Полимерная композиция

 

Использование: получение композиционных термореактивных материалов на основе аминоальдегидных связующих, минерального и органического наполнителя, применяемых для изготовления электротехнических изделий литьем под давлением и литьевым прессованием. Сущность: полимерная композиция дополнительно содержит третичный амин при следующем соотношении компонентов композиции, мас. ч. : аминоформальдегидная смола 32,0 - 48,0, ненасыщенный полиэфир 1,5 - 16,0, третичный амин 0,1 - 5,0, наполнитель 30,0 - 55,0 и смазки 1,0 - 2,0. Композиция дополнительно содержит также отвердитель в количестве 0,01 - 1,0 мас. ч. Формовочный материал на основе данной композиции характеризуется высокими электроизоляционными свойствами в условиях влажной среды при сохранении высокой теплостойкости 155 - 168^oС. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к промышленности пластических масс, а именно к получению композиционных термореактивных материалов на основе аминоальдегидных связующих, минерального и органического наполнителя, применяемых для изготовления электротехнических изделий литьем под давлением и литьевым прессованием и характеризующихся высокими электроизоляционными свойствами, особенно после выдержки во влажной среде.

Известна полимерная композиция, содержащая меламиноформальдегидную смолу, асбест, хлопковую целлюлозу, тальк, стеарат кальция или цинка и в качестве модифицирующей добавки полиамидный олигомер с аминным числом 90-220 мг/г, моноуреид фталевой кислоты в качестве отвердителя и оксиалкилированную стеариновую кислоту стеарокс-6 см. авторское свид. СССР N 935517, кл. С 08 L 61/28, 1982. Эта композиция обладает хорошими физико-механическими и электроизоляционными показателями. Однако она не обеспечивает сохранение высоких электроизоляционных показателей при эксплуатации во влажных условиях среды.

Известна полимерная композиция, содержащая антранилгуанамин или антранилгуанаминмеламинформальдегидное связующее, смешанный наполнитель, выбранный и группы: сульфитная или хлопковая целлюлоза, хризотиловый асбест, тальк, а также стеарат кальция или цинка, катализатор отверждения моноуреид фталевой кислоты или фталевый ангидрид (см. авторское свид. СССР N 1678029, кл. С 08 61/32, 1988). Эта композиция также обладает высокими электроизоляционными и физико-механическими показателями, однако, как и у предыдущей композиции электроизоляционные показатели падают на несколько порядков при выдержке изделий во влажной среде.

Известна полимерная композиция, содержащая меламиноформальдегидную смолу, смешанный наполнитель, выбранный из группы: стеклонаполнитель, тальк, асбест, каолин, целлюлоза или их смеси, смазку: стеарат кальция или цинка, и порошкообразный полиэтилен (см. авторское свид. СССР N 1581724, кл. С 08 L 61/28, 1990). Эта композиция обеспечивает повышенную технологичность процесса получения в шнековой установке гранулированной композиции и обладает высокими электроизоляционными и физико-механическими показателями. Однако также не обеспечивает сохранение показателей на высоком уровне при выдержке во влажной среде.

Известна также полимерная композиция, содержащая меламиноформальдегидную смолу, наполнители, отвердитель, смазку, другие целевые добавки, а также термопласт поливинилацетат, полиуретан, полиметилметакрилат или полибутираль (см. заявка Японии N 63-170450, кл. С 08 L 61/28, 1988). Эта композиция обладает теми же высокими параметрами и теми же недостатками, как и указанные выше композиции.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является полимерная композиция, содержащая аминоформальдегидную смолу, ненасыщенный полиэфир, накопитель и смазку (см. патент Японии N 63-170450, кл. С 08 L 61/28, 1988). Композиция обладает высокими электроизоляционными свойствами, трекинго- и дугостойкостью и позволяет получать изделия с весьма низкой пост-усадкой.

Однако, эта композиция имеет невысокую теплостойкость за счет высокого (30-80% от смеси с меламиноформальдегидной смолой) содержания ненасыщенной полиэфирной смолы, что ограничивает области ее применения.

Задачей настоящего изобретения являлось создание новой полимерной композиции, сохраняющей высокие электроизоляционные характеристики в условиях влажной среды и теплостойкость.

Достигается это тем, что полимерная композиция, включающая аминоформальдегидную смолу, ненасыщенный полиэфир, наполнитель и смазку, согласно изобретению дополнительно содержит третичный амин при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч. Аминоформаль- дегидная смола 32,0-48,0 Ненасыщенный полиэфир 1,5-16,0 Третичный амин 0,1-5,0 Наполнитель 30,0-55,0 Смазка 1,0-2,0 Композиция может также содержать отвердитель в количестве 0,0-1,0 мас.ч.

В качестве ненасыщенного полиэфира используются любые обычно применяемые гидроксил- и карбоксилсодержащие линейные полиэфиры на основе диолов и ароматических и алифатичских дикарбоновых кислот, например полигликольмалеинаты на основе этилен-, диэтилен-, пропиленгликоля, модифицированные фталевым ангидридом либо на основе бисфенолов, например оксипропилированного дифенилолпропана, имеющих кислотное число 5-50, например ненасыщенный полиэфир марки ПН-15 (ОСТ 6-05-431-78), ПН-1 (ГОСТ 27952-88), ПН-19 (ТУ 6-05-211-1091-89), ПН-12 (ОСТ 6-05-431-78), ПН-609 (ГОСТ 27952-88), а в качестве третичного амина, вступающего в реакцию с ненасыщенным полиэфиром на стадии приготовления полимеpной композиции, могут быть использованы пиридин, N-метилпиррол, N-метилпирролидин, N-метилморфолин и амин формулы: R₁R₂R₃N, где R₁ и R₂ оксизамещенный или незамещенный алкил С₁С₂; R₃ оксизамещенный или незамещенный алкил С₁С₄, например, триэтаноламин, триэтиламин, диэтиламиноэтанол.

При содержании ненасыщенного полиэфира меньше 3 мас. от его смеси с аминоформальдегидной смолой целевой эффект изобретения не достигается. При содержании ненасыщенного полиэфира выше 25 мас. от смеси с аминоформальдегидной смолой улучшения электроизоляционных свойств материала не наблюдается, однако, при этом имеет место снижение теплостойкости материала.

В качестве аминоформальдегидной смолы используют любые аминоформальдегидные смолы, например, меламиноформаль- дегидную, бензогуанаминформальдегидную или меламинобензогуанаминформальдегидную смолу.

Наполнители выбраны из группы: стекловолокно, тальк, целлюлоза, асбест, каолин, мел или их смеси.

Смазкой могут служить любые известные для этой цели вещества, например, стеарат кальция или цинка, стеарокс-6.

Композиция может отверждаться как в присутствии, так и без отвердителя, в качестве которого так же могут использоваться традиционные известные соединения, например, фталевый ангидрид или моноуреид фталевой кислоты.

Аминоформальдегидные смолы получают конденсацией соответствующего амина (меламин, бензогуанамин или их эквимолярная смесь) с 37%-ным водным раствором формальдегида при молярном соотношении амин/формальдегид 1:(1,75-2,20) при рН среды 8-9 и температуре 85-98^оС до водного числа 1,5-3,0. После этого, полученный водный раствор аминоформальдегидной смолы подвергают сушке путем отгонки воды и получают смолы с содержанием сухого вещества 80-95 мас. рН 8,0-8,5 и температурой pазмягчения 55-100^оС, которые используют в композициях.

Полимерные композиции получают при перемешивании в расплаве компонентов композиций, которое осуществляется в периодическом двухроторном смесителе, в двухшнековом непрерывном смесителе, в непрерывном осциллирующем шнековом смесителе или в валковом смесителе при температурах 70-110^оС в течение 3-10 мин. Полученные композиции подвергаются гранулированию или после охлаждения до температуры окружающей среды измельчению.

П р и м е р 1. В двухроторном смесителе смешивают в расплаве при 100^оС в течение 8 мин (в мас.) 44 меламиноформальдегидной смолы, 28 талька, 20 стекловолокна, 1,5 стеарата кальция, 5 ненасыщенного полиэфира (марка ПН-15, к. ч. 9) и 1,5 триэтаноламина. Полученную массу охлаждают до температуры окружающей среды, измельчают и таким образом получают формовочный материал.

П р и м е р ы 2-9. Аналогичным образом получены формовочные материалы в соответствии с рецептурами, представленными в табл.1.

Сравнительный пример 10.

Аналогичным образом получен формовочный материал, не содержащий третичный амин (табл.1).

В табл.2 представлены свойства полученных материалов и материала по прототипу.

Как видно из табл.2, формовочный материал по изобретению характеризуется высокими электроизоляционными свойствами, стабильными после выдержки во влажной среде (удельное поверхностное и объемное электрическое сопротивление соответственно (1-7)10¹⁵ Ом и (1-4)10¹⁵ Ом˙см в исходном состоянии и (4-9)10¹⁴ Ом и (3-8)10¹⁴ Ом˙см после выдержки 30 сут при относит. влажности 98% и 20^оС) при сохранении высокой теплостойкости (155-168)^оС по сравнению с прототипом (115^оС).

Формула изобретения

1. ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая аминоформальдегидную смолу, ненасыщенный полиэфир, наполнитель и смазку, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит третичный амин при следующем соотношении компонентов, мас. ч. : Аминоформальдегидная смола - 32,0 - 48,0 Ненасыщенный полиэфир - 1,5 - 16,0 Третичный амин - 0,1 - 5,0 Наполнитель - 30,0 - 55,0 Смазка - 1,0 - 2,0 2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отвердитель в количестве 0,01 - 1,0 мас. ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3