ES2680543T3 - Reticulante de (iso)cianurato de trisalquenilo y procedimiento para la producción de polímeros orgánicos reticulados con el mismo - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la producción de un polímero orgánico reticulado mediante la reacción de un polímero con un agente de reticulación, caracterizado porque el agente de reticulación es isocianurato de trihexenilo.
Description
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DESCRIPCIÓN
Reticulante de (iso)cianurato de trisalquenilo y procedimiento para la producción de polímeros orgánicos reticulados con el mismo
La invención se refiere a un procedimiento para la producción de polímeros orgánicos reticulados mediante la reacción de un polímero con el agente de reticulación isocianurato de trihexenilo así como a nuevos compuestos de este grupo.
Estado de la técnica:
Los requisitos térmicos de los materiales de plástico en cuanto a la temperatura de uso continuado así como a altas cargas térmicas breves aumentan constantemente. El trasfondo de las temperaturas de uso continuado crecientes en el sector del automóvil es por ejemplo el desarrollo de motores cada vez más eficientes así como el aislamiento acústico cada vez mejor, que permite que la temperatura aumente de manera continua en el compartimento del motor. Entre tanto, los fabricantes de automóviles requieren temperaturas de uso continuado de hasta 250°C. Por tanto, cada vez más materiales de caucho convencionales se sustituyen por aquellos con mayor estabilidad térmica o por plásticos termoplásticos de alto punto de fusión.
Para aplicaciones en el campo de la electrónica, tal como por ejemplo “conectores”, “portacontactos” o placas de circuito impreso, se necesitan materiales que tienen que resistir temperaturas muy altas brevemente, que en determinadas circunstancias se encuentran por encima de su punto de fusión, tal como pueden aparecer por ejemplo en la soldadura de compuestos metálicos o en el caso de sobretensiones, sin variar su forma.
Para satisfacer estos requisitos se utilizan termoplastos, aumentándose adicionalmente su estabilidad térmica mediante reticulación por radicales. La reticulación puede mejorarse claramente de manera esencial mediante coagentes tal como por ejemplo cianurato de trialilo (TAC) o isocianurato de trialilo (TAICROS®).
Los materiales de plástico que se tienen en cuenta para estos altos requisitos (polímeros de ingeniería y polímeros de alto rendimiento), tal como por ejemplo poliamidas de los tipos PA 12, PA 11, PA 6, PA 66, PA 46 o poliésteres, tienen sin embargo temperaturas de función y de procesamiento tan altas (> 180°C), que por ejemplo ya no puede utilizarse TAC, dado que a estas temperaturas ya se polimeriza térmicamente. TAICROS puede utilizarse según los tiempos de procesamiento hasta como máximo 250°C, dado que es térmicamente más estable. Sin embargo, tiene la desventaja de que a estas temperaturas de procesamiento presenta una presión de vapor relativamente alta, lo que conduce a una pérdida de reticulante y sobre todo a problemas de emisión. Debido a esto es muy difícil garantizar una concentración uniforme de reticulante en la combinación.
El documento DE10241914 da a conocer la reticulación de caucho fluorado con isocianurato de trimetalilo y peróxido de dicumilo.
El documento US2007/0208142 da a conocer un procedimiento para la producción de un polímero orgánico reticulado mediante la reacción de un caucho fluorado con isocianurato de trilalilo.
El documento US3108987 da a conocer un procedimiento para la producción de un polímero orgánico reticulado mediante la reacción de un polímero con cianurato de trimetilalilo y cianurato de trietilalilo.
En 2009 Nippon Kasei publicó una patente, que proporciona nuevos reticulantes modificados de estructura
para elastómeros y termoplastos, que tienen la ventaja de que son sólidos y por tanto pueden incorporarse más fácilmente en un cilindro o en la extrusora, presentan una mejor compatibilidad con cauchos fluorados y por tanto conducen a una reducción del problema de la contaminación del molde.
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Sin embargo, estos compuestos tienen la desventaja de que en cuanto a la reticulación por radicales ya solo son difuncionales y de manera correspondiente menos eficaces desde el punto de vista de la reticulación. Tienen además la desventaja de que con un grupo éster introduce una función adicional, químicamente menos estable, en el material, que puede hidrolizarse y liberar compuestos de bajo peso molecular, lo que es desventajoso para la resistencia química de los polímeros reticulados. No se conoce nada sobre la resistencia térmica o la presión de vapor del compuesto.
Por tanto, existe la necesidad de un reticulante térmicamente estable con una presión de vapor claramente menor que TAICROS, pero una eficiencia de reticulación y propiedades de polimerización comparables. Un reticulante de este tipo no está disponible actualmente en el mercado.
El objeto de la invención es un procedimiento para la producción de un polímero orgánico reticulado mediante la reacción de un polímero con un agente de reticulación, caracterizado porque el agente de reticulación es isocianurato de trihexenilo (135:123157 CA, Synthesis and characterization of triallylphenoxytriazine and the properties of its copolymer with bismaleimide, Fang, Qiang; Jiang, Luxia, Journal of Applied Polymer Science (2001), 81(5), 1248-1257).
El procedimiento según la invención es especialmente adecuado para polímeros termoplásticos, tales como por ejemplo polímeros de polivinilo, poliolefinas, poliestirenos, poliacrilatos, polimetacrilatos, poliésteres, poliamidas, policarbonatos, poli(éteres de fenileno), poli(sulfuros de fenileno), poliacetales, polifenilensulfonas, fluoropolímeros o sus mezclas, siempre que se conozca que son compatibles entre sí.
Se prefieren polímeros de alto punto de fusión con puntos de fusión > 180°C tales como poliestirenos, poliésteres, poliamidas, policarbonatos, poli(éteres de fenileno), poli(sulfuros de fenileno), poliacetales, polifenilensulfonas, fluoropolímeros o sus mezclas, siempre que se conozca que son compatibles entre sí.
Se prefieren especialmente poliamidas y poliésteres o sus mezclas.
Según el estado de la técnica se producen entonces mezclas a partir de los polímeros fundidos y los compuestos que actúan como reticulantes a una temperatura de procesamiento, que es igual a la temperatura de fusión del polímero u oligómero o se encuentra por encima.
El isocianurato de trihexenilo se utiliza en particular en una cantidad de desde el 0,01 hasta el 10% en peso, en particular del 0,5 al 7% en peso, de manera especialmente preferible del 1 al 5% en peso, con respecto al monómero, oligómero y/o polímero reticulable.
La cantidad del reticulante depende en general del polímero específico y del campo de utilización pretendido de este polímero. Una combinación con otros componentes que actúan de manera reticulante no se excluye, pero no es necesaria.
La reticulación puede tener lugar de manera peroxídica o mediante reticulación por haz electrónico. En el caso de los polímeros de alto punto de función utilizados de manera especialmente preferida según la invención solo puede emplearse la reticulación por haz electrónico, que tiene lugar a temperatura ambiente, mientras que la temperatura de procesamiento de los peróxidos asciende como máximo a 150°C, y en el caso de sistemas reticulados de manera peroxídica la temperatura de reticulación se encuentra a de 160 a 190°C. Por tanto, una reticulación peroxídica tiene lugar preferiblemente en polímeros u oligómeros con un punto de fusión de desde 100 hasta 150°C.
Sin embargo, los reticulantes utilizados según la invención también son adecuados para la reticulación de elastómeros reticulables por radicales, tal como por ejemplo caucho natural, caucho de isopreno, caucho de butadieno, caucho de etilenpropileno, caucho nitrílico, caucho nitrílico hidrogenado, caucho de cloropreno, clorosulfonilpolietileno, caucho acrílico, caucho etilenacrílico, caucho fluorado, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, caucho de silicona o sus mezclas, ofreciendo en particular ventajas a temperaturas de procesamiento mayores y debido a las cadenas laterales más largas son más compatibles con elastómeros apolares, tal como por ejemplo caucho fluorado.
La nomenclatura de los restos de hidrocarburo corresponde a la de Handbook of Chemistry and Physics, 52a edición, 1972-1972.
La producción de los compuestos utilizados tiene lugar según el siguiente procedimiento:
Análogos de TAC:
Los compuestos que contienen grupos OH o alcoholes correspondientes a los sustituyentes se disponen previamente con algo de agua con enfriamiento y entonces se dosifican simultáneamente a temperaturas de reacción de desde 5 hasta 20°C, en la mayoría de los casos de 7 a 15°C, cloruro de cianuro y sosa cáustica en el
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transcurso de desde 1 hasta 2 horas. Tras la adición tiene lugar un procesamiento y una separación de la matriz orgánica mediante la adición de agua y la separación de fases correspondiente.
La matriz orgánica se libera entonces de manera destilativa de restos de agua y de disolvente (compuestos que contienen grupos OH o alcoholes utilizados) y por consiguiente se obtiene los productos objetivo.
Los compuestos que contienen grupos OH o alcoholes recuperados mediante destilación pueden suministrarse de nuevo al proceso. Las síntesis tienen lugar a una razón molar cloruro de cianuro:compuesto que contiene grupos OH o alcohol:sosa cáustica de desde 1,0:3,3:3,1 hasta 1,0:6,0:3,5, pero en particular de 1,0:5,1:3,36.
La identidad de los compuestos se confirmó a través de HPLC-MS.
Análogos de TAICROS (de manera correspondiente a isocianurato de trihexenilo)
Las síntesis tienen lugar a partir de cianurato de sodio (sal de trisodio del ácido isocianúrico) y los cloruros de alqueno correspondientes o compuestos sustituidos con cloruro en particular en dimetilformamida como disolvente, disponiéndose previamente todos los componentes, preferiblemente de manera conjunta y haciéndose reaccionar entonces a de 120 a 145°C durante de 5 a 8 horas. Tras el enfriamiento se elimina mediante filtración de la sal y la fase orgánica obtenida se libera de manera destilativa a vacío de dimetilformamida y por consiguiente se obtienen los productos objetivo.
Las síntesis tuvieron lugar a una razón molar 1:3 de los reactantes cianurato de sodio y cloruros.
La identidad de los compuestos se confirmó a través de HPLC-MS.
También son objeto de la invención composiciones reticulables, que contienen un polímero, seleccionado del grupo de polímeros de polivinilo, poliolefinas, poliestirenos, poliacrilatos, polimetacrilatos, poliésteres, poliamidas, policarbonatos, poli(éteres de fenileno), poli(sulfuros de fenileno), poliacetales, polifenilensulfonas, fluoropolímeros o sus mezclas, en particular poliamidas y poliésteres o sus mezclas o elastómeros seleccionados del grupo de caucho natural, caucho de isopreno, caucho de butadieno, caucho de etilenpropileno, caucho nitrílico, caucho nitrílico hidrogenado, caucho de cloropreno, clorosulfonilpolietileno, caucho acrílico, caucho etilenacrílico, caucho fluorado, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, caucho de silicona o sus mezclas e isocianurato de trihexenilo.
Ejemplos
Exámenes de la técnica de aplicación de los reticulantes:
En los ejemplos se usan los siguientes compuestos:
TAC: cianurato de trialilo
TAIC (TAICROS®): isocianurato de trialilo
TMAC: cianurato de trimetilalilo
TMAIC: isocianurato de trimetilalilo
THC: cianurato de trihexenilo
THIC: isocianurato de trihexenilo
TAPC: cianurato de trialilfenilo
1. Propiedades de los reticulantes:
1.1 Pérdida de peso en caso de calentamiento:
Como se muestra en la siguiente tabla, los nuevos compuestos tienen una presión de vapor claramente menor que TAIC. Esto se expresa en una pérdida de peso claramente menor en el caso de calentar hasta temperaturas elevadas.
- TAC TAIC TMAIC TMAC THC THIC TAPC
- MG [g/mol]
- 249,27 249,27 291,35 291,35 375,51 375,51 477,55
- TGA (cond.: desde RT hasta 350°C, tasa de calentamiento 10 K/min bajo aire) pérdida de
- 1,9 3,7 2,0 0,9 1,1 4,9 0,8
- peso (%) a
- 14,6 26,1 15,1 5,4 2,6 6,4 0,9
- 200°C
- 47,7* 99,8 61,8 36,3 12,9 10,9 3,0
- 250°C
- 48,4* 99,9 69,3* 65,4 36,5 24,6 16,2
- 300°C 350°C
- * ¡material polimerizado!
1.2 Estabilidad térmica:
5 Para estudiar la estabilidad térmica se dispusieron pequeñas cantidades (50 - 100 mg) de las sustancias a diferentes temperaturas y se hace un seguimiento de la variación del contenido en monómero a lo largo del tiempo por medio de análisis de HPLC. A este respecto, todos los compuestos se habían estabilizado con 100 ppm de MEHQ (metilhidroquinona).
10 En las siguientes tablas se indican los contenidos en monómero residual en %:
Tabla 2
- 1602C
- TAC TAICROS TAICROS- M TMAC THC THIC TAPC
- Tiempo
- Contenido Contenido Contenido Contenido Contenido Contenido Contenido
- (horas)
- [%] [%] [%] [%] [%] [%] [%]
- 0
- 100 100 100 100,0 100,0 100,0 100,0
- 1
- 90 98 100 100,0 100,0 100,0 100,0
- 5
- 0 96,2 100 100,0 100,0 100,0 100,0
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Tabla 3
- 200°C
- TAC TAICROS TAICROS- M TMAC THC THIC TAPC
- Tiempo
- Contenido Contenido Contenido Contenido Contenido Contenido Contenido
- (min)
- [%] [%] [%] [%] [%] [%] [%]
- 0
- 100,0 100,0 100,0 100,0 100 100 100
- 2
- 94,5 100,0 94,3 96,7 96,2 93,5 90,9
- 5
- 53,8 85,4 84,7 79,7 91,8 92,6 79,3
- 10
- 41,1 23,6 74,5 52,1 81,2 90,7 71,6
Tabla 4
- 225°C
- TAC TAICROS TAICROS- M TMAC THC THIC TAPC
- Tiempo (min)
- Contenido [%] Contenido [%] Contenido [%] Contenido [%] Contenido [%] Contenido [%] Contenido [%]
- 0
- 100,0 100,0 100,0 100,0 100 100 100
- 2
- 0 * 60,8 89,2 73,1 88,2 88,5 80,3
- 5
- 0 * 24,0 73,8 47,6 75,4 76,9 66,3
- 10
- 0 * 21,6 65,8 36,2 56,5 65 49,1
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25
30
35
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- 2502C
- TAC TAICROS TAICROS- M TMAC THC THIC TAPC
- Tiempo
- Contenido Contenido Contenido Contenido Contenido Contenido Contenido
- (min)
- [%] [%] [%] [%] [%] [%] [%]
- % %
- 0
- n.d. 100,0 100,0 100 100 100 100
- 2
- n.d. 43,6 72,7 46,9 77,1 78,5 78,0
- 5
- n.d. 25,4 63,7 31,2 42 60,2 46,8
- 10
- n.d. 24,3 58,5 28,8 29,9 38,1 27,2
- * Polímero, contenido en monómero residual no determinado
Los nuevos compuestos pueden soportar temperaturas de procesamiento claramente mayores brevemente o muestran una homopolimerización inducida térmicamente claramente más lenta.
2. Ejemplos de aplicación:
Se combinó poliamida 6 (Ultramid B3K, BASF) con en cada caso el 3% en peso de TAICROS® (Evonik), THC o TAPC en la extrusora.
De manera análoga se mezcló poliamida 66 (Ultramid A3K) con en cada caso el 3% en peso de THC o TAPC en la extrusora. La extrusión con TAIC no era posible debido a la presión de vapor demasiado alta y a la polimerización que se produce con PA 66.
Para facilitar la dosificación de los reticulantes estos se dosificaron en forma de una mezcla maestra. Las mezclas maestras se produjeron en el caso de los reticulantes líquidos mediante una aplicación directa de los líquidos sobre una poliamida porosa (Accurell MP 700) y en el caso de los reticulantes sólidos mediante la aplicación de una disolución del reticulante sobre Accurell y un secado posterior. La concentración de las mezclas maestras ascendía al 30%, es decir se añadió un 10% de mezcla maestra de PA (PA MB). En comparación se extruyeron muestras de poliamida con Accurell MP 700 sin cargar.
Durante la combinación se observó en el caso de PA 6 con TAICROS una clara “formación de niebla” (evaporación de TAICROS fuera de la cadena polimérica) con una molestia por olores correspondiente en la salida de la extrusora. Este no era el caso con los dos reticulantes nuevos THC y TAPC.
2.1 MFI:
Tras la extrusión se estudió mediante el MFI (melt flow index, índice de fluidez), si había tenido lugar una “polimerización previa” durante la combinación. Mediante la extrusión con Accurell sin carga se reduce un poco el MFI, es decir la viscosidad de la masa fundida aumenta un poco.
En el caso de PA 6, TAICROS así como también THC conduce en comparación con ello a una ligera reducción del MFI, lo que permite deducir una reticulación parcial mínima. TAICROS M no influye en el MFI, mientras que TAPC conduce a un aumento claro del MFI, es decir a una reducción de la viscosidad de la masa fundida. Esto se basa presumiblemente en que el compuesto actúa como agente deslizante.
En PA 66, todos los reticulantes sometidos a prueba conducen a un ligero aumento del MFI. Al parecer, a la temperatura de determinación mayor de 280°C con respecto a 250°C se hace más notable el efecto del agente deslizante. En cualquier caso, puede partirse de la base de que durante la combinación no ha tenido lugar ninguna reticulación prematura clara.
Tabla 6
- PA 6
- MFI (250°C/2,16 kg)
- g/10 min
- PA 6 material de partida
- 35,0
- PA 6 + PA 6 extr. porosa
- 31,7
- PA 6 + 3% TAICROS (PA MB)
- 27,9
- PA 6 + 3% TAICROS M (PA MB)
- 32,7
- PA 6 + 3% THC (PA MB)
- 25,3
- PA 6 + 3% TAPC (PA MB)
- 44,8
5
10
15
20
25
30
35
- PA 66
- MFI (280°C/2,16 kg)
- g/10 min
- PA 66 material de partida
- 52,8
- PA 66 + PA 6 extr. porosa
- 46,3
- PA 66 + 3% TAICROS M (PA MB)
- 55,8
- PA 66 + 3% THC (PA MB)
- 56,5
- PA 66 + 3% TAPC (PA MB)
- 89,2
2.2 Grado de reticulación:
Las muestras de granulado de todas las mezclas se reticularon por haz electrónico entonces con 120 y 200 kGy. En las muestras de granulado se determinó a continuación el grado de reticulación a través del contenido en gel tal como sigue:
En cada caso se pesaron aproximadamente 1,0 g del granulado y se mezclaron con 100 ml de m-cresol, se calentó con agitación hasta la temperatura de ebullición y se trataron mínimo 3 horas a reflujo. Tras este tiempo, la poliamida no reticulada se había disuelto completamente. En las muestras reticuladas se separó por filtración la parte insoluble y se lavó con tolueno. Los restos se secaron entonces en una estufa de vacío a 120°C hasta 7 horas y se pesaron. La parte insoluble corresponde al grado de reticulación.
Tabla 8
- PA 6
- contenido en gel
- (120 kGy)
- %
- PA 6 material de partida
- 5,85
- PA 6 + 3% TAICROS (PA MB)
- 100
- PA 6 + 3% TAICROS M (PA MB)
- 100
- PA 6 + 3% THC (PA MB)
- 100
- PA 6 + 3% TAPC (PA MB)
- 100
Tabla 9
- PA 66
- contenido en gel (120 kGy)
- %
- PA 66 material de partida
- 0, 67
- PA 66 + 3% TAICROS M (PA MB)
- 100
- PA 66 + 3% THC (PA MB)
- 100
- PA 66 + 3% TAPC (PA MB)
- 100
Dado que todas las mezclas se había reticulado completamente ya a 120 kGy, ya no se determinaron los contenidos en gel de las muestras reticuladas a 200 kGy.
2.3 Densidad de enmarañamiento:
Una información adicional sobre la reticulación la proporciona al “densidad de enmarañamiento” calculada a partir del módulo E según la forma
E / 3 nxkxT siendo
n = densidad de enmarañamiento k = constante de Bolzmann = 1,38 x 1023 J/K T = temperatura en K
Según esto se obtienen los siguientes valores: véase la tabla. Según este método, la diferencia con respecto a PA sin reticulante no es tan pronunciada, como en el caso del contenido en gel, pero aun así se muestra un claro aumento de la densidad de enmarañamiento por el reticulante. Los valores con tendencia a ser menores con las nuevos reticulantes en comparación con TAICROS son atribuibles presumiblemente a los mayores pesos moleculares, es decir un menor número de moles al 3% de adición, siendo TAPC con tendencia a ser más eficiente que THC.
- Denominación
- PA 6 extruido PA 6 + 3% TAICROS (PA MB) PA 6 + 3% TAICROS M (PA MB) PA 6 + 3% THC (PA MB) PA 6 + 3% TAPC (PA MB)
- Irradiación
- sin haz electrónico ninguna ninguna ninguna ninguna
- Densidad de enmarañamiento
- 1,98 1,81 1,85 1,78 1,94
- Irradiación
- 120 kGy 120 120 120 120
- Densidad de enmarañamiento
- 2,06 2,20 2,15 2,07 2,12
- Irradiación
- 200 kGy 200 200 200 200
- Densidad de enmarañamiento
- 2,10 2,22 2,20 2,15 2,20
- Denominación
- PA 66 extruido PA 66 + 3% TAICROS M (PA MB) PA 66 + 3% THC (PA MB) PA 66 + 3% TAPC (PA MB)
- Irradiación
- sin haz electrónico ninguna ninguna ninguna
- Densidad de enmarañamiento
- 2,08 2,14 2,02 2,12
- Irradiación
- 120 kGy 120 120 120
- Densidad de enmarañamiento
- 2,18 2,33 2,26 2,28
- Irradiación
- 200 kGy 200 200 200
- Densidad de enmarañamiento
- 2,19 2,37 2,32 2,35
2.4 Contenido en reticulante residual:
5 En los granulados reticulados se determinó además el contenido en reticulante residual mediante extracción total con metanol. Se mostró que ya a 120 kGy todos los reticulantes habían reaccionado >99%.
Tabla 12
- PA 6
- Contenido en reticulante residual tras irradiación con 120 kGy Contenido en reticulante residual tras irradiación con 200 kGy
- % %
- PA 6 material de partida
- 0,00 0,00
- PA 6 + 3% TAICROS (PA MB)
- 0,00 0,00
- PA 6 + 3% TAICROS M (PA MB)
- 0,05 0,00
- PA 6 + 3% THC (PA MB)
- 0,67 0,43
- PA 6 + 3% TAPC (PA MB)
- 0,02 0,00
10 Tabla 13
- PA 66
- Contenido en reticulante residual tras irradiación con 120 kGy Contenido en reticulante residual tras irradiación con 200 kGy
- % %
- PA 66 material de partida
- 0,00 0,00
- PA 66 + 3% TAICROS M (PA MB)
- 0,30 0,00
- PA 66 + 3% THC (PA MB)
- 0,16 0,13
- PA 66 + 3% TAPC (PA MB)
- 0,00 0,00
2.5 Resistencia a la deformación en caliente breve (prueba de soldador):
Además se realizó en los granulados una “prueba de soldador”. A este respecto se presiona una espiga de metal 15 con una alta temperatura a presión definida durante algunos segundos sobre la probeta y se midió la profundidad de penetración. Esta prueba simular una alta carga térmica breve para la que los materiales descritos en este caso son especialmente adecuados.
Tabla 14
- PA 6
- Dosis de irradiación/kGy
- tras la extrusión
- 0 120 200
- PA 6 material de partida
- 2,07 n.d. n.d.
- PA 6 + PA 6 extr. porosa
- 2,37 2,37 2,26
- PA 6 + 3% TAICROS (PA MB)
- 2,05 0,18 0,16
- PA 6 + 3% TAICROS M (PA MB)
- 2,17 0,29 0,30
- PA 6 + 3% THC (PA MB)
- 2,13 0,83 0,48
- PA 6 + 3% TAPC (PA MB)
- 2,24 2,01 1,39
Tabla 15
- PA 66
- Dosis de irradiación/kGy
- 0 120 200
- PA 66 material de partida
- 1,57 n.d. n.d.
- PA 66 + PA 6 extr. porosa
- 1,72 1,61 1,63
- PA 66 + 3% TAICROS M (PA MB)
- 1,79 0,23 0,21
- PA 66 + 3% THC (PA MB)
- 1,77 0,49 0,30
- PA 66 + 3% TAPC (PA MB)
- 1,76 1,16 1,27
Los resultados confirman que mediante la adición de los reticulantes se aumenta considerablemente la reticulación de la poliamida y de ese modo se consigue una alta estabilidad termomecánica/resistencia a la deformación en caliente en el caso de una carga breve. Las diferencias entre los reticulantes resultan en su mayor parte de los diferentes pesos moleculares, pareciendo tener una tendencia a ser TAPC con respecto a esta propiedad algo peor 5 que THC.
Para garantizar que también las demás propiedades mecánicas de los materiales cumplen con los requisitos, se produjeron a partir de las combinaciones probetas, en las mismas condiciones que anteriormente con reticulación por haz electrónico y se determinaron las propiedades mecánicas en el ensayo de tracción así como la resistencia a 10 la deformación en caliente (HDT).
2.6 Resistencia a la deformación en caliente a largo plazo (HDT):
Como TAICROS o TAICROS M, los nuevos reticulantes mejoran la resistencia a la deformación en caliente 15 (HDT=heat distortion temperature) de la poliamida. Los valores con tendencia a ser menores con los nuevos reticulantes son atribuibles presumiblemente, tal como ya se mencionó anteriormente, a un menor número de puntos de reticulación debido al mayor peso molecular, es decir un menor número de moles al 3% de adición.
20
Tabla 16
- PA 6
- HDT Dosis de irradiación/kGy
- Método 0 120 200
- PA 6 sin reticulante
- A 51 54 55
- PA 6 + 3% TAICROS (PA MB)
- A 49 63 69
- PA 6 + 3% TAICROS M (PA MB)
- A 50 64 64
- PA 6 + 3% THC (PA MB)
- A 49 60 60
- PA 6 + 3% TAPC (PA MB)
- A 50 61 60
- Método
- PA 6 material de partida
- B 183 180 180
- PA 6 + 3% TAICROS (PA MB)
- B n.d. 179 183
- PA 6 + 3% TAICROS M (PA MB)
- B 183 187 184
- PA 6 + 3% THC (PA MB)
- B 159 183 187
- PA 6 + 3% TAPC (PA MB)
- B 169 180 183
Tabla 17
- PA 66
- HDT Dosis de irradiación/kGy
- Método 0 120 200
- PA 66 material de partida
- A 60 67 66
- PA 66 + 3% TAICROS M (PA MB)
- A 61 77 77
- PA 66 + 3% THC (PA MB)
- A 58 82 76
- PA 66 + 3% TAPC (PA MB)
- A 56 69 74
- Método
- PA 66 material de partida
- B 207 210 213
- PA 66 + 3% TAICROS M (PA MB)
- B 220 223 225
- PA 66 + 3% THC (PA MB)
- B 208 223 222
- PA 66 + 3% TAPC (PA MB)
- B 216 216 216
2.7 Propiedades mecánicas:
25 En el caso de las propiedades mecánicas, TAPC muestras un comportamiento más frágil que THC.
Ensayos de tracción según la norma ISO 527 de barras reforzadas de PA 6 y 6.6
- Denominación
- PA 6 extruido PA 6 + 3% TAICROS (PA MB) PA 6 + 3% TAICROS M (PA MB) PA 6 + 3% THC (PA MB) PA 6 + 3% TAPC (PA MB)
- Irradiación
- sin haz electrónico ninguna ninguna ninguna ninguna
- Módulo de elasticidad Et
- MPA 2396 2201 2242 2157 2358
- Resistencia a la tracción Qm
- MPa 61,0 58,9 59,9 57,2 56,2
- Alargamiento de rotura Sb
- % 75 105 61 83 32
- Irradiación
- KGy 120 kGy 120 120 120 120
- Módulo de elasticidad Et
- MPA 2496 2666 2608 2510 2568
- Resistencia a la tracción Qm
- MPa 64,8 71,3 71,7 67,1 69,7
- Alargamiento de rotura Sb
- % 56 47 33 92 35
- Irradiación
- kGy 200 kGy 200 200 200 200
- Módulo de elasticidad Et
- MPA 2542 2698 2666 2606 2674
- Resistencia a la tracción Qm
- MPa 65,6 73,1 72,5 68,4 70,9
- Alargamiento de rotura Sb
- % 61 40 36 56 38
Tabla 1
- Denominación
- PA 66 extruido PA 66 + 3 % TAICROS M (PA MB) PA 66 + 3% THC (PA MB) PA 66 + 3% TAPC (PA MB)
- Irradiación
- Ninguna ninguna ninguna ninguna
- Módulo de elasticidad Et
- MPA 2519 2598 2450 2572
- Resistencia a la tracción Qm
- MPa 68,4 70,1 68,5 70,0
- Alargamiento de rotura Sb
- % 69 42 43 48
- Irradiación
- kGy 120 120 120 120
- Módulo de elasticidad Et
- MPA 2640 2825 2743 2760
- Resistencia a la tracción Qm
- MPa 70,7 77,6 76,4 75,2
- Alargamiento de rotura Sb
- % 54 31 40 35
- Irradiación
- kGy 200 200 200 200
- Módulo de elasticidad Et
- MPA 2662 2880 2818 2847
- Resistencia a la tracción Qm
- MPa 71,1 78,4 77,0 76,3
- Alargamiento de rotura Sb
- % 43 29 45 39
Claims (4)
- REIVINDICACIONES1. - Procedimiento para la producción de un polímero orgánico reticulado mediante la reacción de un polímero con un agente de reticulación, caracterizado porque el agente de reticulación es isocianurato de trihexenilo.5
- 2. - Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como polímeros se utilizan polímeros termoplásticos, seleccionados del grupo que contiene polímeros de polivinilo, poliolefinas, poliestirenos, poliacrilatos, polimetacrilatos, poliésteres, poliamidas, policarbonatos, poli(éteres de fenileno), poli(sulfuros de fenileno), poliacetales, polifenilensulfonas, fluoropolímeros o sus mezclas, siempre que se conozca que son compatibles entre10 sí.
- 3. - Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la cantidad de isocianurato de trihexenilo asciende a desde el 0,01 hasta el 10% en peso, con respecto al polímero reticulable.15 4.- Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se realiza la reticulación en función delpolímero que debe reticularse o bien con la adición de un peróxido adecuado a una temperatura de desde 160 hasta 190°C o bien mediante reticulación por haz electrónico a temperatura ambiente.
- 5.- Composición reticulable, que contiene un polímero seleccionado del grupo de polímeros de polivinilo, poliolefinas, 20 poliestirenos, poliacrilatos, polimetacrilatos, poliésteres, poliamidas, policarbonatos, poli(éteres de fenileno), poli(sulfuros de fenileno), poliacetales, polifenilensulfonas, fluoropolímeros o sus mezclas, siempre que se conozca que son compatibles entre sí e isocianurato de trihexenilo.
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