CS271993B1 - Modifikátory povrchových vlastností plniv - Google Patents

Description

CS 271 993 B1

Vynález sa týká modifikátorov povrchových vlastnosti plniv, hlavně skleněných vlá-klen na báze sllanov.

Za účelom zlepéenla adhézie medzi plnivom a plastom a tým zlepáenie fyzik$lnychvlastnosti vystužených kompozlcil sa v praxi používá modifikácia fázového rozhraniaráznými vazbovými prostriedkaml. K tomuto účelu je známe použitle roznych zlúčenin od běž-ných mastných kyselin, izokyanátov, glycidylesterov, silanov, komplexov chrómu, zirkonu,titanu a derivátov kyseliny fosforečnej (3oiči Óba, Oournal of The Adhesion Society of 3a-pan, 10, 273, 1974). AJ ke3 Je popisaný celý rad roznych derivátov ako vazbových prostriedkov, najvačšie priemyselné uplatnenie našli rožne substituované trialkoxysilany. Pri štú-diu vlastnosti plniv, modifikovaných substituovanými silanml bolo zis.tend, že vrlaca voda,pomocou ktorej sa simuluje urýchlené stárnutle vystužených kompozlcil, hydrolyzuje sila-nolové vazby, v dósledku čoho sa zhoršuje celý rad mechanických vlastnosti kompozitnýchmateriálov. Aj ke3 Je problém hydrolytickej stability známyyvěnovalo sa riaáeniu tohtoproblému len málo pozornosti. / Při štúdiu tohto problému sme zistili, že podstatné zlepšenie hydrolytickej stabili-ty sa dosiahne použitím modifikátorov pódia vynálezu.

Vynález popisuje modifikátory povrchových vlastnosti plniv, hlavně skláněných vlá-kien na báze silanov. Podstata vynálezu spočívá v tom, že modifikátor se skládá z cyklo-hexanyletyltriálkoxysllanu s 1 alebo 2 atómami uhllka v alkoxyskupine a 3-metakryloxy-propyltrialkoxysilenu s 1 až 3 atómami uhllka v alkoxyskupine v hmotnostnom pomere cyklo-hexenylsilan : metakrylsilan rovnajúcom aa 1 : 0,1 až 1 s 10.

Modifikátory pódia vynálezu ea uplatnia prakticky vo všetkých aplikáciach známých z po-užitia samotných metakrylsilenov. Oproti samotným metakrylsilanom sa však podstatné zlep-šuje hydrolytická stabilita.

Vazbové prostriedky je možné aplikovat buč! k úpravě plniv, najčastejšie posobenimich roztokov vo vhodnom rozpúštadle, obvykle zmes voda a alkohol s následným sušenímplniva. V případe úpravy skloněných vlákien Je ich výhodné aplikovat vo formě vodnýchroztokov alebo emulzi!, připravených bu3 hydrolýzou v přítomnosti kyalých katalyzátorovalebo tenzldov či ochranných koloidných roztokov. Optimálně množstvo modifikétora závi-sí na druhu plniva ako aj polyméru. V druhom případe je možné modifikátory přidávat pria-mo do zmesi plniva s polymérom. Voda v tomto případe potřebná k hydrolýze alkoxyskupinsllanov na silantrioly je bu3 přidávaná spolu so silanmi alebo mSže byt adsorbovaná napovrchu plniva. Z pohíadu dosiahnutia optimálnych vlastností modifikovaných plniv jevýhodné vytvorenie monomolekulárnej vrstvy vazbového prostriedku na povrchu plniva. V případe použitia modifikátorov pódia vynálezu k úpravě nekonečných skleněných vlákienje leh výhodné aplikovat spolu s textilnými prostriedkaml ako filmotvornó látky, mazadlá,zmáčgdlá či antistatiká.

Vynález je 3alej objasněný formou prikladov, v ktorých zloženie je uvédzané v hmot-noštnej koncentrácii. Příklad 1

Modifikátor na báze cyklohexenyletyltrietoxysilanu a 3-metakryloxypropyltrimetoxysilanuv hmotnostnom pomere 1 : 1 je možné aplikovat do vodných systémov nasledovným sposobom. V 500 ml vody sa rozpustia 4 g acylpolyglykoléteru na báze mastných kyselin kokosovéhooleja s 10 molmi etylénoxidu a za miešania sa přidá 20 g cyklohexenyletyltrietoxysilanua mleša cca 5 minút. Po tejto době sa pridajú 2 g kyseliny octovej, 20 g 3-metakryloxy-propyltrimetoxysilanu a po cca 20 minút homogenizécie je možné kompoziciu použit k pří-pravě vodných kompozici!. Takto připravená kompozicia sa zrledila vodou na objem 10 1 a

Claims (3)

1. CS 271 993 B1 použila na úpravu skleněných vlákien, ktoró boli použité k výrobě polyesterových sklo-laminátov. leh hodnotsnle sa uskutočnoválo skúškou pevnosti na ohyb pódia ČSN 640 607 a uměléstárnutie 2 h varom vo vodě. V tabuíke sú uvedené výsledky dosiahnuté pri použiti nemo-difikovaného skleněného vlákna A, výsledky za použitia modifikátora pódia vynálezu B,výsledky za použitia samotného cyklohexenyletyltrietoxysilanu C a výsledky za použitiasamotného 3-metakryloxypropyltrimetoxysilanu 0. Tabulka Úprava A 8 C D medza pevnosti v ohybe zasucha /MPa/ 780 898 785 872 variačný koeficient /%/ 8,3 7.1 6,8 7.3 medza pevnosti v ohybe povare /MPa/ 580 797 702 728 variačný koeficient /%/ 8,5 6,8 7,6 7.2 obsah skleněných vlákien /%/ 64,8 65,1 65,6 65,3 Variačný koeficient, tiež nazývaný relativná smerodajná odchylka sr, bol počítaný pódiavzorca s 100.s r a ................ x kde s je smerodajná odchylka a x aritmerický priemer. Obsah skla v skúšobných telieskach1 sklolaminátov bol stanovený vžíhanom pri 600 °C. Z dosiahnutých výsledkov vidiet, že riešenim pódia vynálezu sa výrazné zlepšila odolnost sklolaminátu voči vodě pri umelomstárnuti simulovanom varom vo vodě, pričom získané hodnoty zo súboru desiatich merani * mali najmenší rozptyl, čo dokladuje najmenšia hodnota variačnóho koeficientu. Příklad
2. 2 Modifikátor na báze cyklohexenyletyltrietoxysilanu a 3-metakryloxypropyltrietoxysilanuv hmotnostnom pomere 1 s 0,2 je možné do vodných systémov aplikovat následovným spóso-bom. Pod miešadlom sa zhomogenizuje 200 g cyklohexenyletyltrietoxysilanu, 40 g 3-meta-kryloxypropyltrietoxysilanu a 15 g blokového etylénoxidpropylénoxidového kopolyméruo priemernej molekulovej hmotnosti 4 300 o hydroxylovom čísle 42 mg KOH/g. Takto při-pravená kompozicia Je riediteiná s vodou v každom pomere a je Ju možné použit k úpravětkanin, či už skleněných, polyesterových, polyamidových alebo k úpravě práškových plnivpre výztuž plastov. Přiklad
3. 3 Modifikátor zložený z 100 g cyklohexenyletyltrietoxysilanu a 900 g 3-metakryloxypropy1-trimetoxysilanu po homogenizácii je vhodný ako integrálna přísada do plastických kompo-zicii k modifikácii plniv in šitu. Po zriedeni etylalkoholom na požadovánu koncentráciuje ho možné použit k povrchovej modifikácii plniv hydrofilného charakteru, kde je použi-tie vodných kompozici! obmedzené. PŘEDMĚT VYNÁLEZU Modifikátory povrchových vlastnosti plniv, hlavně skleněných vlákien, na báze sila- CS 271 993 B1 nov, vyznečujúce aa tým, že aa ekladejú z cyklohexenyletyltrialkoxyeilanu a 1 alebo 2atornami uhlika v alkoxyekupine a 3-metakryloxypropyltrialkoxyeilanu 8 1 až 3 atómamluhlika v alkoxyekupine v hmotneatnom pomere cyklohexenylailanu : matakrylsilanu rovna-júcom sa 1 i 0,1 až 1 : 10,