» пенне прн растлкензлз, \ 72 74 27 67 72 98 78 70 dl 87 76 79 Ь1 2& 122 24 0,84 O,BS O,&3 О,82 0,&2 0,81 0,82 0,82 0,83 0,83 0,82 О,82 0,82 О,&l 0,83 0,85 - усадка, \ - уаарнал Влаксста по Варим на образцах C острооо надреаон, кдзз/ма 46 ld 45 44 47 46 45 47 43 24 138 149 45 3,6 143 14Ь 42,5 45 148 144 4р -деФормационнал теплостойкоста, С 142 143 139 14S 144 144 143 144 144 142 кОЗФФмцмент куаст Витальности ударной ° пакости к MApcsY, отн.ед. о,&2 0,95 0,98 0,98 0,97 0.96 0,53 0,96 0,&г 1,0S оо97 о,&8 о,97 0,98 о,79 Средние значения показателей свойств определяют по результатам 5-7 единичных измерений, абсолютная ошибка каждого из которых не превышает 5 . Пример ы 3-15 (по изобретению). Технология получения полимерных композиций и экспериментальных образцов. ис ытаний последних такие же, как и в примерах 1 и 2, но вместо ПК-ПДМС блоксополимера используют ПСН-ПДМС блоксополимеры или их смеси. ll р и м е р 16 (контрольный). Отличается от примеров 1 и 2 тем, что используется исходный немодифицированный ПК. Состав композиций и физико-механические свойства изделий на ее основе приведены в таблице. Композиция по изобретению имеет более высокий показатель ударной вязкости (образцов с острым надрезом), а также менее чувствительна к типу надреза образцов при измерении ударной вязкости, что является важным параметром ударочных материалов, т.к. ударная вязкость на образцах с острым надрезом характеризует стойкость материала к трещинообразованию, а на образцах с тупым надрезом — способность материала к пластическим деформациям, Формула изобретения 5 Полимерная композиция, включающая поликарбонат и кремнийорганический блок-сополимер, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вязкости, в качестве кремнийорганического блок-со10 полимера она содержит полисульфон-полидиметилсилоксановый блок-сополимер общей формулы . СН1 (Зотзс оЯ-зо, Я-о15 -О-С-© О-С-О-СН1) S,;-О.)-Ь, о 1нз 9тз 20 ГДЕ Х 1-20; -@- нг-о-с-7„ у - 20-130; и= 5-20, при следующем соотношении компонентов, мас.ф,: 25 Поликарбонат 80-99 Полисульфон-полидиметил силоксановый блок-сополи мер укаэанной формулы 1-20.
