PL68678B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 21.III. 1969 (P 132498) 23.111.1968 Niemiecka Republika Federalna 21X1974 68 678 Kl3^*f,41/02 MKP C08g 41/02 Wspóltwórcy wynalazku: Johannes Schneider, Wolfgang Pungs Wlasciciel patentu: Dynamit Nobel Aktiengesellschaft, Troisdorf(Niemiecka Republika Federalna) Termoplastycznetloczywo poliamidowe Przedmiotem wynalazku jest termoplastyczne tloczywo poliamidowe.Jak wiadomo mozna zmieniac w znacznym stopniu che¬ miczne i fizyczne wlasciwosci poliamidów, zwlaszcza czes¬ ciowo krystalizowanych lub czesciowo krystalizujacych ami¬ dów typu nylon, przez dodanie wypelniaczy nieorganicznych i polimerów Innego rodzaju. Tak na przyklad przez dodanie grafitu moina uzyskac samosmarowanie poliamidów, co ma duze znaczenie przy skladowaniu kól zebatych z polia¬ midów. Jednak przy dodaniu grafitu wystepuje jednoczesnie obnizenie rozciagliwosci i ciagUwoscL Na ogól przez dodanie wypelniaczy nieorganicznych do poliamidów ido innych polimerów wieloczasteczkowych mozna znacznie polepszyc twardosc, sztywnosc, dokladnosc mietowa i przewodnictwo cieplne, przy czym dodatki te zmniejszaja udarnosc z karbem i wytrzymalosc zmeczeniowa. Co sie tyczy wlasciwosci plas¬ tycznych polimerów, to dodanie wypelniaczyjest o tyle nie¬ korzystne, ze zmniejsza lepkosc stopu. Poza tym dodatki te powoduja wzmozone dzialanie scierajace wypelnionej masy, co powoduje znaczne mechaniczne zuzycie formy, na przyklad przy prasowaniu wtryskowym, oraz dyszy wtrys¬ karki przy wyciskaniu.Termoplastyczne tloczywo poliamidowe wedlug wyna¬ lazku stanowi mieszanine 1-99 czesci wagowych, korzystnie 10-90 czesci wagowych czesciowo krystalizowanych, lub czesciowo krystalizujacych poliamidów na bazie w-amino- kwasów lub u-laktamu, hib na bazie kwasu dwukarboksylo¬ wego lnie rozgalezionych dwuamin alifatycznych, oraz 99-1 czesci wagowych, korzystnie 90-10 czesci wagowych poliamidu bezpostaciowego na bazie aromatycznego kwasu 10 20 25 30 dwukarboksylowego i 2,2,4-trójmetyloszesciometylenodwu- aminy i/lub 2,4,4-trójmetyloszesciometylenodwuaminy lub tez na bazie aromatycznego kwasu dwukarboksylowego i nie* rozgalezionej dwuaminy alifatycznej o 6-12 atomach wegla w lancuchu.Jako poliamidy czesciowo krystalizowane lub czesciowo krystalizujace na bazie ta-aminokwasów lub w-Iaktamów lub na bazie alifatycznych kwasów dwukarboksylowych, wcho¬ dza przede wszystkim w gre poliamidy objete ogólna nazwa „nylon**. Przykladami tego rodzaju poliamidów sa nylon 6, nylon 6,6, nylon 6,10, nylon 11 i nylon 12. Jednak nadaja sie równiez czesciowo krystalizowane lub czesciowo krystali¬ zujace kondensaty mieszane szesciometylenodwuaminy, kwa¬ su adypinowego, «-kaprolaktamu i p,p*-dwuaminodwucyklo- heksylometanu.Polimerami bezpostaciowymi stosowanymi w tloczy¬ wie wedlug wynalazku sa na przyklad polikondensaty izomerycznego kwasu ftalowego, korzystnie kwasu teref- talowego i 2,2,4-trójmetyloszesciometylenodwuaminy i/albo 2,4,4-trójmetyloszesciometylenodwuaminy. Wytwarzanie ich jest opisane na przyklad w opisie patentowym Stanów Zjed¬ noczonych nr 3150117. Przy syntezie tego rodzaju polikon- densatów stosowanych wedlug wynalazku, mozna jako sub¬ stancje wyjsciowa zastosowac zamiast kwasu tereftalowego, równiez ester dwumetylowy kwasu tereftalowego. Tego ro¬ dzaju syntezy stanowia przedmiot austriackiego opisu paten¬ towego nr 253786.Do tloczyw poliamidowych wedlug wynalazku mozna korzystnie zastosowac jako poliamidy bezpostaciowe na ba¬ zie aromatycznych kwasów dwukarboksylowych inieroz- 68 67868 678 galezionych dwuamin alifatycznych o 6-12 atomach wegla, polikondensaty kwasu tereftalowego i/albo izoftalówego i szesciometylenodwuaminy. Wedlug austriackiego opisu patentowego nr 251882 jako material wyjsciowy do syntezy tego rodzaju bezpostaciowych polikondensatów stosuje sie korzystnie mieszaniny 60-80% molowych izoftalanu dwu- fenylowego i 40-20% molowych tereftalanu dwufenylowe- go, które poddaje sie polikondensacji z odpowiednia iloscia szesciometylenodwuaminy lub dziewicciometylenodwu- aminy.Jako substancje wyjsciowe, z wyzej wymienionych polia¬ midów bezpostaciowych, nadaja sie szczególnie do tloczyw wedlug wynalazku substancje o wspólczynniku lepkosci w granicach 90-180, korzystnie 130-160. Pod okresleniem wspólczynnik lepkosci, nalezy rozumiec wielkosci okreslone w niemieckiej normie DIN 53727. W niniejszym przypadku stosuje sie 0,5% wagowy roztwór w m-krezolu, w tempera¬ turze 250°C.Tloczywa wedlug wynalazku obrabia sie szczególnie ko¬ rzystnie w masie stopionej. Przez mieszanie stopu osiaga sie w krótkim czasie jednolita, równomierna mase. Zasadniczo mozliwe jest równiez kompaundowanie w szybkoobrotowym mieszalniku wirowym. W tym przypadku stosuje sie jako material wyjsciowy bardzo mialki proszek lub granulat. Przy kompaundowaniu stopu zaleca sie wstepne zmieszanie sklad¬ ników w szybkoobrotowym mieszalniku, w temperaturze pokojowej i plastyfikacje powstalej mieszaniny w znanym agregacie kompaundujacym, w temperaturze okolo 220-280*C.Tloczywo wedlug wynalazku moze zasadniczo zawierac wszystkie dodatki dodawane zwykle do poliamidów, na przyklad wypelniacze nieorganiczne, barwniki, srodki zabez¬ pieczajace przed swiatlem i uodpamiajace na dzialanie ognia* Tloczywo wedlug wynalazku nie wykazuje wyzej opisa¬ nych niedogodnosci skladników poszczególnych poliamidów, takich jak niekorzystna lepkosc stopu, znaczne dzialanie Scierajace przy prasowaniu wtryskowym i wytlaczaniu, aprzeciwnie odznacza sie polepszona sztywnoscia i doklad¬ noscia miarowa. Wykonane z niego ksztaltki sa bardziej twar¬ de, odporne na zlamanie i na wysoka temperature i odzna¬ czaja tle zwiekszona udarnoscia z karbem, która jest opty¬ malna gdy ilosc bezpostaciowego poliamidu w tloczywie wynosi 40-50% wagowych. Wykonane w ten sposób ksztal¬ tki, ze wzglecu na zmniejszona skurczliwosd wtórna maja mniejsza sklonnosc do wypaczania i wykrzywiania sie.Zwiekszona sztywnosc i odpornosc na wysoka temperature umozliwiala na przyklad przy prasowaniu wtryskowym, od¬ ksztalcanie w wyzszych temperaturach. Umozliwia to szybsza produkcje i zmniejszenie chlodzenia, a wiec równiez oszczednosc energii Jako nieoczekiwany efekt mieszanin poliamidowych na¬ lezy szczególnie podkreslic co nastepuje:gdy w procesie pra¬ sowania wtryskowego z tego rodzaju tloczyw wykonuje sie w temperaturze 100°C przedmioty o grubosci 4 mm, na przyklad plyty, po ochlodzeniu pozostaja one przezroczy¬ ste, gdy tloczywo zawiera nylon 6, nylon 6,6, lub nylon 6,10 w ilosci do 60% wagowych, korzystnie do 40% wagowych Przyklad I. 10 czesci wagowych nylonu 6 o liczbie lepkosci 157, miesza sie wstepnie w mieszalniku wirowym, przez 10 minut w temperaturze pokojowej z 90 czesciami wagowymi mieszanego polikondensatu zawierajacego kwas tereftalowy i szesciometylenodwuamine 2,2,4-trójmetyIowa i 2,4,4-troJmetylowa, przy czym stosunek obu amin wynosi 1 :1. Nastepnie mieszanine w stopie kompaunduje sie w dwuslimakowej wtryskarce (marki Alphine, typ 60 DL).Temperatury w poszczególnych strefach wynosza: strefa 1 +250°C, strefa 2 +265°C, strefa 3 +270°C\ strefa 4 s +i250°C, temperatura dyszy wtryskowej wynosi +230°C.Liczba obrotów slimaka wynosi 13»_ obrotów na minute.Pasma wychodzace z glowicy wtryskarki, ochlodzono pod strumieniem powietrza i w granulatorze siekajacym po¬ krajano na cylindryczny granulat. Otizymany w ten sposób to granulat uformowano w tlokowej wtryskarce na kontrolne prety wzorcowe. Po 16 godzinach obliczono nastepujace wartosci mechaniczne: 1S 20 Graniczne naprezenie zginajace wedlug DIN 53452 Udarnosc z karbem wedlug DIN 53452 Trwaloscksztaltu wedlug Martensa Skurczliwosc ksztaltu Skurczliwosc wtórna po 2 g 100°C 120°C 1.145 kp/cm* 65 kp/cm* 85°C 0,7% 0,07% 0,1% Przyklady II do XXV. Postepujac jak w przykla¬ dzie I, stosuje sie zamiast nylonu 6, czesciowo inne typy nylonu, inny stosunek mieszaniny oraz inne temperatury oraz inna liczbe obrotów slimaka wtryskarki Poszczególne is warunki doswiadczen zestawiono w tablicy 1. Jako bezpo¬ staciowy poliamid zastosowano znów polikondensat kwasu tereftalowego i 2,2,4- trójmetyloszesciometyienodwuaminy i 2,4,4-trójmetyloszesciometylenodwuaminy. Wyniki badan wlasnosci mechanicznych zestawiono w tablicy 2* * Przyklad XXVI do XXX. Postepowano analogicznie jak w poprzednich przykladach. Jako czesciowe krystalizo¬ wany lub krystalizujacy poliamid zastosowano nylon 6,6, zas jako bezpostaciowy poliamid mieszany kondensat kwasu tereftalowego i boftalowego z szesciometylenodwuamina. 35 Stosunek wagowy kwasu tereftalowego do izoftalowego w ostatnim polimerze wynosi 3 :7. Warunki doswiadczen zes¬ tawiono w tablicy 3, zas wyniki badan i wlasnosci mecha¬ nicznych w tablicy 4. 40 PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Termoplastyczne tloczywo poliamidowe, znamienne tym, ze zawiera mieszanine 1-99 czesci wagowych, korzys¬ tnie 10-90 czesci wagowych czesciowo krystalizowanego 45 lub czesciowo krystalizujacego poliamidu na bazie w-amino¬ kwasów lub u-laktamu, lub na bazie kwasu dwukarboksylo* wego i nie rozgalezionych dwuamin oraz 99-1 czesci wago¬ wych bezpostaciowego poliamidu na bazie aromatycznego kwasu dwukarboksylowego i 2,2,4-trójmctyIoszesciometyle- 50 nodwuaminy i/albo 2,4,4-trójmetyloszesciometyletiodwu- aminy lub na bazie aromatycznego kwasu dwukarboksylo¬ wego i nierozg^lezionej dwuaminy alifatycznej o 6-12 ato¬ mach wegla w lancuchu.

2. Termoplastyczne tloczywo poliamidowe wedlug 55 zastrz. 1, znamienne tym, ze jako czesciowo krystalizowany lub krystalizujacy poliamid zawiera nyion 6, nySon 6,6, ny¬ lon 6,10, nylon 11 lub nylon 12.

3. Termoplastyczne tloczywo wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienne tym, ze jako bezpostaciowy poliamid zawiera poli- 60 kondensat kwasu tereftalowego i 2,2,4-trojmetyloszesciome- tylenodwuaminy i/albo 2,4,4-trójmetyloszesciometyienodwu- aminy lub polikondensat kwasu tereftalowego i/albo izoftalo¬ wego i szesciometylenodwuaminy. 6568 678 5 6 Tablica 1 Technologicznewarunki wytwarzania tloczywa poliamidowego z róznego typu nylonu i polikondensatów kwasu tereftalowego i 2,2,4-szesciometylenodwuaminy i 2,4,4trójmetyloszesciornetylenodwuaminy, Przyklad Typ nylonu Liczba lepkosci Zawartosc nylonu %wag. Temperatura cylindra w °G strefa Temperatura dyszy wtrys¬ karki w°C Liczba obro¬ tów slimaka na minute U Ul IV V VI VII VHI IX X Xl XII XIII XIV XV XVI XVII XVIII XIX XX XXI XXII XXIII XXIV XXV Nylon 6 Nylon 6,6 Nylon 6,10 Nylon 11 Nylon 12 157 164 178 160 160 100 90 60 40 100 90 60 40 10 100 90 60 40 10 100 90 60 40 10 100 90 60 40 10 - 240 240 245 — ¦ 255 255 240 250 ~ 220 220 225 240 — 230 230 230 240 - 240 230 230 230 - 245 250 265 — 260 260 250 265 — 245 245 250 255 _ 245 245 250 260 _. 250 250 250 260 - 245 255 265 — 265 265 255 270 — 260 260 265 270 — 240 250 255 275 — 250 260 260 275 - 237 237 245 — 255 250 240 255 — 250 250 245 255 - 240 250 255 260 - 245 260 260 260 - 220 220 230 ~ 240 240 230 230 - 225 225 225 230 — 230 240 245 245 - 235 235 245 245 — 13 13 13 — 13 13 13 13 — — 16 14 13 14 ^ 16 15 15 14 Tablica 3 Technologiczne warunki wytwarzania tloczywa poliamidowego z nylonu 6,6 i mieszanych kondensatów kwasu tereftalowego i izoftalowego i szesciometylenodwuaminy rzyklad XXVI XXVII KXVIIII XXIX XXX Zawartosc nylonu 6,6 w % wagów. 100 90 60 40 10 Wspólczynnik lepkosci 164 164 164 164 164 Temperatura cylindra strefa 1 2 3 230 230 240 240 245 245 250 255 .._ 250 250 260 265 w°C 4 — 250 250 260 265 Temperatura dyszy wtryskowej °C 230 230 230 240 Liczba obro¬ tów slimaka na minute 15 13 14 1468 678 7 8 Tablica 2 Wyniki badan wlasnosci mechanicznych (przyklady II do XXV) Przyklad II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI XVII XVIII XIX XX XXI XXII XXIII XXIV xxv Udarnosc z karbem 8,7 17,5 12,5 9,5 4,6 6,0 5,5 7,0 5,5 8,0 IM 8,5 7,2 5,5 8,5 10,5 14,5 10,0 6,0 7,3 9,0 11,0 8,5 tfi Graniczne naprezenie zginajace 780 876 900 990 850 1045 1,035 1,075 1135 640 650 795 915 1070 465 505 670 785 1030 510 540 650 800 900 Trwalosc ksztaltu °C powietrze 49 49 63 68 55 57 63 69 89 41 44 51 72 83 37 40 45 55 86 49 49 58 64 87 Skurczliwosc ksztaltu % 1,7 1,4 0,9 0,8 2,0 1,7 1,2 0,9 0t7 1,6 1.6 1,1 0,7 0,5 1,6 1,6 0,9 0,8 0,6 1,5 1,5 0,9 0,8 0,7 Skurczliwolc wtórna po2g % 0,50 0,13 0,20 0,20 0,50 0,10 0,12 0,12 0,08 0,50 0,15 0,15 0,10 0,07 0,40 0,23 0,15 0,15 0,08 0,20 0,20 0,15 0,10 0,08 po2g % _ 0,33 0,36 0,34 -~ 0.24 0,12 0,24 0,10 - 0,40 0,30 0,30 0.10 0,30 0,30 0,30 0,20 0,11 0,30 0,30 0,15 0,20 0,08 Tablica 4 Wyniki badan wlasnosci mechanicznych (przyklady XXVI do XXX) Przyklad XXVI XXVII XXVIII XXIX XXX Udarnosc z karbem 4.6 7,6 7,0 8.0 9,0 Graniczne naprezenie zginajace 850 1000 1050 1050 1 100 Trwalosc ksztaltu powietrze °C 55 55 60 65 75 Skurczliwosc ksztaltu % _ - - - - Skurczliwosc wtórna po2g % 0.50 0,20 0,18 0,12 0,06 Po2g % — 0.26 0,20 0,14 0,10 Prac. Repr. UP PRL. zam. 77/73 naklad 120+18 Cena 10 zl PL PL