Композиционный полимерный материал на основе полиариленэфиркетона

Авторы патента:

Моторин Сергей Васильевич (RU)

C08L71/00 - Композиции простых полиэфиров, получаемых реакциями образования простой эфирной связи в основной цепи (полиацеталей C08L 59/00; эпоксидных смол C08L 63/00; политиоэфироэфиров C08L 81/02; полиэфиросульфонов C08L 81/06); композиции их производных

C08L2205/02 - Композиции высокомолекулярных соединений (пестициды, гербициды A01N; лекарственные препараты, косметические средства A61K; взрывчатые вещества C06B; композиции на основе полимеризующихся мономеров C08F, C08G; краски, чернила, лаки, красители, полировальные составы, клеящие составы C09; смазочные составы C10M; моющие средства C11D; химические волокна или нити D01F; средства для обработки текстильных изделий D06)

C08K7/04 - неорганические

C08K2201/001 - Использование неорганических или низкомолекулярных органических веществ в качестве компонентов для композиций на основе высокомолекулярных соединений (пестициды, гербициды A01N; лекарственные препараты, косметические средства A61K; взрывчатые вещества C06B; краски, чернила, лаки, красители, полировальные составы, клеящие вещества C09; смазочные вещества C10M; моющие средства C11D; химические волокна или нити D01F; средства для обработки текстильных изделий D06)

C08J5/10 - отличающееся выбором добавок в полимерной смеси

C08J2329/12 - Переработка; общие способы приготовления композиций; последующая обработка, не отнесенная к подклассам C08B, C08C,C08F,C08G (механическая часть B29; слоистые изделия, их изготовление B32B; обработка высокомолекулярных соединений, используемых для усиления наполняющих свойств в строительных растворах, бетоне или искусственных камнях C04B 16/04,C04B 18/20, C04B 20/00; обработка текстиля D06)

Владельцы патента RU 2744404:

Моторин Сергей Васильевич (RU)

Изобретение относится к химии полимеров и может быть использовано в медицине для изготовления аппаратов внешней фиксации при лечении пациентов в условиях хирургических и травматолого-ортопедических стационаров. Композиционный полимерный материал на основе полиариленэфиркетона содержит в качестве углеродного наполнителя 8,2-43,8 мас. % углеродного волокна, полученного из высокомолекулярного гидратцеллюлозного волокна, в виде рубленых жгутов или нити длиной 50-500 мкм. Полиарилэфиркетон выбран из полиэфиркетона (ПЭК), полиэфирэфиркетона (ПЭЭК), полиэфиркетонкетона (ПЭКК), полиэфирэфиркетонкетона (ПЭЭКК), полиэфиркетонэфиркетонкетона (ПЭКЭКК). В качестве полимерной основы указанный материал может также содержать композицию на основе ПЭК, содержащую 20-80 мас. % ПЭЭК, или ПЭКК, или ПЭЭКК, или ПЭКЭКК; или композицию на основе ПЭЭК, содержащую 20-80 мас. % ПЭКК, или ПЭЭКК, или ПЭКЭКК; или композицию на основе ПЭКК, содержащую 20-80 мас. % ПЭЭКК или ПЭКЭКК; или композицию на основе ПЭЭКК, содержащую 20-80 мас. % ПЭКЭКК. Изобретение обеспечивает повышение разрушающего напряжения при сжатии при сохранении заданного уровня разрушающего напряжения при растяжении, повышение ударной вязкости по Шарпи на образцах без надреза, повышение модуля упругости при изгибе. 1 табл.

Изобретение относится к области химии полимеров, в частности к созданию композиционного полимерного материала на основе полиариленэфиркетона и может быть использовано при производстве изделий различного назначения, в том числе медицинского назначения, например для изготовления аппаратов внешней фиксации при лечении пациентов в условиях хирургических и травматолого-ортопедических стационаров.

Известен композиционный полимерный антифрикционный материал на основе полиамида, содержащий в качестве волокнистого наполнителя углеродное волокно или смесь углеродного волокна со стекловолокном (см. патент РФ №2559454, C08J 5/16, 10.08.2015.).

Однако, известный композиционный полимерный антифрикционный материал при своем использовании имеет следующие недостатки:

- недостаточной ударной вязкостью по Шарпи на образцах без надреза (45-55,8 кДж/м²),

- недостаточным пределом прочности при сжатии (160-180 МПа),

- недостаточным разрушающим напряжением при растяжении (174-201 МПа),

- не может быть использован для изготовления изделий различного медицинского назначения, например для изготовления аппаратов внешней фиксации.

Известен используемый для изготовления вкладышей трения композиционный полимерный антифрикционный материал на основе полиамида, или полипропилена, или полиэтилена, или поливинилсульфида, или полиимида или их производных, содержащий в качестве волокнистого наполнителя углеродное волокно или смесь углеродного волокна со стекловолокном, а также хаотично расположенные углеродные нанотрубки (см. патент РФ 2595135, B61G 9/20, 20.08.2016).

Однако известный композиционный полимерный антифрикционный материал при своем использовании имеет следующие недостатки:

- недостаточной ударной вязкостью по Шарпи на образцах без надреза (45-55,8 кДж/м²),

- недостаточным пределом прочности при сжатии (160-175 МПа),

- недостаточным разрушающим напряжением при растяжении (174-201 МПа),

- недостаточным разрушающим напряжением при изгибе (177-200 МПа),

Известен выбранный в качестве прототипа композиционный материал на основе термопластичного полимера, содержащий в качестве волокнистого наполнителя углеродное волокно или смесь углеродного волокна со стекловолокном, а также хаотично расположенные углеродные нанотрубки, (см. патент РФ 2654948, C08J 3/00, 23.05.2018).

Однако известный композиционный материал при своем использовании имеет следующие недостатки:

- недостаточной ударной вязкостью по Шарпи на образцах без надреза (64-65 кДж/м²),

- недостаточным пределом прочности при сжатии (185-190 МПа),

- недостаточным разрушающим напряжением при изгибе (177-200 МПа),

Задачей изобретения является создание композиционного полимерного материала на основе полиариленэфиркетона.

Техническим результатом при использовании композиционного полимерного материала на основе полиариленэфиркетона является повышение разрушающего напряжения при сжатии при сохранении заданного уровня разрушающего напряжения при растяжении, повышение ударной вязкости по Шарпи на образцах без надреза, повышение модуля упругости при изгибе, а также возможность использования для изготовления изделий различного медицинского назначения, например аппаратов внешней фиксации.

Технический результат достигается тем, что предложен композиционный полимерный материал на основе полиариленэфиркетона, содержащий полимерную основу и углеродный наполнитель, при этом содержит в качестве наполнителя углеродное волокно, полученное из высокомолекулярного гидрат-целлюлозного волокна, при этом в качестве углеродного волокна материал содержит рубленые жгуты или нити длиной от 50 до 500 мкм, а в качестве основы композиционного полимерного композиционного материала содержит полиарилэфиркетон, выбранный из группы полиэфиркетон, или полиэфирэфиркетон, или полиэфиркетонкетон, или полиэфирэфиркетонкетон, или полиэфиркетонэфиркетонкетон, или композицию на основе полиэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфирэфиркетона, или композицию на основе полиэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфирэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфиркетона, содержащую 20-80 мас. полиэфиркетонэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфирэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфирэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфирэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфирэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфиркетонкетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфирэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфирэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонэфиркетонкетона или композицию на основе полиэфирэфиркетонкетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонэфиркетонкетона, при следующем количественном содержании компонентов, мас. %:

углеродное волокно	8,2-43,8,
полимерная основа	остальное до 100%.

Среди признаков, характеризующих предложенный композиционный полимерный материал на основе полиариленэфиркетона, существенными являются:

- содержание в качестве наполнителя углеродного волокна, полученного из высокомолекулярного гидратцеллюлозного волокна, при этом в качестве углеродного волокна материал содержит рубленые жгуты или нити длиной от 50 до 500 мкм,

- содержание в качестве основы композиционного полимерного композиционного материала полиарилэфиркетона, выбранного из группы полиэфиркетон, или полиэфирэфиркетон, или полиэфиркетонкетон, или полиэфирэфиркетонкетон, или полиэфиркетонэфиркетонкетон, или композицию на основе полиэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфирэфиркетона, или композицию на основе полиэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфирэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфиркетона, содержащую 20-80 мас. полиэфиркетонэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфирэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфирэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфирэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфирэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфиркетонкетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфирэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфирэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонэфиркетонкетона или композицию на основе полиэфирэфиркетонкетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонэфиркетонкетона,

- следующее количественное содержание компонентов, мас. %:

углеродное волокно	8,2-43,8,
полимерная основа	остальное до 100%,

Экспериментальные исследования предложенного композиционного полимерного материала на основе полиариленэфиркетона показали его высокую эффективность. Было установлено, что предложенный композиционный полимерный материал на основе полиариленэфиркетона обладает повышенным разрушающим напряжением при сжатии 194-218 МПа при сохранении заданного уровня разрушающего напряжения при растяжении 180-210 МПа, повышенной ударной вязкостью по Шарпи на образцах без надрез 70-74 кДж/м², а также достигнут заданный уровень модуля упругости при изгибе 4,85-5,18 ГПа. Одновременно было установлено, что изготовленные из предложенного композиционного полимерного материала на основе полиариленэфиркетона изделия различного медицинского назначения показали возможность их практического использования, например для аппаратов внешней фиксации.

Исследования ударной вязкости проводилось на маятниковом копре по методу Шарпи на образцах типа 2 без надреза по ГОСТ 4647-80.

Технология изготовления из предложенного композиционного полимерного материала изделий медицинского назначения, в том числе различных деталей комплекта медицинского аппарата внешней фиксации, применяемого при лечении травматологических больных, является традиционной и не требует применения специфического технологического оборудования.

В таблице 1 представлены экспериментальные составы предложенного композиционного полимерного материала на основе полиариленэфиркетона, а также показаны его штатные характеристики, которые показывают, что предложенный композиционный полимерный материал на основе полиариленэфиркетона обладает необходимым сочетанием механических свойств. При этом может быть использован для изготовления различных изделий медицинского назначения.

Композиционный полимерный материал на основе полиариленэфиркетона, содержащий полимерную основу и углеродный наполнитель, отличающийся тем, что содержит в качестве наполнителя углеродное волокно, полученное из высокомолекулярного гидратцеллюлозного волокна, при этом в качестве углеродного волокна материал содержит рубленые жгуты или нити длиной от 50 до 500 мкм, а в качестве основы композиционного полимерного композиционного материала содержит полиарилэфиркетон, выбранный из группы полиэфиркетон, или полиэфирэфиркетон, или полиэфиркетонкетон, или полиэфирэфиркетонкетон, или полиэфиркетонэфиркетонкетон, или композицию на основе полиэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфирэфиркетона, или композицию на основе полиэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфирэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфирэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфирэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфирэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфирэфиркетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфир-кетонэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфиркетонкетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфирэфиркетонкетона, или композицию на основе полиэфиркетонкетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонэфиркетонкетона или композицию на основе полиэфирэфиркетонкетона, содержащую 20-80 мас. % полиэфиркетонэфиркетонкетона, при следующем количественном содержании компонентов, мас. %:

углеродное волокно	8,2-43,8,
полимерная основа	остальное до 100%.

Изобретение относится к полиэфирэфиркетонному углеволокнистому композиту, предназначенному в качестве суперконструкционного полимерного материала, а также к способу получения полиэфирэфиркетонного углеволокнистого композита.

Способ нанесения антифрикционного материала на основе полиэфирэфиркетона на стальную подложку // 2699609

Изобретение относится к способу изготовления антифрикционных материалов, которые могут быть использованы в любых отраслях промышленности для изготовления антифрикционных деталей, таких как подшипники скольжения, подпятники и т.п.

Порошковая композиция полиариленэфиркетонов, позволяющая достичь отличного баланса между сыпучестью и слипанием, подходящая для лазерного спекания // 2685320

Изобретение относится к порошковой композиции полиариленэфиркетонов, которая применима для получения изделия и подходит для лазерного спекания. Композиция содержит от 99,6 до 99,99 вес.% по меньшей мере одного порошка по меньшей мере одного полиариленэфиркетона и от 0,01 до 0,4 вес.% гидрофильного агента, повышающего сыпучесть.

Противокоррозионные композиции для цинкосодержащего грунтовочного покрытия // 2680057

Изобретение относится к области противокоррозионных композиций для покрытия, предназначенных для защиты железных и стальных конструкций, а также к набору для получения данной композиции, к металлической конструкции, покрытой композицией, и способу ее нанесения.

Композиция на основе поли(ариленэфиркетона), имеющая улучшенные свойства // 2677666

Изобретение относится к области поли(ариленэфиркетонов). Описана композиция для получения деталей на основе одного из следующих полимеров: поли(эфирэфиркетон) (ПЭЭК), поли(эфиркетон) (ПЭК) или поли(эфиркетонэфиркетонкетон) (ПЭКЭКК), и содержащая поли(эфиркетонкетон) (ПЭКК), отличающаяся тем, что поли(эфиркетонкетон) (ПЭКК) содержит смесь терефталевых и изофталевых звеньев, причем массовый процент терефталевых звеньев по отношению к сумме терефталевых и изофталевых звеньев составляет от 55 до 85%, включая граничные значения, и предпочтительно от 55 до 70%, и указанная композиция содержит от 1 до 40%, включая граничные значения, предпочтительно от 5 до 40% и еще более предпочтительно от 10 до 30% масс.

Композиция высоконасыщенного сополимерного каучука, содержащего нитрильные группы, и сшитый каучук // 2658042

Изобретение относится к композиции высоконасыщенного полимерного каучука. Описана композиция высоконасыщенного сополимерного каучука, содержащего нитрильные группы, включающая высоконасыщенный сополимерный каучук (А), содержащий нитрильные группы, с α,β-этиленненасыщенными нитрильными мономерными звеньями и мономерными звеньями эфира (мет)акриловой кислоты, с йодным числом 120 или менее, и полиэфир-эфирный пластификатор (В) со структурным элементом, включающим три или более эфирных соединений, которые последовательно связаны, в которой содержание α,β-этиленненасыщенных нитрильных мономерных звеньев составляет от 10 вес.

Промежуточные элементы переноса // 2650127

Изобретение относится к промежуточным элементам переноса, таким как промежуточные ленты переноса, выбранные для переноса проявленного изображения в ксерографических системах.

Противокоррозионные композиции для цинкосодержащего грунтовочного покрытия, содержащие полые стеклянные сферы и проводящий пигмент // 2642665

Изобретение относится к области противокоррозионных композиций для покрытия, а именно для защиты железных и стальных конструкций, при этом оно также относится к набору частей, содержащему данную композицию, а также к металлическим конструкциям, покрытым композицией.

Устранение запахов альдегидов в изделиях личной гигиены // 2614001

Изобретение относится к уменьшению и контролю запахов в изделиях личной гигиены, в частности запахов, связанных с альдегидами. Слой для контроля запаха для изделий личной гигиены содержит нанесенную на него композицию на основе полиэтиленгликоля (ПЭГ) или сополимера ПЭГ.

Композиции для контейнеров и других изделий и способы их применения // 2602157

Изобретение относится к изделию, которое содержит упаковочный контейнер или его часть, имеющие металлическую основу; композицию покрытия, расположенную, по меньшей мере, на части основы, при этом композиция покрытия содержит простой полиэфирный полимер, который содержит, по меньшей мере, 25 мас.% арильных или гетероарильных групп и является по существу свободным от связанного бисфенольного мономера или его диэпоксида и содержит один или более сегментов приведенной ниже Формулы (II): где Н означает атом водорода, если присутствует, каждый R1, если присутствует, независимо выбран из органической группы, серосодержащей группы или азотсодержащей группы, имеющих атомную массу, по меньшей мере, 15 Да, v означает от 0 до 4, и где две или более группы R1 могут объединяться с образованием одной или более циклических групп.

Формованное изделие и способ его получения // 2744249

Настоящее изобретение относится к формованному изделию и к способу его получения. Формованное изделие содержит: непрерывную фазу, содержащую первую полиолефиновую смолу и вторую полиолефиновую смолу, и дисперсную фазу, содержащую полиамидную смолу и модифицированный эластомер, причем дисперсная фаза состоит из продукта смешения в расплаве полиамидной смолы и модифицированного эластомера.