PL63468B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 20.VIII.1971 63468 KI. 39 b7, l/OO MKP C 08 j, 1/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Jerzy Bojarski, Witold Zielinski Wlasciciel patentu: Instytut Tworzyw Sztucznych, Warszawa (Polska) Sposób otrzymywania wzmocnionych tworzyw termoplastycznych Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania wzmocnionych tworzyw termoplastycznych takich jak, polistyren i jego pochodne, poliwegla¬ ny, politlenki fenylenu, poliestry i chlorowane po¬ liestry, termoplastyczne polihydroksyetery, polia¬ cetale, poliamidy, poliakrylany i polimetakrylany i ich pochodne oraz kopolimery, terpolimery i mieszaniny wyzej wymienionych zwiazków wielko¬ czasteczkowych, przez dodatek wlókien nieorganicz¬ nych a w szczególnosci szklanych i azbestowych.Jest rzecza powszechnie znana, ze wlasciwosci wytrzymalosciowe tworzyw termoplastycznych znacznie sie polepszaja po wprowadzeniu do nich wlókien nieorganicznych, a w szczególnosci wló¬ kien szklanych. Celem umozliwienia przetwórstwa tak wzmocnionego granulatu metodami wtrysku lub wytlaczania do wzmocnienia uzywa sie wlók¬ na nieorganicznego o dlugosci ponizej 9 mm.Dotychczas znane sa metody wzmacniania two¬ rzyw termoplastycznych poprzez dodawanie wló¬ kien nieorganicznych do monomerów badz bezpo¬ srednio do polimerów. Metody te posiadaja sze¬ reg niedogodnosci. W pierwszym sposobie istnieja powazne trudnosci technologiczne przy opróznia¬ niu polimeryzatora ze stopionego tworzywa ter¬ moplastycznego z dodatkiem wlókna nieorganicz¬ nego, szczególnie w przypadku tworzyw termo¬ plastycznych o wysokiej lepkosci w stanie sto¬ pionym. Natomiast przy drugim sposobie pojawia¬ lo 15 20 25 30 2 ja sie klopoty zwiazane z nierównomiernym mie¬ szaniem sie tworzyw termoplastycznych z wlóknem mineralnym. W zwiazku z tym nalezy stosowac specjalne dozowniki o skomplikowanej konstruk¬ cji podajace wlókno do stopionego tworzywa ter¬ moplastycznego przesuwajacego sie w cylindrze wytlaczarki.Wedlug wynalazku przed dodaniem do polimeru termoplastycznego wlókno miesza sie z niskopro¬ centowym roztworem polimeru termoplastycznego a nastepnie usuwa z wlókna rozpuszczalnik przez odparowanie badz pozostawia sie jego slady (1,0% -0,02%). Tak przygotowane wlókno mineralne mie¬ sza sie z odpowiednim tworzywem termoplastycz¬ nym, które moze wystepowac w formie granulatu, proszku lub innej postaci.Na skutek mieszania z roztworem odpowiednie¬ go termoplastu wlókno nieorganiczne zostaje sil¬ nie rozfilcowane (rozwarstwione na elementarne wlókienka), co ulatwia w znacznym stopniu mie¬ szanie sie wlókna ze stopionym polimerem. Na skutek pokrycia wlókien nieorganicznych odpo¬ wiednim polimerem termoplastycznym w zakresie od 1% do 25% wzrasta znacznie zdolnosc laczenia sie ich ze stopionym tworzywem termoplastycz¬ nym, a ponadto zmniejsza sie niszczace dzialanie wlókna na slimak wytlaczarki, szczególnie w stre¬ fie podawania.Pozostawienie w impregnacie sladów rozpusz- 4346863468 3 czalnika obniza lepkosc tworzywa termoplastycz¬ nego w stanie stopionym, co korzystnie wplywa na proces mieszania sie polimeru z wlóknem pod¬ czas procesu wytlaczania.Otrzymana mieszanine przygotowanego wlókna nieorganicznego i tworzywa termoplastycznego wy¬ tlacza sie na wytlaczarce zaopatrzonej w glowice granulacyjna. Granulat z równomiernie rozprowa¬ dzonym i wtopionym w tworzywo termoplastyczne wlóknem nadaje sie do formowania wyrobów me¬ todami wtrysku lub wytlaczania.Wyroby z tworzyw termoplastycznych wzmoc¬ nionych wlóknem szklanym odznaczaja sie wyso¬ kimi wlasciwosciami wytrzymalosciowymi. W tab¬ licy podano wytrzymalosci na rozciaganie tworzyw termoplastycznych otrzymanych wedlug wynalazku.Lp. 1. 2. 3. 4. r Rodzaj two- | rzywa 1 Polistyren o lepkosci wzglednej 1%-owego roztworu w toluenie 2,2—2,3 + 32% wlókna szklanego Poliamid 6 o lep¬ kosci wzglednej 1%- -owego roztworu w stezonym H2S04 •n = 2,6—2,7 + 32% wlókna szklanego Poliweglan o lep¬ kosci istotnej w chloroformie [ti] = 0,55-0,60 + 26,9% wlókna szklanego Stop 30% polistyre¬ nu, o lepkosci wzglednej 1%-owego roztworu w toluenie i 2,5, z 70% politlenku o liczbie lepkoscio-i wej w chloroformie GLL = 0,4—0,5 + 23% wlókna szklanego | 1 Rr 4r. |wkG/cm2 880 1440 1050 1300 S 26,4 24,5 29,4 41,6 v% 3,0 1,7 2,8 3,2 Rr sr. — srednia arytmetyczna z 5 pomiarów wytrzymalosci przy zerwaniu w kG/cm2 przy predkosci rozciagania 5 mm/min.S — odchylenie standardowe; V% — wspól¬ czynnik zmiennosci w % Przyklad I. Do 950 gramów cietego wlókna szklanego o grubosci 10 n i dlugosci 3 mm umiesz¬ czonego w mieszalniku dodaje sie roztworu z 50 gramów polistyrenu, o lepkosci wzglednej 1%-owe¬ go roztworu w toluenie tj = 2,2—2,3 w 750 gra- 10 15 25 mach trójchloroetylenu. Zawartosc mieszalnika miesza sie przez 30 minut. Nastepnie ogrzewa plaszcz mieszalnika goraca woda lub para wodna odciagajac jednoczesnie rozpuszczalnik za pomo¬ ca prózni. Pozbawione rozpuszczalnika wlókno mie¬ sza sie z 2 kilogramami polistyrenu, o lepkosci wzglednej 1%-owego roztworu w toluenie *n = 2,2— —2,3, w postaci proszku lub granulek. Otrzymana mieszanine przenosi sie do leja zasypowego wy¬ tlaczarki zaopatrzonej w glowice granulujaca. Wy¬ tlaczanie prowadzi sie w zakresie temperatur 190° *—220°C w wytlaczarce o slimaku L/D ~ 20.Przyklad II. Do 950 gramów wlókna szkla¬ nego o grubosci 10 ^ i dlugosci 3 mm umieszczo¬ nego w mieszalniku dodaje sie roztworu z 50 gra¬ mów polistyrenu, o lepkosci wzglednej 1%-owego roztworu w toluenie t\ = 2,2—2,3, w 750 gramach trójchloroetylenu. Miesza sie zawartosc mieszal¬ nika przez 30 minut. Nastepnie ogrzewa sie plaszcz mieszalnika goraca woda lub para wodna od¬ ciagajac jednoczesnie nadmiar rozpuszczalnika za pomoca prózni. Proces ten prowadzi sie tak, aby w impregnacie pozostalo ca 0,5% rozpuszczalnika. Tak zaimpregnowane wlókno miesza sie z 2 kilogra¬ mami polistyrenu, o lepkosci wzglednej 1%-owego roztworu w toluenie ti = 2,2—2,3, w postaci granu¬ lek lub proszku. Wytlaczanie prowadzi sie w za¬ kresie temperatur 170°—200°C w wytlaczarce o sli¬ maku L/D ~ 20.Przyklad III. Do 950 gramów wlókna szkla¬ nego o grubosci 10 [i i dlugosci 3 mm umieszczo¬ nego w mieszalniku dodaje sie roztwór 50 gramów poliamidu, o lepkosci zredukowanej r\ = 2,6—2,7, rozpuszczonego w 450 gramach m-krezolu. Miesza sie zawartosc mieszalnika przez 50 minut. Nastep¬ nie ogrzewa plaszcz mieszalnika goraca woda lub para wodna odciagajac jednoczesnie rozpuszczal¬ nik za pomoca prózni. Tak zaimpregnowane wlók¬ no miesza sie z 2 kilogramami poliamidu, o lep¬ kosci zredukowanej tj = 2,6—2,7, w postaci granulek lub proszku. Otrzymana mieszanine przenosi sie do leja zasypowego wytlaczarki zaopatrzonej w glowice granulujaca. Wytlaczanie prowadzi sie w zakresie temperatur 230°C—250°C w wytlaczarce o slimaku L/D ~ 20.Przyklad IV. Do 900 gramów cietego wlók¬ na szklanego o grubosci 10 |jl i dlugosci 3 mm dodaje sie roztworu z 100 gramów poliweglanu, o lepkosci istotnej fn] = 0,55. w 500 gramach chlor¬ ku metylenu. Zawartosc mieszalnika miesza sie przez 30 minut. Nastepnie ogrzewa sie plaszcz mieszalnika goraca woda lub para wodna odcia¬ gajac jednoczesnie rozpuszczalnik za pomoca próz¬ ni. Pozbawione rozpuszczalnika wlókno miesza sie z 2 kilogramami poliweglanu o lepkosci istotnej [ti] = 0,55—0,60 w postaci proszku lub granulek.Otrzymana mieszanine przenosi sie do wytlaczarki zaopatrzonej w glowice granulujaca. Wytlaczanie prowadzi sie w zakresie temperatur 250—300°C w wytlaczarce o slimaku L/D ~ 20.Przyklad V. Do 950 gramów cietego wlókna szklanego o grubosci 10 \i i dlugosci 3 mm umiesz- 65 czonego w mieszalniku, dodaje sie roztworu z 50 35 45 50 55 6063468 gramów polistyrenu, o lepkosci wzglednej 1%-owe- go roztworu w toluenie t| = 1,9—2,0, w 750 gra¬ mach trójchloroetylenu. Zawartosc mieszalnika miesza sie przez 30 minut. Nastepnie ogrzewa sie plaszcz mieszalnika goraca woda lub para wodna odciagajac jednoczesnie rozpuszczalnik. Pozbawio¬ ne rozpuszczalnika zaimpregnowane wlókno miesza sie z 0,6 kilograma polistyrenu, o lepkosci wzgled¬ nej 1%-owego roztworu w toluenie t\ = 2,5 i 1,4 kilograma politlenku fenylenu o liczbie lepkoscio¬ wej w chloroformie GLL = 0,4—0,5, w postaci proszku lub granulek. Otrzymana mieszanine prze¬ nosi sie do wytlaczarki zaopatrzonej w glowice granulacyjna. Wytlaczanie prowadzi sie w zakresie temperatur 220°C—270°C w wytlaczarce o slimaku L/D ~ 25. 10 15 6 PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania wzmocnionych tworzyw termoplastycznych przez mieszanie cietego wlókna nieorganicznego zwlaszcza szklanego lub azbesto¬ wego z roztopionym polimerem termoplastycznym w wytlaczarce, znamienny tym, ze przed zmiesza¬ niem z polimerem wlókno miesza sie z rozcien¬ czonym roztworem polimeru termoplastycznego, po czym czesciowo lub calkowicie z wlókna usu¬ wa sie rozpuszczalnik przez odparowanie.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stezenie i ilosc roztworu polimeru dobiera sie tak, aby ilosc wprowadzonego na wlókno polimeru ter¬ moplastycznego wynosila*od 1% do 25%.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze na wlóknie pozostawia sie 0,02—1,0% rozpusz¬ czalnika. PL PL