Способ получения полиамидной пластифицированной композиции

 

Использование: изготовление изделий конструкционного назначения. Сущность изобретения: после нагревания реакционной смеси следующего состава, мас.ч.: додекалактам 100; о-фталатоэтилендиаминмедь 0,01-0,03; стабилизатор 0,032-0,04; адипиновая кислота 0,05-0,4; вода 2,0-4,0; о-фосфорная кислота 0,1-0,35, при 265-290°С под давлением 14 атм в течение 3 ч и последующего снижения давления до атмосферного дополнительно вводят М-бутилбензолсульфонамид в количестве 8-16 мас.ч. на 100 мас.ч. додекалактама. 1 з.п., 2 табл. у IS Целью изобретения является повышение ударной прочности изделий при эксплуатации при низких температурах. Поставленная цель достигается нагреванием реакционной смеси, включающей лактам. медный комплекс о-фталевой кислоты с этилен диамином, стабилизатор - йодистый калий или хлористый магний, регулятор молекулярной массы и воду, причем в качестве лактама используют додека00 чэ ю Os о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

Ре спуБлик

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21} 4880727/05 (22) 10.10.90 (46)30.05.Ю F. ол. М 20 (71) Научно исследовательский и ститут пластических масс им. Г.С.Пегрова Науч опроизводственного обьединения "Пластмассы" и Уральское производственное обьединение "Пластик" (72) Е.С.Арцис, В.Г.Гольдер, P.À.Ãîðåëèê, Л.И,Вал ыш кина, И.И.Левантовская, И.Г.кирсанова, B.B.Øâàáàóýð. С.Е.Заколю«ин, М.Ф.Зайкова и Ю.И.Мелентьев (73) Научно-исследовательский институт пластических масс им. Г.С.Петрова с опытным московским заводом пластмасс фб) Патент СССР %948293, кл. С 086 69/16, опублик. 1982.

Заявка ЕПВ t4 0264269. кл. С 081 77/00, опублик. 1980.

Авторское свидетельство СССР

1 в 1443383, кл. С 08 1 77/00, опублик, 1988, Авторское свидетельство СССР

hk 763353, кл. С 08 1 77/02, опублик, 1979.

Авторское свидетельство СССР

И 1525175, кл. С 08 G 69/16, опублик. 1989.

Изобретение относйтся к области получения полиамидных ударопрочных композиций на основе полиамида 12 и пластификатора, применяемых для изготовления изделий конструкционного назначения преимущественно для изготовления трубок и шлангов, используемых в топливных и пневмотормозных системах автомобилей и тракторов, гидравлических системах машин, станков, аппаратов и т.п... Ж 1819269 А3 (si)s С 08 G 69/14, С 08 L77/02 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАМИДНОЙ ПЛАСТИФИЦИРОВАННОЙ КОМПОЗИЦИИ (57) Использование: изготовление иэделий конструкционного назначения. Сущность изобретения: после нагревания реакционной смеси следующего состава, мас.ч.: додекалактам 100; о-фталатоэтилендиаминмедь

0,01-0,03: стабилизатор 0,032-0,04; адипиновая кислота 0,05 — 0,4; вода 2,0 — 4,0; о-фосфорная кислота 0,1 — 0,35, при 265 — 290 С под давлением 14 атм в течение 3 ч и последующего снижения давления до атмосферного дополнительно вводят N-бутилбенэолсульфонамид в количестве 8 — 16 мас.ч, на 100 мас,ч. додекалактама. 1 з.п„2 табл.

Целью изобретения является повышение ударной прочности изделий при эксплуатации при низких температурах.

Поставленная цель достигается нагре. ванием реакционной смеси. включающей лактам. медный комплекс о-фталевой кислоты с этилендиамином, стабилизатор — иодистый калий или хлористы и магний, регулятор молекулярной массы и воду. причем в качестве лактама используют додека1819269 лактам. в качестве медного комплекса офталевой кислоты —. о-фталатоэтилендиаминмедь, в качестве регулятора молекулярной массы — адипиновую кислоту и дополнительно вводят о-фосфорную кислоту при следующем соотношении компонентов реакционной смеси, мас.ч,:

Доде кала ктам 100 о-Фталатоэтилендиаминмедь 0,01-0,03

Стабилизатор 0,032-0,07

Адипиновая кислота 0,05 — 0,4

Вода 2,0 — 4,0 о-Фосфорная кислота 0,1 — 0,35 и после нагревания реакционной смеси при 265 — 290 С под давлением 14 атм в течение 3 ч и последующего снижения давления до атмосферного вводят

N-бутилбензолсульфонамид в количестве 816 мас.ч. на 100 мас,ч, додекалактама, Кроме того, в реакционную смесь дополнительно вводят целевые добавки в количестве 0,2 — 1,2 мас.ч.. на I00 мас, додекала ктама.

Способ осуществляют следующим образом: полимеризацию проводят в обогреваемом реакторе при перемешивании при

265 — 290"С и давлении до 14 атм, в присутствии воды, катализатора, регулятора молекулярной массы, о-фталатоэтилендиаминмеди и добавок. После снижения давления до атмосферного при достижении полимером молекулярной массы более 5000 вводят при перемешивании N-бутилбензолсульфонамид при температуре 265-275 С. Синтез проводят s токе инертного газа. Готовый полимер выгружают через.фильеру. охлаждают водой и гранулируют.

Из полученного таким образом полимера изготавливались стандартные образцы для испытаний по следующим показателям: — ударная вязкость по Шарпи на образцах с надрезом- по ГОСТ 4647-80; — прочность при разрыве по ГОСТ 11262-80. — относительное удлинение при разрыве по ГОСТ 11262-80.

Трубки изготавливались методом эксплуатации при следующем режиме переработки; — температура материального цилиндре ОС.

I эона — 180 С

II зона — 195 С

Ш зона — 200 С вЂ” температура сопла — 180 С.

На выходе из сопла зкструдера трубка охлаждалась проточной водой с температурой18 — 22 С, Испытание трубок на удар проводили на

5 образцах в соответствии с ТУ 6-490203534-7-88 при температурах -40 С, 50 С, -60 С путем воздействия на образец свободнопадающего груза. Образец трубки считался выдержившим испытанйе, если после удара на нем не было обнаружено трещин. В табл.1 приведены результаты испытаний трубок в зависимости от рецеп10 туры композиций.

Получаемые по данному изобретению материалы могут содержать различные целевые добавки, например: антиоксиданты, термостабилизаторы, огнестойкие добавки, 15 антипирены, красители, вещества, обеспечивающие извлечение изделий из формы, а также наполнители, такие как стекловолокно, тальк, графит и другие, вводимые во время синтеза или после окончания его.

20 Пример 1. В реактор обьемом 8 л, снабженный электрообогревом, рубашкой с теплоносителем и перемешивающим устройством загружают 3000 г (100 мас.ч.) додекалактама, 90 г (3 мас,ч.) воды, 6 г (0,2 мас.ч.) орто-фосфорной кислоты ГОСТ 10678-76 в качестве катализатора, 12 г (0,4 мас.ч.) адипиновой кислоты ГОСТ 10558-80 как регулятора молекулярной массы, 0,45 r (0,01 мас.ч.) о-фталатоэтилендиаминмеди

30 ГОСТ 6-22-282-89 и в качестве целевой добавки калий иодистый ГОСТ 4232-74 в количестве 1,2 r (0,04 мас,ч.).

Температуру в реакторе доводят до

280-285 С и выдерживают под давлением

35 14 атм в течение 3 ч. Затем снижают давлеwe до атмосферного в ечение 1,5 ч За счет отвода тепла в результате испарения воды температура расплава снижается до 265—

270 С. При этой температуре при ностоян40 ном перемешивании вводят 240 г (8 мас.ч.)

N-бутилбензолсульфонамида и синтез ïðîдолжают в течение 3 ч в токе инертного газа.

Затем расплав полимера выгружают через фильеру в виде жилки, охлаждают в водяной

45 ванне и гранулируют.

Свойства полученного материала и изделий из него представлены в табл.1.

Пример ы 1 — 9 осуществляются аналогично примеру 1.

Пример-ы 1 — 5 в табл.1 выполнены в соответствии с изобретением.

Пример ы 6 — 9 — даны для сравнения

Свойства материалов и изделий из них, изготовленных в соответствии с указанны55 ми примерами, приведены в табл.1.

Во всех указанных примерах использовалось 3 мас,ч. воды, 0,2 мас.ч. орто-фосфорной кислоты и 0,4 мас.ч. адипиновой кислоты.

1819269 а бл и ца

Пример

) Додекалак там

Псом Относи Ударная ность, тельное вязкость, "ои удлнне- i кдк/нз

Разрыве, ние,g п

Состав, нас.и

1 о-Фтала- Калий йагний 4дилиl тоэтилен иолнс- хлорна- новая диамин- 1тый тый кисло" медь та

1 з

Вода о-ФосФорная кислота

П-бутнлбензолсульФонамид

Техуглерод

Стеарат кагьция

Т, Принеры по изобретение

1 100

2 100

О, 015

0,015

О, 015

350 б.р.

360 б.р.

380 б.р.

360 б.р.

360 б.р.

0,04

0,04

0,1

2,0

4,0

4е0

4,0

0,1

51

49

49

0,05

0,4

0,4

0.35

9,3

0,2

100

4 100

0,04

1,0

0 0!

0,032

0,3

5 100

0,03

0,0? 0,4

4,0

0,3

II. Прннеоы для сравнения

Е1, Z) 100

lOO

Е5>

8 100

И

100 (4) 0,05

0,1

3,0

0,3

48 350 б.р.

55 220 6

0,03

0,07

0,2

3,0

0,35

45 370 б.о.

О, l 5

3,0

0,15

41 310 25 ке

Без разруаения

В примере 9 в синтезе использовались 0,0!ь уксуснокислой меди !ГОСТ 5852-79)

Пагний хлористый - ГОСТ 7759-73

Тех.углерод - ГОСТ 7885-79

Стеарат кальция - ГОСТ 9419-78

Выход эа пределы заявленных соотношений меньших 0,1:8-16 приводит к получению материала с меньшей ударопрочностью, не удовлетворяющих требованиям, предъявляемых к данному типу изделий, о-фталатодиэтиленмедь в количестве 0,04 мас.ч. не растворяется в расплаве додекалактама и поэтому нецелесообразно изготавливать изделия с таким количеством о-фталатоэтилендиаминмеди, В табл.2 приведены результаты испытаний трубок для пневмотормозных систем автомобилей, изготовленных иэ полимерной композиции, полученной по изобретению. Испытания проводились по ТУ

6-49-02003 534-7-88 по пункту 8.8. В качестse объекта испытания использовались трубки диаметром 12х1.5 и длиной 600ч-10 мм.

Согласно ТУ испытания на удар проводили при температурах мину 40 С, минус 50ОС, минус 60ОС. Образцы с прибором для испытания помещали в мороэильную камеру с температурой испытания на выдержку в течение 4 ч. Трубки испытывали на удар свободнопадающим грузом со сферическим основанием радиусом 16 мм, массой 450 г с высоты 300 мм. Предварительно образцы испытывались на удар при комнатной температуре. Получены следующие результаты, которые дополняют табл.1.

Формула изобретения

1, Способ получения полиамидной пластифицированной композиции нагреванием реакционной смеси, включающей лактам, медный комплекс о-фталевой кислоты, этилендиамин, стабилизатор — иодистый калий и хлористый магний, регулятор молеку5 лярноймассыи воду,отл ича ю щий-ся тем, что, с целью повышения ударной прочности изделий при эксплуатации при низких температурах, в качестве лактама используют додекалактам, в качестве медного комп10 лекса о-фталевой кислоты используют о-фталатоэтилендиаминмедь, в качестве регулятора молекулярной массы — адипиновую кислоту и дополнительно вводят о-фосфорную кислоту при следующем соот15 .ношении компонентов реакционной смеси, мас.ч:

Додекалактам 100 о-Фталатоэтилендиаминмедь 0,01 — 0,03

20 Стабилизатор 0,032 — 0,07

Адипиновая кислота 0,05 — 0,4

Вода 2,0 — 4,0 о-Фосфорная кислота 0,1 — 0,35 после нагревания реакционной смеси

25 при 265 — 290 С под давлением 14 атм в течение 3 ч и последующего снижения давления до атмосферного вводят

N-бутилбензолсульфонамид в количестве 816 мас.ч. на 100 мас.ч. додекалактама.

30 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в реакционную смесь дополнительно вводят целевые добавки в количестве

0,2 — 1,2 мас.ч. на 100 мас,ч. додекалактама, 1819269

Таблица 2

П р и м е ч а н и е. Пример 9- ила :1нфи ат о выделяется на поверхно i и изделий.

Составитель М, Платошкина

Техред M.Моргентал Корректор И. Шулла

Редактор

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

Заказ 1949 Тираж Подписное

ВНИИПИ ГосударственнОго комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35. Раущская наб., 4/5