Термопластичная формовочная композиция

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 51 9449 (61) дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 20.02,73 (21) 1885809/05 (51) М. Кле

С 08 4 59/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный «омнтет

Войта Министров СССР ео делам изоорвтений и открытий (оэ) НК 678.644 141-194 342 5(088.8) (43) Опубликовано 30.06.76.Бюллетень ¹24 (45) Дата опубликования описания 09.09.76 (72) Авторы изобретения

М. В. Цебренко, T. И. Аблазова, А. В, Юдин и Г. В. Виноградов (71) Заявитель Киевский технологический институт легкой промышленности (54) ТЕРМОПЛАСТИЧНАЯ ФОРМОВОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к термопластич- ным формовочным композициям и может быть использовано в промышленности пластмасс и синтетических волокон.

Известна термопластичная композиция, состоящая из полиоксиметилена, термостабилиэатора - дициандиамида, антиоксиданта -2, 2 -метилен-бис-(4-метил-бгрет-бутилфенола) и высококипящих фрак тий тяжелых углеводородов lÃåôãè в качестве агента, вызы-1в ваюшего снижение вязкости расплава и температуру плавления полимера flj.

Однако эти агенты обладают невысокими, пластифицирующими показателями, вызывают окрашивание изделий, приготовленных иэ ком-о позиции, плохо совмещаются с полиоксиметиленом.

Иелью изобретения является ус.ранение этих недостатков и улучшение реологических свойств композиции. 20

Эта цель достигается применением в качестве агента, вызывающего снижение вяз кости расплава и температуры плавления полимера, эпоксидных смол молекулярного веса 200-600, При этом компоненты компо- М! зиции берутся в следующем соотношении,, вес.7:

Эпоксидная смола 5-50

Термостабилиэатор 0,2 5-1

Антиоксидант 0,2 5-1

Полиоксиме тилен Осталь б

Применение эпоксидных смол позволяет уменьшить вязкость расплава полиоксиметнлена (ПОМ) в 1,2-10 раэ и температуру

,плавления полимера - на 5-11оС.

Ниже приводятся примеры приготовления ,,композиции на основе полиокси,ацетилена и эпоксидных смол, а- также высококипящих фракций тяжелых углеводородов нефти.

Применялся ПОМ, представляющий собой сополимер формальдегида с 2% 1,3-диоксо

;лана и имеющий характеристическую вязкость (в диметилформамиде при температуре 150оС) 0,56, что соответствуег молекулярному весу 52000. Для повышения устойчивости полимера к термоокисли тельной деструкции в ПОМ вводилась стабилизирую-! щая композиция, содержащая 0,5%.днциандиамида и 0,5". 2,2 -метилен-бис-(4-ме тил-6-трет-бутилфенола) от веса полимера,, j ) .1. совмещаются с ПОИ и просто вь.давливаются из расплава при переработке, делая процесс пе рерабо тки неустойчивым.

Таблица 1

Реологические свойства расплава, Фнепластифицированного и пластифицированного ПОМ при 190 С и напряжении сдвига 4,0 10 дин/см о 5 я м) »)

Указанные условия определения реэлогических характеристик близки к условиям, при которых ведется переработка ПОМ в волокна.

»»)Эффект пластификации оценивали как отношение вязкости расплава непластифици« рованного полимера к вязкости пластифицированного.

Состав композиций во всех случаях дан в весовых. процентах.

Пример 1, Стабилизированный выщеуказанным способом порошкообразный

ПОМ смешивали с растворенной в ацетоне эпоксидной c:.ÿîëñé ЭД-6 в одном случае и с растворенными и гептане высококипящими фракциями тяжелых углеводородов нефтив другом. Соотношение ПОМ и ЭД-6 составляло 93:7 и 80:20, а соотношение

ПОМ и фракций нефти (ФН) 98:2 и 93:7.

Смеси интенсивно перемешивались до полного испарения растворителя и .сушились

L .. до постоянного веса. Высококипящие фракции нефти в количестве, большем 796, не

Данные представленные в табл. 1, пок эывают, что при введении в ПОМ ФН дости-1 гается незначительный пластифицируюший эффект (по сравнению с эпоксидной смолой),. который, по сути, не меняется с увеличени- ем содержания ФН от 2 до 7%. Дальнейшее, увеличение содержания ФН приводит к тому, что добавка (квк ограниченно совместимая) выдавливается иэ расплава (при перервбо1 ке или в процессе измерения вязкости), и поэтому никакого дальнейшего пластифицирующего влияния не оказывает. Таким обра.зом, при введении ФН в расплав ПОМ максимальный эффект снижения вязкости составляет 20%. Температура плавления ПОМ под влиянием ФН практически не меняется (табл. 1) «изменения находятся s пределах ошибки опыта. При введении же ЭД-6 .вязкость расплава ПОМ значительно (в 1,45О влиянии указанных добавок на свой- ства расплава ПОМ судили по реологическим характеристикам (вязкости, режиму течения). Режим течения, характеризующий степень отклонения 07 закономерностей течения ньютоновской жидкости, определяли по гангенсу угла наклона касателььой в двиной точке кривой течения. Температуру плавления определяли методом дифференциально-термического анализа. Результаты представлены в табл, 1, 1. 2 раза) снижается, а режим течения приближается к ньютоновскому. Оба эти момента важны при переработке (особенно при прядении волокна).

Пример 2. По методике, укаэанной в примере 1, получали композиции ПОМ+

+50% ЭД-6 и ПОМ+50% ФН. бО Представители жирного ряда ограниченно (в количестве 0,5-2%) совместимы с полиоксиметиленом в расплвве, поэтому нельзя достичь большого эффекта в снижении вязкости. Действительно, смесь ПОМ+50% ФН

55 при температурах переработки не представ ляет собой единую композицию, а является двухфазной системой, иэ которой вытекает избыточное { несовмешвющееся) количество

ФН в процессе переработки или в процессе

60 измерения вязкости. Остаточное содержание.

3 li,1 1(1

Таблица 2

Реологические свойства расплава, непластифицированного и пластифицированного ПОМ при температуре 190ОС и напряжении сдвига 4,0 10 дин/см

«) Пластифицирующее влияние;оказывают только остающиеся в расплаве

ПОМ 5-7% ФН, остальное количество вытекает.

Таблица 3

Свойства волокон беэ отмывки пластификатора

«) Композиции, содержащие больше 5% ФЪ, в волокна не перерабатываются, наблюдаются частые обрывы из-за включений несовмешаюшейся доли ФН. и смеси составляет 5-7, тс бу<-.лавливнеI снижение вязкости расплава в 1,2 раза.

При содержании же ЭД-6 в количестве

50% наблюдалась ее полная совместимость

Добавление 50% эпоксидной смолы обеспечивает высокий пластифицирующий эффект (табл. 2), что позволяет переработать образцы ПОМ повышенной вязкости расплава.

Понижение температуры плавления на 11ОС

Ъ ает возможность перерабатывать ПОМ при .более низких температурах, что обеспечивает повышенную термическую стойкость расплвва ПОМ.

Из данных табл. 3 видно, что полиоксчметиленовое волокно, содержащее такие пластификаторы, как ФН или - -бромнафталин, характеризуется низкими физико-механическими показателями по сравнению с волокном на основе композиции ГГОМ+10%

С Г !ОМ B I OCIIITRF3P FIPI.":мотря эпоксип ные смолы, с точки зрения стрск. Г и я,:м, близки к слабополярным представителям жир« ного ряда. Реологические свойства расплава композиций представлены в табл. 2.

И

Пример 3. Композиции ПОМ+10%

ЭД-6,, ПОМ+5 ФН, ПОМ+10% с - -5po. г,:нафталина, а также исходный ПОМ перера батывались в волокна íà ооь>чной прядильной

О,машине шнекового типа. Прн температуре 150ОС и скорости вытяжки 50 мlмин про-( водили термоориентационное вытягивание ! волокон. Физико-механические показатели ! волокон приведены в табл. 3, S5

ЭД-6, а также по сравнению с волокном иэ ,исходного ПОМ. Таким образом, при приме нении в качестве пластификаторов фракций, нефти или других низкомолекулярных органических соеди .ений (например, с4. -бромнафталина) в технологический процесс фор5194

Ф ормула изобретения

Термопластичная формовочная композиция, состоящая из полиоксиметилена, термоста- билиэатора-дицхаидиамида, антиоксиданта7 мования волокна необходимо вводить стадию отмывки пластификатора из волокна. После ,,отмывки указацньщ. пластификаторов фиэикомеханические свойства. волокна заметно улучшаются, однако, как прочность, так и йаа льный модуль все же остаются ниже, чем у волокна из исходного.ПОМ.

Введение в ПОМ 10% ЭД-6, понижая вязкость расплава при формировании, не приводит к снижению физико механических свойст волокна, в результате чего отпадает специ« альная стадия отмывки пластификатора из готового волокна.

49

1-2, 2 -метилен-бнс4 4-метил-6-трет-бутилфенола) и агента, вызывающего снижение вяз-. кости расплава и температуры плавления полимера, отличающаяся тем, что, с целью улучшения реологических свойств композиции, в качестве агента, вызывающего снижение вязкости расплава и температуры плавления полимера, примене ны апоксидные смолы молекулярного веса

200-600 и компоненты композиции взяты в следующем соотношении, вес.%:

Эпоксидная смола 5-50

Термос табили затор 0,2 5-1

Антиоксидант 0,25-1

Полиоксиметилен Остальное

Источники информации, принятые во внимание при акспертиэе:

". 1, Авт.св, СССР l4 167950,i 1965, кл.

С 08 G 37/02, Составитель В. Филимонов

Редактор Е. Шепелева Техред, M. Ликович, Корректен И. Гоксич, Заказ 3235/5541 Тираж 630 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4