Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Kompozitní materiály

Abstract

Směsi polyalkenů s minerálními plnivy mají velmi dobrou tekutost, když obsahují 1 až 15 % hmotnostních modifikovaných polyalkenů obecného vzorce I R 1 R| R j -Cil -<--- Cil -C- Cl. -c. 1 >’'J rn 1 X 1 r; Y kde m + n je 5o až 1 ooo, R.R' Je 11, Cll3, C2II5, CJlg, HjC - Cil - , X Je fH3 /fH3 -Si -O -l Si - o CH3 ' γ^Η3 CH \ 1 3 k V Si éH3 nebo [CH2<O)CH2 ' k k je O nebo 1 Y Je [° (CH2>a]p - H • C S 2 7 o 3 1 7 B l kde a Je 1 až 4, p je 5 až 5o nebo - O <řH3 Si _ O CH. Jb - H kde b je 3 až 4 o.

Landscapes

Show more

CS270317B1

Czechoslovakia

Other languages
English
Inventor
Miloslav Doc Drsc Kucera
Dusan Ing Kimmer
Eduard Prom Chem Poloucek

Worldwide applications
1988 CS

Application CS159288A events

Description

CS 27o317 B1 1
Vynález se týká možnosti použití amíilitických kopolymerů pro snadnější zpracování kompo-zitu polyalkenů s minerálními plnivy.
Směsi velkotonážně vyráběných polymerů s minerálními plnivy (mastek, kaolin, uhličitan vá-penatý, hydroxid horečnatý, částečně dehydratovaný hydroxid hlinitý, oxid titanlčitý, sklo) nabýva-jí stále větší důležitosti mezi konstrukčními materiály.
Nemalý význam mají i kompozity s plnivy organickými, jakými jsou saze, přírodní i umělávlákna (včetně uhlíkových) apod. Vedle plniva kompozity obsahují i thermooxldační a (otooxidačnistabilizátory, barviva a příměsi zlepšující zpracovatelská a aplikační vlastnosti (změkčovadla). £výhodou lze při přípravě kompozitů polyalkenů s minerálními plnivy použít kopolymerů, tvořenýchhydrotobními a hydroíilnimi polymemírni řetězci, které mohou zajistit kompatibilitu jednotlivých, vět-šinou vzájemně nesnášenlivých složek, jak jsou popsány v autorském osvědčení Č, 263 262. Vzá-jemná nesnášenlivost polymeru a plniva je způsobena tím, že Van der Walsovské síly mezi mole-kulami jednotlivých polymerů (polymer - polymer) a plniv (plnivo — plnivo) jsou mnohem většínež přitažlivé síly mezi molekulami polymeru a plniva (polymer - plnivo), V kompozitech polyal-kenů s minerálními plnivy se řeší problém snášenlivosti většinou úpravou plniva (kyselina stearo-vá a její soli, silany). Tato úprava spočívá ve vytvoření obalu kolem částeček plniva, který máafinitu k plnivu 1 polymeru. Perspektivnější než úprava je přídavek kopolymerů (např. polyalken -block (graít) polyakryláty, polyalken - block (graft) póly ether, polyalken - block (graft) kyselinapolyakrylová apod.). Úprava kopolymerem tlumí i mechanické pnutí mezi polymerem a plnivem, ve-doucí ke vzniku mikrotrhlln, poruch, a v důsledku toho ke ztrátě mechanických pevností kompozitu,a způsobí dokonalejší dispergaci plniva v matrici.
Zvláště elastický charakter bloků anebo roubů kopolymerů . zajistí účinnější amortizaci me zl-fázově působícího napětí. Důsledkem toho jsou lepší mechanické vlastnosti kompozitů. Přísada amfitillckého kopolymerů, majícího afinitu ke všem složkám kompozitu, nejenže zajis-tí snášenlivost systému a zlepší některé mechanické vlastnosti (především vrubovou a rázovouhouževnatost), ale může i výrazně usnadňovat zpracování kompozitu, Kopolymery obsahující blokynebo rouby, které tají při nižší teplotě než druhá složka kopolymerů (krystallnlcký polyalken) ne-bo mají elastomernl charakter (polysiloxany), mohou účinně snižovat viskozitu taveniny zpracová-vaného kompozitu.
Zpracováním dobře tekoucích směsí dochází 1 k nezanedbatelným úsporám energie, coŽ vý- razně zefektivňuje celý výrobní proces.
Nyní bylo zjištěno, že především kopolymery polypropylenu s polyethylen oxidem, polypropyle-noxidem, polytetrahydrofuranem, polyoxetanem a póly (dimethyl-siloxanem) tvořené nízkomolekulámíbloky a nebo rouby, tj. segmenty s polymeračním stupněm u PP - lo až 1 ooo a u modifikujícísložky 3 až So, nejenže mají požadované kempatlbillzující účinky, ale i význačně snižují viskozitutaveniny. Pro usnadnění zpracovatelnosti (zajištění vyšších hodnot ITT) je tedy žádoucí, aby amíl-tilický kopolymer obsažený v kompozitu (1 až 5 % hmotnostních) byl tvořen kratšími bloky a nebo rouby, než jsou řetězce polymerní matrice. Předmětem vynálezu jsou kompozitní materiály tvořené směsí polyalkenů s minerálními plnivya modifikovanými polyalkeny, které obsahují 1 až 15 % hmotnostních modifikovaných polyalkenůobecného vzorce ·, 2 CS 27o31 Γ 1 - - « 1 R 1 R .· CH - C _ CH 2 1 1 2 1 - c . ch2 1 - C . 1 1 , 1 1 R X R * 1 - kde m + n je 5o až 1 000, R, R'je H, CH,, C„H=, CH„C - CH -J 2 5 4 9 2 'CH, CH. ‘3 \ <?H3 X je - Si - O - Si Ok Si cn3 Vh3 7 K<0> Y Je £ O (CH2)a J - H ,kde a je 1 až 4, p je 5 až 5o nebo kde k · 0 nebo 1, ne bo f 1 O - Si — Oj VH. 1 kde b Je 3 až 4o
Syntéza vhodných amřitilických kopolymerů polyalkenů je velmi náročná z hlediska experimen-tálního uspořádání, lze ji realizovat pouze v prostředí dokonale zabraňujícím kontaminaci iontových,případné koordinačních aktivních center (ve vyeokovakuových aparaturách v atmosféře inertníhoplynu). První syntézy byly uskutečnény teprve nedávno a vycházejí z reakcí spojených s trans-formacemi koordinačních aktivních center na Iontová nebo radikálová centra (např. Richarda, D, D. Br. Polym. J. 12, 89 (l98o) nebo kationtovými modifikacemi polyalkenů (viz autorská osvěd-čení č. 19o 127, 22o 722, č. 238 24o, č. 24o 627, č. 248 854). Tavenina těchto kopolymerů půso-bí při zpracování kompozitů jako mazadlo, směs lépe zatéká do forem. Přitom jsou .segmenty s he- " teroatomy nebo polárními skupinami vázány k polyalkenovému řetězci kovalentními vazbami, nemohou být tedy z kompozitu vytěsňovány. v Vynález dále osvětlí následující příklady, % a díly v příkladech Jsou hmotnostní. Příklad 1 V laboratorním hnětáku Plastlcorder Brabender byly promíchány při 4o3/2 po dobu lo min ty-to složky (celkem 7o g) : polypropylen (PP) Mosten 55 212 stabilizovaný thermo - a fotooxidač-ními stabilizátory (60 %) + 4o % CaCO^ Durcal 2, upraveného o,3 % kyseliny stearové a o,5 %stearanu vápenatého. Takto byl připraven srovnávací kompozit. Příklad 2
Postupováno jako v příkladu 1, avěak zhněteny byly následující složky i PP Mosten 55 212(55 %), 4o % neupraveného CaCOj (Durcal 2), 5 *s kopolymerů polypropylenu s polyethylenoxi-dovými (PEOX) bloky nebo rouby (složení kopolymerů » 5 % PP s polymeračním stupněm 5o až CS 27o317 B1 3 1 ooo, 95 % PEOX s 5 až 5o základními strukturními Jednotkami v řetízcích - spojovací skupinaX - Si(Me)2 - O -[ Si(Me)23 5 - O - Sl(Me)2-. Přiklad 3
Poetup Jako v přikladu 1, složeni kompozitu t PP Mosten 55 212 {50 %) + 4o % neuprave-ného CaCO^ Durcal 2 + 2 % kopolymeru jako v přikladu 2. P ř í k 1 a d 4
Postupováno podle přikladu 1, smíchány byly složky t 55 % PP Mosten 55 212 + 4o % tnik-romletého vápence Durcal 2 4 5 % terpolymeru PP, PEOX a polyoxytetrametýlenu (PTHF), mo-lími poměr polyetherů 1 : 1 (M^ PEOX - 2oo až 2' ooo; Mn PTHF “ 35o až 3 5oo; Mn PP -» 4oo až 8 ooo). Poměr PP i polyethery 5 i 95, Přiklad 5
Postup jako v přikladu 1, složky kompozitu t 58 % PP Mosten 552 212, 4o % CaCO^ Dur-cal 2 - neupravený, 2 % kopolymeru jako v příkladu 4. Příkladů
Postup podle přikladu 1, složeni kompozit : PP Mosten 58 412 (55 %) + 4o % neupravené-ho CaCO^ + 5 % terpolymeru podle přikladu 4. Příklad 7
Postupováno jako v příkladu 1, smíchány byly složky : 58 % PP Mosten 5 842 4 4o % ne-upraveného Durcal 2 4 2 % kopolymeru jako v příkladu 4, Příklad 8
Postup a hmotnostní podíly jako v příkladu 4, ale polymemí matricí byl PP Mosten 52 815, P ř I k 1 a d 9
Postup a hmotnostní podíly jako v příkladu 5, avěak polymemí matricí byl PP Mosten 52 815. Příklad lo
Postup a hmotnostní podíly jsou stejné jako v příkladu 4, avěak polymemí matrice bylaPP Mosten 52 511. Příklad 11
Postup a hmotnostní poměr složení kompozitu jako v příkladu 5, použitý polymer - PP Mos- ten 52 517; Z kompozitu popsaných v příkladech 1 až 11 byly vylisována zkuěební tělíska s standard-ními testy změřeny indexy toku taveniny (ITT, g/lo min,). V tabulce jsou uvedeny pro srovnáníi ITT použitých polypropylenových matric.
Složka V v kopolymerech má teplotu tání polyetherů [póly(oxyte tramě thylen), póly (oxýethylen),poly(oxy 1-methy lety len )J , tedy 43 až 45 °C nebo má charakter vlskázní kapaliny poly(siloxa-ny). Při zpracování kompozitu za vyěěích teplot se složka Y roztaví a působí jako nemigrujícímazadlo.
Vlivem kopolymeru dochází ke snížení viskosity taveniny kompozitu a zlepěení zatékavosti.Účinek kopolymeru se prověřoval v různých matricích polyalkenu, ve věech případech roste taž-nost a zvyěuje se ITT kompozitu. Mechanické vlastnosti směsí s kopolymery odpovídají kotapozi- 4 CS 27o317 B1 tům s určitým obsahem EPDM kaučuku (vyšší houževnatost), hodnotami ITT a tepelné odoLnostipodle Vicata Je i předčí (viz autorské OBVŽdčení 263 262). PP matrice
Složení kompozitu (hmotnostní poměrmatrice! plnivo ! kopolymer) P říklad
ITT ITT
49 N
Mosten loo i O : O 0,57 2,59 55 212 6o : 4o upr. : O 1 o»66 2,97 Mosten 55 t 4o neupr. : 5 2 6,24 23,3o 55 212 (kopolymer PP - PEOX) Mosten 58 t 4o neupr. : 2 3 1,13 5,o9 55 212 (kopolymer PP - PEOX)
Mosten 55 212 55 : 4o neupr. : 5 (terpolymer PP-PEOX-PTHF) 4 9,97 38,48 Mosten 58 i 4o ! 2 5 1,18 5,11 55 212 (terpolymer PP-PEOX-PTHF) Mosten 55 : 4o neupr. ; 5 terpol. 6 6,o3 35,21 58 212 58 : 4o neupr. : 2 t/pol. 7 4,74 Mosten loo ! O s O 11,34 59,2o 5 2 015 55 : 4o neupr, t 5 terpol. 8 1,35 58 t 4o neupr. : 2 terpol. 9 17,95 Mosten loo ! O s O 5,34 16,13 52 511 55 : 4o neupr. : 5 terpol. lo 8,61 Mosten loo ! O t O 4,82 52 517 58 ! 4o ! 2 11 8,94 ll Příklad 12
Postupováno Jako v příkladech 2 a 3, ale místo polypropylen-block, (graft) póly (oxye thy len)byl použit polypropylen-block, graft póly (oxypr opylen). (Mn PP - 4oo až 8oo; polyoxypropy-lenu - 275 až 3 ooo). Poměr PP : PPOX . 5 i 95. Příklad 13
Postup Jako v příkladech 2 a 3, avšak použitý kopolymer byl ětaktlcký polypropylen modi-fikovaný polyoxyethylenem. Polymerační stupeň a - PP - lo až loo, polymerační stupeň poly-ethylenoxldu a PTHF - 5 až 5o.

Claims (1)
Hide Dependent

  1. CS 27o317 B1 5 Příklad 14 Postup jako v příkladu 1. ais složení kompozitu bylo t 56 % polyethylenu FB29 4o % ne-upraveného mlkromletého CaCO^ (Durcal 2) + 4 % kopolymeru polypropylen - co - ethylen)blokya rouby z PEOX a PTHF, Μη PP - co - PE 35o až 7 oooj Μη PEOX 2oo až 2 4ooíMn PTHF - 35o až 3 5oo. Příklad 15 Postup jako v příkladech 2 až 14, ale množství přidávaného kopolymeru byla : 15/l - 1 %, 15/2 - 3 %, 15/3 - 7 15/4 « lo %, 15/5 - 15 %. Kompozity s vyžžím obsahem kopolymeru (l5/4 a 15/5) byly obtížné zpracovatelné (kaučukovitý charakter, .lepily, bublinky), je-jich množství nad lo % v kompozitech je určeno na speciální použití, P ř í k 1 a d 16 Postup Jako v příkladech 2, 3, ale použil se kopolymer polypropylen - block, (graít) - pó-ly oxetan, Μη PP - 4oo až 8 oooj Mn polyoxetanu - 3oo až 3 ooo, P ř í k 1 a d 17 Postup jako v příkladech 2 a 3, avžak použitým kopolymerem byl izotaktický polypropylenmodifikovaný bloky a rouby polydimethylsiloxanu, Složení kopolymeru i Mn PP " 4oo až 8 ooo, Mn PD - 2oo až 3 ooo. Porn ér PP i PD - lo t 9o. Příklad 18 Postup jako v příkladu 2, avžak použita vazebná skupina X - -CH,((—j-)- CH^ - , druh va-zebné skupiny vlastnosti kopolymeru podstatné neovltvKuJe, PŘEDMĚT VYNÁbEZU Kompozitní materiály tvořené smésí polyalkenů a minerálními plnivy a modifikovanými póly-alkeny, vyznačené tím, že obsahují 1 až 15 % hmotnostních modifikovaných polyalkenů obecnéhovzorce : V " R Γ R | CIK-C-2 i Cil -c. Ctl2-C- L i m i R’ kde m + n je 5o až 1 ooo, R,R * je H, CH3, Cgl lg, C^, l^C - CH - , CH 1 3 /-3 CH, '1 X Je -Si - O J Si - 3 ] - Si 1 CH3 i i\CH3 λ . ÍH3 k nebo [CH2<O)Cll2 k k je O nebo 1 Y Je I O (CH2)a ] - L JP H, kde a Je 1 až 4, p Je 5 aŽ 5o nebo CH, 1 3 - O - Si _ O - H _ 1 CH3 b kde b je 3 až 4o.