CS227304B2 - Method of improving adhesion between mineral fillers and thermoplastic polymers - Google Patents

Method of improving adhesion between mineral fillers and thermoplastic polymers Download PDF

Info

Publication number
CS227304B2
CS227304B2 CS80986A CS98680A CS227304B2 CS 227304 B2 CS227304 B2 CS 227304B2 CS 80986 A CS80986 A CS 80986A CS 98680 A CS98680 A CS 98680A CS 227304 B2 CS227304 B2 CS 227304B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
filler
oligomer
thermoplastic polymers
mineral fillers
improving adhesion
Prior art date
Application number
CS80986A
Other languages
English (en)
Inventor
Andrzej Dr Galeski
Ryszard Kalinski
Marian Prof Kryszewski
Original Assignee
Polska Akad Nauk Centrum
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polska Akad Nauk Centrum filed Critical Polska Akad Nauk Centrum
Publication of CS227304B2 publication Critical patent/CS227304B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10Encapsulated ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40Compounds of aluminium
    • C09C1/42Clays
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/10Treatment with macromolecular organic compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

Vvnniez se týká způsobu zlepšení přilnavosti mezi minerálním plnidlem a termoplastickým polymerem.
Je známo, že se při zavedení plnidla do termoplastických polymerů ke zlepšení užitkových vlastností se zlepšením užitkových vlastností zhorSuJí zpracovatelské vlastnosti a naopak. V případě polyolefinů se zlepšení mectarnických vlastností dosahuje velmi obtížně, pro velmi nízkou fyzikální přilnavost a proto, že neexistuje žádná chemická přilnavost mezi polyolefinem, a mezi minerálním plnidlem. Jsou známy způsoby zlepšení přilnavosti, které jsou založeny na změně fyzikálně-chemických vlastností zrn plnidla. Jednoduchou metodou úpravy je okyyelení povrchu plnidla povlečením zrn sloučeninami křemičitanu hlinitého nebo křemičitanu hořečnatého (J. Hodgkin, Dr Solomon, J. Maromol. Sci. A8 /3/ 635 /1974//; D. Solomon, britský patentový spis číslo 1228538 /1969/).
Je také znám způsob úpravy povrchu plnidel organntitaničitany (Plast. Těch. 22 /4/ 71, 1976, Plast. Těch. 22/4/, 81, 1976). Pro plnidla, určená pro polyolefiny, se povlaky na bázi triitlprolnlentxynitanátu nanášejí v mnoství 0,5 až 3 % (hmootnntt/hmo0nntt).
Mezi nejběžnější organické povlakové látky patří stearová kyselina, stearát barnatý, vápenatý a sodný a jejich sloučeniny (Plast. Těch. 22 /4/ 71, 1976, Plast. Těch. 22 /4/ 81, 1976, Rev. Plast. Mod. 223, 8, 1975). Známými povlakovými prostředky pro minedlní plnidla jsou sileny, popsané v publikaci Jap. Plastic Age, září až říjen 33, 1975 Dow Cooming Corp. (05.08.70) US-061505, Union Carbide Cop. /17.05.68/ US-86R027.
Silany obecného vzorce
R'Si/OR/3 mají dva typy funkčních skupin: R* a OR; R znamená ' - zpravidla organickou reaktivní skupinu aminovou, vinylovou , epoxidovou, meeakrylátovou, vazbu s atomem křemíku krátlyfa alifatickým řetězcem, avšak OR znamená hydrdyzovateloou alkoholáoovo.u skupinu.
Prostřednictvím skupin OR jsou silany vázány na povrch plnidla, zatímco funkční skupiny R reagují s mmařicí polymeru. Známým způsobem úpravy povrchu plnidla je povlékání vrstvou polymeru prostřednictvím polymerace reaktivního monommru radikálovým nebo katiootovým mechanismem. Používá se monommrů jako je styren, pyridin, divinylbenzen, akrylová kyselina atd. (Jap. Plastic Age, září až říjen 33 /1975/, J. Maromd. Sci. Ag /3/ 649 /1976/, Asaki Chem. Ind. Co. Ltd. /29, 1967/ JA 069210, US Pblywood Chammion Papera lne. /21.08.70/ US 066107).
Polymorní povlaky o mcJ-ek^ové hmoonooti 500 až 800 tvoří 3 % hmoonnoti plnidla a jejich tloušťka je 2 až 3 nm. Polymerní povlak se mťůže nanášet na povrch plnidla ve zvlášt-.. ním, odděleném procesu úpravy plnidla nebo v průběhu míchání v přítomnooti polyolefinu. Při nanášení v přítomnooti polyolefinu se mooství katalyzátoru volí tak, aby iniciovalo pdymeraci a aby nedocházelo k zesítěoí polyolefinu.
Způsob zlepšení přilnavosti plnidla a termoplastického polymeru podle vynálezu je založen na tom, že se částice minerálního plnidla povlékají vrstvou kapalného ethylenoxidového oligomeru o molekulové hmoonooti 100 až 800 v mxoožtví hmdnostně až 20 %, vztaženo na hmotnost minerálního plnidla, popřípadě v přítomnoosi rozpouštědla ' a pak se rozpouštědlo odpáří při teplotě 50 až 200 °C.
V průběhu působení teploty 250 °C se ethLylenlxldlvý . nerozkládá a zůstává ještě kapalný. Ethylenoxidový oligomer je charakterizován tím, že velmi dobře smáčí četná minerální plnidla, jako je mmatek, oxid křemiiitý, křída, kaolin, Kapalná forma upravovacího prostředku je obzvláště výhodná, protože umooňuje ppět vftvoit přilnavé síly po jejich rozrušení působením značných sil.
Také zkoušky únavy vykazují značná zlepšení vlastností polyethylenu o nízké hustotě plněného plnidlem upraverým podle vynálezu. OpimOání použité mioožtví upravovacího přípravku je 1 až 10 % (hmoCnnot/hmoCnooS), vztaženo na hmoonost ploidža ve směs., v závislosti na jeho rozdělení velikosti částic.
Zároveň je možné upravit mmehanické vlastnosti maateiálu měněním miooství přidávaného kapalného ethylenoxidového oligomeru. Úprava ethylenoxddovým oligomerem je obzvláště vhodná, protože je levná a' zrna plnidla se povlékaaí snadno a nekomplikovaně.
i
Vjyiález blíže objasňují následující příklady praktického provedení.
Přikladl · 1 g ethylenoxidového oligomeru o střední molekulové hmoonooti 200 se rozpustí v 30 g vody a přidá se 100 g kaolinu a míchá sé tak dlouho, až se získá hustá hmooa. Hnmta se pak suší v sušičce při teplotě 80 °C. Takto upravený kaolin se pak smísí s polyethylenem o hustotě 0,92 g/cm3 v poměru 6:4 a ^anuluje se. Zís se produkt s podstatně z1 ep šerými mechanickými vlastnostmi ve srovnání s produktem vyrobeným za přidání neupraveného kaolinu Vlaatnooti jsou porovnány v následnicí tabulce:
Produk získaný způsobem podle příkladu 1
za přidání oligomeru bez oligomeru
modul pružnosti (N/m2 χ 106) 107 115
mez pevnosti v tahu
(N/m2 χ 106) 7.7 8.4
tažnost (%) 75 30
rázová houževnatost (J/m2 χ 102) 106 63,8
P ř Í к 1 a d 2
Připraví se produkt způsobem popsaným v příkladu 1, kaolin se však nahradí, křídou a použije ae 10 g ethylenoxidového oligomeru. Takto upravená křída se mísí v poměru 5.5 polyethylenem o hustotě 0,92 g/cm^. Získaný materiál má mnohem lepší mechanické vlastnosti než v případě použití neupravené křídy.
Produkt získaný způsobem podle příkladu 2 za přidání oligomeru bez oligomeru modul pružnosti
(N/m2 χ 106) 74,2 156
mez pevnosti v tahu
(N/m2 x 10^) 6,5 7,6
tažnost (%) 215 20
rázová houževnatost
(J/m2 χ 102) 222,3 57,9
Příklad 3
Připraví se produkt způsobem popsaným v příkladu 1, kaolin se však nahradí křemenem a použije se 1 g ethylenoxidového oligomeru. Získaný materiál má mnohem lepší mechanické vlastnosti než v případě použití neupravené křemenné moučky.
Produkt získaný způsobem podle příkladu 3
za přidání oligomeru bez oligomeru
modul pružnosti (N/m2 χ 106) 90,2 ‘ 135,4
mez pevnosti v tahu
(N/m2 χ 106) 7,1 7,4
tažnost (%) 90 50
rázová houževnatost (J/m2 χ 102) 139,3 92,2
Směsi obsahující nemodifikované plnidlo vykazují velký modul pružnosti a nízkou tažnost. Máteriály jsou křehké a nejsou tvárné. Zavedení modifikačních prostředků podle příkladu 1, 2 a 3 vede к poklesu modulu pružnosti, prakticky neovlivňuje mez pevnosti v tahu a značně zlepšuje tažnost. Vysoké hodnoty vrubové houževnatosti (míra křehkosti) a vysoká tažnost jsou důsledky značného vzrůstu přilnavosti mezi plnidlem a polyolefínem, ke kterému vede zavedení modifikačního prostředku. Značný vzrůst tažnosti vede k tomu, že matteiély obsahující modifikované plnidlo jsou tvárné a pružné.
Příklad 4
Připraví se produkt způsobem popsaným v příkladu 1, polyethylen se však nahradí isotakticiým polypr o^lenem o histotě 0,885 g/cm3 a kaolin se nahradí tířMou a použije se I0 g etUylenoxidového oligomeru. Takto získaný ipatiriál má mnohem lepší mechanické vlastnosti než při pouHtí neupravené křídy a neplněného polypropylenu. Vastnosti jsou porovnány v následnici tabulce.
fflnotnnotní poměr 5:5 1 2 3 4
polypropylen + křída 940 16,8 90 48,5
polypropylen + tfída + + 10 % oligomeru 570 15,8 420 79,7
polypropylen 480 22,5 850 55,0
V tabulce znamená modul pruižnoalLi napětí na meni kluzu v N/m2 x 10^ tažnost v %
2 rázová houževnať в t v J/m x 10
Příklad 5
Připraví se produkt způsobem popsaným v příkladu 4 míšením křídy upravené způsobem podle vynálezu ve hnoonostním poměru 6:4 β ^otakUcýým polypropylenem o histotě 0,885 g/cm3. Získaný maateiál má značně lepší mechanické vlastnosti než produkt s neupravenou křídou a než neplněný polypropylen. Vaatnosti jsou porovnány v následníci tabulce:
Hmotnostní poměr 6:4 1 2 3 4
polypropylen + křída 1 200 16,9 30 31,4
polypropylen + křída + 63,0
+ 10 % oligomeru 550 11,8 328
polypropylen , 480 22,5 850 55,0
Číslice 1, 2, 3, 4 mej stejný význam, jak je uvedeno v příkladu 4.

Claims (1)

  1. Způsob zlepšení přilnavosti mezi minerálními plnidly a termoplastickými polymery, vyznačený tím, že se částice minerálního plnidla povlékej vrstvou kapalného rtUýleasxidovéUs oligomeru o modelQžldvé UlnoSnasti 100 až 800 v mnoství hmoonostně až 20 %, se zřetelem na hmo0naot minerálního pLnidla, popřípadě v přítomnost rozpouštědla a pak se rozpouštědlo odpaří při teplotě 50 až 200 °C.
CS80986A 1979-02-21 1980-02-13 Method of improving adhesion between mineral fillers and thermoplastic polymers CS227304B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL1979213582A PL120692B1 (en) 1979-02-21 1979-02-21 Method of modification of mineral filler for thermoplastic polymerslastichnykh polimerov

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS227304B2 true CS227304B2 (en) 1984-04-16

Family

ID=19994670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS80986A CS227304B2 (en) 1979-02-21 1980-02-13 Method of improving adhesion between mineral fillers and thermoplastic polymers

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS55112246A (cs)
CS (1) CS227304B2 (cs)
DD (1) DD149230A5 (cs)
DE (1) DE3004738A1 (cs)
FR (1) FR2449713A1 (cs)
GB (1) GB2045258B (cs)
IT (1) IT1145654B (cs)
PL (1) PL120692B1 (cs)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58198566A (ja) * 1982-05-17 1983-11-18 Karupu Kogyo Kk 顆粒状樹脂組成物
GB8417740D0 (en) * 1984-07-12 1984-08-15 Glaverbel Articles of filled plastics materials
US5562978A (en) * 1994-03-14 1996-10-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polymer-coated inorganic particles

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE551353C (de) * 1930-07-17 1932-05-30 I G Farbenindustrie Akt Ges Verfahren zur Herstellung von Pigmentfarben und Farblacken
DE953010C (de) * 1951-10-15 1956-11-22 Degussa Fuellmittel fuer Kautschuk und plastische Massen
GB943287A (en) * 1961-03-13 1963-12-04 British Titan Products Improvements in titanium dioxide pigments
DE1592974A1 (de) * 1966-12-31 1971-02-11 Titangmbh Verfahren zur Herstellung eines Titandioxid-Pigmentes mit verbesserten Eigenschaften
GB1417574A (en) * 1972-05-13 1975-12-10 Laporte Industries Ltd Pigments
US4124562A (en) * 1972-06-20 1978-11-07 Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. Polyolefin composition containing a novel modified filler
US3843380A (en) * 1972-12-26 1974-10-22 Scm Corp Process for spray drying pigment
JPS51101049A (ja) * 1975-03-03 1976-09-07 Kanegafuchi Chemical Ind Netsukasoseijushojutenzaioyobisoseibutsu
GB2003890B (en) * 1977-08-17 1982-04-28 Johnson Matthey Co Ltd Pigments
US4210572A (en) * 1978-08-29 1980-07-01 Nl Industries, Inc. Coupling agents for thermosetting composites

Also Published As

Publication number Publication date
PL213582A1 (cs) 1980-09-22
IT8047960A0 (it) 1980-02-20
FR2449713A1 (fr) 1980-09-19
FR2449713B1 (cs) 1983-09-09
IT1145654B (it) 1986-11-05
GB2045258B (en) 1983-03-30
PL120692B1 (en) 1982-03-31
DD149230A5 (de) 1981-07-01
DE3004738A1 (de) 1980-08-28
JPS55112246A (en) 1980-08-29
GB2045258A (en) 1980-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61276801A (ja) 高分子封鎖アミン
DE3150547A1 (de) Flachsfasern enthaltende formmassen auf der basis thermoplastischer kunstharze
JPH11293069A (ja) 強化された成形材料、その製造方法およびその使用
JP2021519835A (ja) 強化ポリオレフィン複合材料
WO2018228929A1 (en) Polyolefin composition with reduced odor and fogging
JPH01266143A (ja) ガラス繊維強化されたポリ(塩化ビニル)ブレンド及びその製造方法
JP2009545641A (ja) ジアリルジアルキルアンモニウム誘導体のブロックコポリマー
CS227304B2 (en) Method of improving adhesion between mineral fillers and thermoplastic polymers
EP0119011B1 (en) Adhesive process
US3630827A (en) Laminated article comprising a polyolefin and a siliceous material coated with a silane and a chlorinated organic compound
JPS588739A (ja) 雲母補強ポリオレフイン組成物
JPH06234896A (ja) 強化ポリアミド樹脂組成物
US3997503A (en) Polymer composition
JP7317135B2 (ja) 非コーティングガラス中空球体の使用により低密度で良好な機械的特性を有する熱可塑性エラストマー組成物
Eteläaho et al. Effects of direct melt compounding and masterbatch dilution on the structure and properties of nanoclay‐filled polyolefins
US4411704A (en) Process for improvement of adhesion between mineral fillers and thermoplastic polymers
IE48681B1 (en) Mouldable compositions based on a thermoplastic polymer,glass fibres and a bis-maleimide
US3702794A (en) Method of improving the adhesion of a siliceous material and a polyolefin using a silane and a chlorinated organic compound
JP2003505523A (ja) ポリオレフィンに基づく高剛性のコンポジット物質を調製する方法
JPH0621173B2 (ja) ラテツクスフイルムをポリマ−支持体に付着させる方法
US11970598B2 (en) Reinforced intumescent polymer
KR100613269B1 (ko) 알루미노실록산 화합물이 포함된 고분자 성형체
EP3277762B1 (en) Composition containing oligomer
JPS6352051B2 (cs)
JP2000281847A (ja) ポリプロピレン樹脂改質用マスターバッチ組成物