Полимерная композиция



Полимерная композиция
Полимерная композиция
Полимерная композиция

 


Владельцы патента RU 2539588:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)

Настоящее изобретение относится к полиэфирным композиционным материалам. Описана полимерная композиция, используемая в качестве конструкционного материала, на основе полибутилентерефталат-политетраметиленоксидного блок-сополимера состава полибутилентерефталата 70% масс. и политетраметиленоксида 30% масс. с добавлением термостабилизатора в соотношении от 1 до 7 % от массы полимерной матрицы, отличающаяся тем, что в качестве полимерной матрицы используют полибутилентерефталат-политетраметиленоксидный блок-сополимер, в качестве органомодифицированной глины - органоглину месторождения Герпегеж КБР, модифицированную четвертичной аммониевой солью. Технический результат - получение композиционного материала, обладающего улучшенными эксплуатационными характеристиками, в частности повышенной термо-, тепло-, огнестойкостью, прочностью на разрыв, улучшенной перерабатываемостью из расплава. 3 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к полиэфирным композиционным материалам с улучшенными потребительскими свойствами, которые могут быть использованы в качестве термоэластопластов медицинского назначения, а также конструкционных и электроизоляционных материалов в приборостроении, машиностроении, электронной, кабельной и других областях промышленности.

Известны полибутилентерефталат-политетраметиленоксидные блок-сополимеры и способы их получения:

- Глуховской B.C., Попова Г.И., Сторожук И.П. Термоэластопласты с полярными блоками. - М.: изд-во ЦНИИТЭ Нефтехим. Серия: Пром-ть синтетич. каучука. - 1985. - 43 с.

- Темзоков К.С. Синтез и свойства блоксополимеров и композиционных материалов на основе полибутилентерефталата. Дисс.… к.х.н. - М., 2000, - 141 с.

- Алакаева З.Т., Кожаева З.Т., Мамхегов P.M. и др. Исследование свойств блок-сополимеров на основе полибутилентерефталата. Известия Кабардино-Балкарского государственного университета. Т.2, №1. 2012. - 29-31.

- Патент RU 2268901 от 27.01.2006.

Однако данные полимеры обладают низкими значениями термо-, тепло-, огнестойкости, низкой прочностью при разрыве. Получаемые блок-сополимеры имеют большую остаточную деформацию (60-70%), что ухудшает рабочие свойства изделий и ограничивает области их применения.

Наиболее близким к предлагаемой композиции являются материалы на основе полиэфиров, описанные в патенте RU 2345098 от 27.01.2009, согласно которому синтез сложных полиэфиров и сополиэфиров путем взаимодействия на первой стадии реакции диметилового эфира терефталевой кислоты с 1,4-бутандиолом в расплаве при температурах 150-220°С проводят в присутствии органомодифицированных глин в количестве от 1 до 10% от массы полиэфира, в качестве термостабилизирующей системы с синергическими свойствами используют пространственно затрудненный фенол в количестве 0,1% от массы полимера, тринонилфенилфосфит или три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит в количестве 0,35% от массы полимера, гипофосфит кальция в количестве 0,05% от массы полимера, в качестве катализатора используют борную кислоту, борный ангидрид, борат натрия или их смесь с тетрабутоксититаном в количестве 0,05-0,1% от массы полимера.

Данные материалы обладают низкими значениями ударной вязкости, что ограничивает их применения.

Задачей изобретения является получение композиционного материала, обладающего улучшенными эксплуатационными характеристиками, в частности повышенной ударной вязкостью, прочностью на разрыв, улучшенной перерабатываемостью из расплава.

Задача решается получением полимерной композиции на основе полибутилентерефталат-политетраметиленоксидного блок-сополимера состава 70% масс. полибутилентерефталата и 30% масс. политетраметиленоксида с добавлением в качестве термостабилизатора органоглины месторождения Герпегеж КБР, модифицированной четвертичной аммониевой солью - бутилтриметиламмоний хлоридом в соотношении от 1 до 7 % от массы полимерной матрицы. Состав модифицированной органоглины, применяемой в данной полимерной композиции, описан в Бесланеева З.А., Лигидов М.Х., Микитаев А.К. и др. Разработка новых органоглин для получения полимерных нанокомпозитов с регулируемыми свойствами. Известия вузов. Химия и химические технологии. -2011. Т.54. №5. С.86-88.

Приготовление композиции осуществляется путем взаимодействия диметилового эфира терефталевой кислоты с 1,4-бутандиолом и олиготетраметиленоксидом в расплаве при температурах 145-210°С в присутствии органоглины месторождения Герпегеж КБР, модифицированной четвертичной аммониевой солью - бутилтриметиламмоний хлоридом в количестве от 1 до 7% от массы полиэфира, в качестве термостабилизирующей системы используют смесь Ирганокса-1010 в количестве 0,1%, Иргафос-168, представляющий собой три (2,4-ди-третбутилфенил)фосфит в количестве 0,4% и гипофосфита кальция Са(Н2РO2)2 в количестве 0,05% от массы полимера. В качестве катализатора используют тетрабутоксититан или его смесь с борной кислотой в количестве 0,075% от массы полимера.

Полимерный композиционный материал, наполненный органоглиной месторождения Герпегеж КБР, модифицированной четвертичной аммониевой солью - бутилтриметиламмоний хлоридом, получают in sity в две стадии: 1-я стадия - переэтерефикация диметилтерефталата 1,4-бутандиолом и политетраметиленоксидом, в присутствии в качестве термостабилизирующей системы Ирганокса-1010, Иргафоса-168, гипофосфита кальция и борной кислоты. В качестве катализатора используют тетрабутоксититан.

На второй стадии вводят органоглину месторождения Герпегеж КБР, модифицированная четвертичной аммониевой солью - бутилтриметиламмоний хлоридом от 1 % до 7 % от массы полимера.

Ниже приведены конкретные примеры осуществления изобретения.

Пример 1. На первой стадии процесса в металлический реактор емкостью 500 мл с электрообогревом, снабженный механической мешалкой рамного типа, загружают 123,45 г диметилтерефталата, 74,48 г 1,4-бутандиола, 60 г олиготетраметиленоксида с молекулярной массой 1000, 0,2 г Ирганокса-1010, 0,8 г Иргафоса-168, 0,1 г Са(Н2РO2)2 и 0,15 г борной кислоты. В качестве катализатора используют тетрабутоксититан 0,15 г, катализирующий как первую, так и вторую стадии процесса. Реакционную смесь нагревают в атмосфере гелия до 145 °С и проводят реакцию с отгоном метанола путем постепенного подъема температуры до 210 °С в течение 2-2,5 ч.

На второй стадии процесса вводят 2 г органоглины месторождения Герпегеж КБР, модифицированную четвертичной аммониевой солью - бутилтриметиламмоний хлоридом, что составляет 1% от массы полимера, проводят поликонденсацию путем постепенного подъема температуры от 210 до 250 °С и с одновременным снижением давления до достижения остаточного давления 0,1- 0,4 мм рт.ст. в течение 2 часов. По окончании процесса расплав полимера выдавливают через донный клацан в воду, полученные стренги измельчают в гранулы размером 2-4 мм. Приведенная вязкость, измеренная при 25 °С в дихлоруксусной кислоте, составляет 1,15 дл/г.

Пример 2. На первой стадии процесса в металлический реактор емкостью 500 мл с электрообогревом, снабженный механической мешалкой рамного типа, загружают 123,45 г диметилтерефталата, 74,48 г 1,4-бутандиола, 60 г олиготетраметиленоксида с молекулярной массой 1000, 0,2 г Ирганокса-1010, 0,8 г Иргафоса-168, 0,1 г Са(Н2РO2)2 и 0,15 г борной кислоты. В качестве катализатора используют тетрабутоксититан 0,15 г, катализирующий как первую, так и вторую стадии процесса. Реакционную смесь нагревают в атмосфере гелия до 145 °С и проводят реакцию с отгоном метанола путем постепенного подъема температуры до 210°С в течение 2-2,5 ч.

На второй стадии процесса вводят 4 г органоглины месторождения Герпегеж КБР, модифицированной четвертичной аммониевой солью - бутилтриметиламмоний хлоридом, что составляет 2 % от массы полимера, и проводят поликонденсацию путем постепенного подъема температуры от 210 до 250 °С и с одновременным снижением давления до достижения остаточного давления 0,1 - 0,4 мм рт.ст. в течение 2 часов. По окончании процесса расплав полимера выдавливают через донный клапан в воду, полученные стренги измельчают в гранулы размером 2-4 мм. Приведенная вязкость, измеренная при 25 °С в дихлоруксусной кислоте, составляет 0,92 дл/г.

Пример 3. На первой стадии процесса в металлический реактор емкостью 500 мл с электрообогревом, снабженный механической мешалкой рамного типа, загружают 123,45 г диметилтерефталата, 74,48 г 1,4-бутандиола, 60 г олиготетраметиленоксида с молекулярной массой 1000, 0,2 г Ирганокса-1010, 0,8 г Иргафоса-168, 0,1 г Са(Н2РO2)2 и 0,15 г борной кислоты. В качестве катализатора используют тетрабутоксититан 0,15 г, катализирующий как первую, так и вторую стадии процесса. Реакционную смесь нагревают в атмосфере гелия до 145 °С и проводят реакцию с отгоном метанола путем постепенного подъема температуры до 210°С в течение 2-2,5 ч.

На второй стадии процесса вводят 5 г органоглины месторождения Герпегеж КБР, модифицированной четвертичной аммониевой солью - бутилтриметиламмоний хлоридом, что составляет 2,5 % от массы полимера, и проводят поликонденсацию путем постепенного подъема температуры от 210 до 250 °С и сг одновременным снижением давления до достижения остаточного давления 0,1- 0,4 мм. рт. ст. в течение 2 часов. По окончании процесса расплав полимера выдавливают через донный клапан в воду, полученные стренги измельчают в гранулы размером 2-4 мм. Приведенная вязкость, измеренная при 25 °С в дихлоруксусной кислоте, составляет 0,88 дл/г.

Пример 4. На первой стадии процесса в металлический реактор емкостью 500 мл с электрообогревом, снабженный механической мешалкой рамного типа, загружают 123,45 г диметилтерефталата, 74,48 г 1,4-бутандиола, 60 г олиштетраметиленоксида с молекулярной массой 1000, 0,2 г Ирганокса-1010, 0,8 г Иргафоса-168, 0,1 г Са(Н2РO2)2 и 0,15 г борной кислоты. В качестве катализатора используют тетрабутоксититан 0,15 г, катализирующий как первую, так и вторую стадии процесса. Реакционную смесь нагревают в атмосфере гелия до 145 °С и проводят реакцию с отгоном метанола путем постепенного подъема температуры до 210°С в течение 2-2,5 ч.

На второй стадии процесса вводят 10 г органоглины месторождения Герпегеж КБР, модифицированной четвертичной аммониевой солью - бутилтриметиламмоний хлоридом, что составляет 5 % от массы полимера, и проводят поликонденсацию путем постепенного подъема температуры от 210 до 250 °С и с одновременным снижением давления до достижения остаточного давления 0,1-0,4 мм рт.ст. в течение 2 часов. По окончании процесса расплав полимера выдавливают через донный клапан в воду, полученные стренги измельчают в гранулы размером 2-4 мм. Приведенная вязкость, измеренная при 25 °С в дихлоруксусной кислоте, составляет 1,26 дл/г.

Пример 5. На первой стадии процесса в металлический реактор емкостью 500 мл с электрообогревом, снабженный механической мешалкой рамного типа, загружают 123,45 г диметилтерефталата, 74,48 г 1,4-бутандиола, 60 г олиготетраметиленоксида с молекулярной массой 1000, 0,2 г Иртанокса-1010, 0,8 г Иргафоса-168, 0,1 г Са(Н2РO2)2 и 0,15 г борной кислоты. В качестве катализатора используют тетрабутоксититан 0,15 г, катализирующий как первую, так и вторую стадии процесса. Реакционную смесь нагревают в атмосфере гелия до 145 °С и проводят реакцию с отгоном метанола путем постепенного подъема температуры до 210°С в течение 2-2,5 ч. На второй стадии процесса вводят 14 г органоглины месторождения Герпегеж КБР, модифицированной четвертичной аммониевой солью - бутилтриметиламмоний хлоридом, что составляет 7 % от массы полимера, и проводят поликонденсацию путем постепенного подъема температуры от 210 до 250 °С и с одновременным снижением давления до достижения остаточного давления 0,1-0,4 мм рт.ст. в течение 2 часов. По окончании процесса расплав полимера выдавливают через донный клапан в воду, полученные стренги измельчают в гранулы размером 2-4 мм. Приведенная вязкость, измеренная при 25 °С в дихлоруксусной кислоте, составляет 1,39 дл/г.

В таблицах 1-3 приведены некоторые свойства полученных полимерных композиций.

Примечание: ПТР5 - показатель текучести расплава после 5-минутной экспозиции в камере прибора (2,16 кг, 210 °С);

ПТР30 - показатель текучести расплава после 30-минутной экспозиции в камере прибора (2,16 кг, 210 °С).

Таблица 2

Технический результат изобретения заключается в получении полимерных композиционных материалов, обладающих улучшенными эксплуатационными характеристиками, в частности повышенной ударной вязкостью, прочностью на разрыв, улучшенной перерабатываемостью из расплава.

Полимерная композиция, используемая в качестве конструкционного материала, на основе полибутилентерефталат-политетраметиленоксидного блок-сополимера состава полибутилентерефталата 70% масс. и политетраметиленоксида 30% масс. с добавлением термостабилизатора в соотношении от 1 до 7 % от массы полимерной матрицы, отличающаяся тем, что в качестве полимерной матрицы используют полибутилентерефталат-политетраметиленоксидный блок-сополимер, в качестве органомодифицированной глины - органоглину месторождения Герпегеж КБР, модифицированную четвертичной аммониевой солью.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к покровной композиции на водной основе. Описана покровная композиция на водной основе, включающая: (a) от 10 до 50% мас.
Изобретение относится к химии полимеров и касается способа получения трудногорючих полимерных изделий на основе полиэтилентерефталата с биоцидными свойствами, которые могут найти применение в текстильной промышленности, медицине, в изделиях специального назначения, а также в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к экологически чистым и экономически эффективным слоистосиликатным полимерным суперконцентратам и композиционным материалам на его основе и может быть использовано при создании качественных конструкционных изделий в автомобилестроении, кабельной, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение может быть использовано для изготовления формованных изделий. Формованное изделие содержит формовочную композицую с модифицированной ударной прочностью, включающую ароматический поликарбонат, полиалкилентерефталат, привитой сополимеризат, модифицированный каучуком, и соль фосфиновой кислоты общей формулы , где Mm+ представляет собой катион металла.

Изобретение относится к композициям для изготовления изделия, соединениям для связывания кислорода, упаковкам для материалов, чувствительных к кислороду. Композиция для получения изделия содержит основной полимер, по меньшей мере, одно соединение формулы (I) и (II): где Х выбран из группы, состоящей из О, S и NH; Y, А и В независимо выбраны из группы, состоящей из N и СН; D, Е и F независимо выбраны из группы, состоящей из СН, N, О и S; символ - означает простую или двойную связь; и R1, R2 и R3 независимо выбраны из группы, состоящей из Н, электроноакцепторных групп и электронодонорных групп и переходных металлов, по меньшей мере один переходный металл в положительной степени окисления, где указанный металл присутствует в композиции от 10 до 400 ч/млн, при этом указанное соединение присутствует приблизительно от 0,10 до 10 мас.% от массы указанной композиции.
Изобретение относится к способу производства наполненного полимера, в частности полиэтилентерефталата. Способ производства наполненного, по меньшей мере, одним наполнителем, предпочтительно карбонатом кальция (СаСО3), чувствительного к гидролитической деструкции и необязательно гигроскопичного, термопластичного, полученного поликонденсацией полимерного материала, в частности ПЭТ (полиэтилен юрефталата), в котором в условиях вакуума при постоянном перемешивании или размешивании и повышенной температуре сначала приготавливают смесь из еще не расплавленного, необязательно размягченного полимерного материала и наполнителя и в котором для этого используют не подвергавшийся на момент добавления предварительной сушке наполнитель с остаточным влагосодержанием (H2О) более 500 ppm, в частности более 1000 ppm.

Настоящее изобретение относится к биоразлагаемому смешанному алифатически-ароматическому сложному полиэфиру, пригодному для экструзионного покрытия, содержащему звенья, образованные из по меньшей мере дикарбоновой кислоты и по меньшей мере диола, с длинноцепочечными разветвлениями, и, по существу, свободному от геля, характеризующемуся вязкостью при сдвиге от 800 до 1600 Па*с, константой термостойкости менее чем 1,5*10-4, прочностью расплава от 2 до 4,5 г и относительным удлинением при разрыве более 30.

Изобретение относится к препятствующим воспламенению добавкам для органических полимеров. .

Изобретение относится к композиции для заготовок, содержащей окисляемое фосфорное соединение, полиамидный полимер и иономерный сложный полиэфир. .

Изобретение относится к полимерным смесям, включающим один или несколько полимеров, например, полимолочную кислоту и полиэтилентерефталат. .

Настоящее изобретение относится к ароматическим полиэфирам. Описаны ароматические полиэфиры формулы: где , n=2-20; z=2-100.

Настоящее изобретение относится к ароматическим полиэфирам. Описаны ароматические полиэфиры формулы где n=2-20; z=2-100; ; .
Изобретение относится к сложному полиэфирполиолу, способу его получения, а также его применению для получения жестких пеноматериалов из полиуретанов (ПУР)/полиизоциануратов (ПИР).

Настоящее изобретение относится к ароматическим блок-сополиэфиркетонам. Описаны ароматические блок-сополиэфиркетоны формулы: где n=1-20; m=2-50; z=2-10 в качестве конструкционных и пленочных материалов.

Изобретение относится к способу модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата (ПЭТ) функциональными добавками и может быть использовано в производстве тары, упаковки, волокон и триботехнических изделий.

Изобретение относится к полиэфирным полимерам. Описан полиэфирный полимер, включающий по меньшей мере один полиэтилентерефталатный полиэфир; по меньшей мере одно соединение, содержащее щелочной металл и алюминий; и от 5 до 350 частей на млн.

Настоящее изобретение относится к сложнополиэфирной композиции. Описана сложнополиэфирная композиция для литья под давлением, включающая в себя получаемый в расплаве полиэтилентерефталатный сложный полиэфир, содержащий в своем составе остатки 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты в количестве примерно от 0,1 мольного % до 3 мольных % от общего содержания остатков дикарбоновой кислоты в получаемом в расплаве полиэтилентерефталатном сложном полиэфире, которое составляет 100 мольных %, алюминий, присутствующий в количестве примерно от 3 частей на миллион (ч/млн) до 100 частей на миллион (ч/млн) атомов алюминия от общей массы сложнополиэфирной композиции, а также литий, присутствующий в количестве примерно от 4 частей на миллион (ч/млн) до 250 частей на миллион (ч/млн) атомов лития от общей массы сложнополиэфирной композиции.

Настоящее изобретение относится к контейнеру для пищевых продуктов или напитков, содержащему полиэтилентерефталатный полимер. Описан контейнер для пищевых продуктов или напитков, содержащий полиэтилентерефталатный полимер, где указанный полимер содержит терефталатный компонент и диольный компонент, где терефталатный компонент выбран из терефталевой кислоты, диметилтерефталата, изофталевой кислоты и их комбинаций, и диольный компонент выбран из этиленгликоля, циклогександиметанола и их комбинаций, причем оба компонента - терефталатный и диольный, частично или полностью получены из, по меньшей мере, одного материала на основе биосырья.

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности к блок-сополиэфирам, которые могут найти применение в качестве тепло- и термостойких, высокопрочных пленочных материалов.

Настоящее изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности к блок-сополиэфирам, которые могут найти применение в качестве тепло-, термостойких, высокопрочных пленочных материалов.

Изобретение относится к способу очистки немодифицированного бентонита, пригодного для получения нанокомпозиционных материалов на его основе. Способ очистки немодифицированного бентонита на основе монтмориллонита включает первичную подготовку исходного сырья, включающую просев полученного с карьера бентонитового порошка, состоящего преимущественно из монтмориллонита, от крупных механических включений, диспергирование бентонитового порошка в водной среде с использованием высокоскоростной коллоидной мельницы, дополнительную химическую обработку в емкостях с верхнеприводными смесителями, обработку в системе гидроциклонных установок и вибросит, обработку в высокоскоростной центрифуге барабанного типа, обработку в модулях сушки и помола готовой продукции - немодифицированного очищенного бентонита на основе монтмориллонита или обработку в модулях сушки и помола готовой продукции с предварительной дополнительной химической обработкой очищенного бентонита в смесителе Z-образного типа, снабженного модулем вакуумирования.
Наверх