PL240713B1 - Sposób otrzymywania kompozytów poliftalamidów z nanonapełniaczem krzemionkowym - Google Patents

Claims (10)

1. PL 240 713 B1

   Zastosowanie niewielkiej ilości nanonapełniacza krzemionkowego powoduje znaczący wzrost modułu sprężystości przy rozciąganiu, a co za tym idzie wzrost sztywności materiału, czego konsekwencją jest zmniejszenie wydłużenia przy zerwaniu oraz zmniejszenie udarności. Temperatura ugięcia pod obciążeniem (HDT) pozostaje praktycznie na podobnym poziomie w każdej próbce, z wyjątkiem nanokompozytu z zastosowaniem makrosfer, których dodatek wpływa wyjątkowo korzystnie na zwiększenie o ponad 40% modułu sprężystości przy rozciąganiu.

   Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób otrzymywania kompozytów poliftalamidów z nanonapełniaczem krzemionkowym w wieloetapowym procesie, przez reakcję diaminy z mieszaniną kwasów dikarboksylowych obejmującą kwasy aromatyczne i alifatyczne, oligomeryzację otrzymanych soli a następnie kondensację oligomerów do końcowego polimeru, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:

   a) etap I - otrzymywanie soli przez reakcję heksametylenodiaminy z mieszaniną kwasów dikarboksylowych obejmującą: kwas adypinowy jako alifatyczny kwas dikarboksylowy oraz kwas tereftalowy i/lub izoftalowy jako aromatyczny kwas dikarboksylowy, przy zastosowaniu nadmiaru diaminy w środowisku reakcyjnym w zakresie 1-8%mol w temperaturze 140-200°C, przy podwyższonym ciśnieniu w zakresie 0,8-1 MPa; w atmosferze pozbawionej czynników utleniających i przy zawartości wody w mieszaninie reakcyjnej w zakresie 20-40%wag.;

   b) etap II - oligomeryzację wstępną otrzymanych w etapie I soli, którą prowadzi się pod ciśnieniem 2,5-5 MPa, w temperaturze 200-280°C do uzyskania lepkości względnej oligomeru powyżej 1,05;

   c) etap III - oligomeryzację właściwą, którą prowadzi się przy ciągłym odbiorze wody obecnej w układzie pod ciśnieniem 2,5-5 MPa i w temperaturze zapewniającej usunięcie 25-35% wody pozostałej w układzie;

   d) etap IV - oligomeryzację dopełniającą, którą prowadzi się w warunkach zapewniających usunięcie 25-35% wody pozostałej w układzie, aż do uzyskania lepkości względnej oligomeru powyżej 1,1; przy czym proces realizowany jest w obecności, w mieszaninie reakcyjnej, nanonapełniacza krzemionkowego, korzystnie wytworzonego metodą zol-żel, w postaci zolu lub nanoproszku lub aglomeratów nanokrzemionki mających postać makrosfer, w ilości 0,1-4%wag. w stosunku do masy poliftalamidu, a tak otrzymany oligomer poddawany jest procesowi kondensacji do produktu końcowego poliftalamidu.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że nanonapełniacz krzemionkowy wprowadza się do układu reakcyjnego na etapie wytwarzania oligomerów poliftalamidów, korzystnie nanonapełniacz krzemionkowy wprowadzany jest do etapu I.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się nanonapełniacz krzemionkowy w ilości 0,25- 1,5%wag., w stosunku do masy poliftalamidu.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że wytwarza się zawiesinę zolu, lub nanoproszku lub makrosfer krzemionki w wodnym roztworze diaminy używanej do wytwarzania poliftalamidów.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się zole otrzymane bezpośrednio w procesie zol-żel w stężeniu 1-2%wag., korzystniej zatężone do stężenia 2-25%wag..
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się makrosfery nanokrzemionki otrzymane po wysuszeniu zolu nanokrzemionki, zwłaszcza po suszeniu fluidalnym.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap I prowadzi się przy zastosowaniu nadmiaru diaminy w zakresie 2-4%mol i przy zawartości wody w mieszaninie reakcyjnej korzystnie w zakresie 25-35%wag., w atmosferze azotu lub argonu.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że oligomeryzację wstępną prowadzi się korzystnie w temperaturze 240-260°C.
9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że oligomeryzację właściwą prowadzi się korzystnie w temperaturze 240-260°C.
10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie III - oligomeryzacji właściwej odbiera się 20-30% całkowitej ilości wody obecnej w układzie.