PL81035B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Celanese Corporation, Nowy Jork (Stany Zjednoczone Ameryki) Mieszanka zywiczna do formowania Przedmiotem wynalazku jest udoskonalona mieszanka zywiczna do formowania. Wynalazek ma na celu polepszenie wlasnosci zywicy do formowania. Mieszanka zywiczna wedlug wynalazku stanowi jednorodna mie¬ szanine napelniacza wzmacniajacego i politereftalanu butylenowego lub politereftalanu propylenowego.Mieszanka zywiczna wedlug wynalazku ma wyrazna przewage pod wzgledem obróbki i wlasnosci, nad podobnie wypelniona zywica do formowania typu politereftalanu etylenowego. Polimer politereftalanu etyleno¬ wego z napelniaczami wzmacniajacymi stosowano z dobrym skutkiem, jako zywice do formowania, do róznorod¬ nych celów. Uzywanie jednakze takiej zywicy do celów formierskich ma szereg ujemnych cech, takich jak wysoka temperatura formowania, wysoka temperatura formy, dlugi czas formowania oraz przewaznie koniecznosc stoso¬ wania srodka zarodkujacego lub innego dodatku zapewniajacego odpowiednia plynnosc polimeru w czasie formo¬ wania.Sposób otrzymywania polimerów politereftalanu etylenowego jak równiez politereftalanu propylenowego i politereftalanu butylenowego opisano w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2455319 do¬ tyczacym polimerów liniowych estrów kwasu tereftalowego. Polimery politereftalanu etylenowego stosowane sa szeroko do wytwarzania produktów wlókienniczych, produktów z folii i produktów metoda formowania. Sa one •dobrze znane szczególnie w produkcji wlókien i folii, ze wzgledu na wybitne wlasnosci fizyczne w porównaniu .^ipnymi polimerami liniowymi estrów tereftalowych, wylaczajac polimery politereftalanu propylenowego i poli- 4creftalanu butylenowego.Obecnie stwierdzono, ze udoskonalona mieszanke zywiczna do formowania otrzymuje sie przez dokladne. zmieszanie napelniacza wzmacniajacego z politereftalanu propylenowym lub politereftalanem butylenowym a nie jak dotychczas z politereftalanem etylenowym. Mieszanka do formowania wedlug wynalazku wymagaja nizszych temperatur obróbki, nizszych temperatur formy, krótszego czasu wtrysku i nie wymagaja czynnika zarodkujacego w porównaniu z politereftalanem etylenowym z takim samym napelniaczem. Niespodziewanie dobrym wlasci¬ wosciom przetwórczym mieszanek do formowania wedlug wynalazku towarzyszy równowaga ich wlasnosci, co powoduje ze sa one bardziej pozadane niz zywice politereftalanu etylenowego. Na przyklad zywica politerefta¬ lanu butylenowego z napelniaczem szklanym ma prawie identyczna wytrzymalosc jak politereftalan etylenowy2 81035 z napelniaczem szklanym, lecz znacznie wyzsza ciagliwosc, nizsza nasiakliwosc woda, lepsze wlasnosci pelzajace (zginanie) i pozadana barwe. Mieszanki do formowania wedlug wynalazku rozwiazuja problemy obróbki jakie wystepowaly przy podobnie napelnionej zywicy do formowania typu politereftalanu etylenowego jak równiez maja znacznie zrównowazone i ulepszone wlasnosci w porównaniu z wlasnosciami politereftalanu etylenowego.Podstawa mieczanek do formowania wedlug wynalazku jest polimer tereftalanu alkilenu, taki jak polimer zawierajacy politereftalan propylenowy i politereftalan butylenowy. Polimery te mozna otrzymac z produktu reakcji kwasu tereftalowego lub estru dwualkilowego kwasu tereftalowego (szczególnie tereftalanu dwumetylu) z glikolami posiadajacymi 3 i 4 atomy wegla. Odpowiednimi glikolami sa: glikol trójmetylenowy, glikol teramety- lenowy, butandiol-1,3, glikol propylenowy, butandiol-1,2, butandiol-2,3 itp.Przy produkcji polimerów uzywanych do mieszanek wedlug wynalazku to znaczy politereftalanów pro- pylenowych i politereftalanów butylenowych, jako produkt posredni powstaje odpowiedni monomeryczny tere- ftalan dwuhydroksyalkilowy. Zwiazek ten mozna otrzymac przynajmniej dwoma róznymi metodami. Zgodnie z jedna z nich ester dwualkilowy kwasu tereftalowego, w którym rodniki alkilowe zawieraja 1—7 atomów wegla, reaguje przewaznie z dwukrotnie molowa iloscia podanych powyzej glikoli. Korzystne jest stosowanie wyzszych proporcji glikolu, tj. wiecej niz dwa mole glikolu na jeden mol pochodnej tereftalanu, poniewaz stosujac takie proporcje, poczatkowa reakcja trans-estryfikacji przebiega szybciej i calkowicie. Reakcje trans-estryfikacji pro¬ wadzi sie w warunkach podwyzszonej temperatury i pod cisnieniem atmosferycznym, nizszym od atmosferycz¬ nego lub wyzszym od atmosferycznego.Temperatura reakcji lezy w granicach od okolo temperatury wrzenia mieszaniny reakcyjnej do 250°C, jesli jest to konieczne. Po otrzymaniu podstawy polimeru, miesza sie go dokladnie z napelniaczem wzmacniajacym przez suche mieszanie, lub mieszanie ze stapianiem, mieszanie w wytlaczarece, mieszanie ogrzewanymi walcami lub w innych typach mieszalników. Napelniacze wzmacniajace mozna mieszac z monomerami równiez w samej reakcji polimeryzacji, az do momentu zakonczenia procesu polimeryzacji. Jako napelniacze stosuje sie miedzy innymi wlókna szklane (szarpane lub ciagle), wlókno azbestowe, wlókna celulozowe, tkanine bawelniana, papier, wlókna syntetyczne, proszki metaliczne itp. Ilosc napelniacza wzmacniajacego waha sie w granicach od 2 do 80% wagowych liczac na cala mieszanke, korzystnie od okolo 5 do okolo 60% wagowych. Mieszanka zywiczna do formowania wedlug wynalazku moga zawierac równiez dodatki polepszajace ich wyglad i wlasnosci, takie jak barwniki, plastyfikatory, stabilizatory, utwardzacze itp.Nizej podane przyklady ilustruja wynalazek.Przyklad I. 6,8 kg politereftalanu butylenowego o lepkosci wewnetrznej 0,82 dodaje sie do 3,5 kg wlókna szklanego mieszanego w mieszalniku bebnowym przez 1 minute a nastepnie wytlacza sie przez 2,54 cm jednosrubowa wytlaczarke z dysza przedzalnicza. Temperatura wytlaczarki i dyszy wynosi 260, 265,6, 265,6 i 260°C (od bebna do dyszy). Splotki miele sie w mieszarce typu pilsniarki do takich wymiarów, aby mogly przejsc przez siatke o oczkach 4 mesh lub mniej. Politereftalan propylenowy miesza sie z wlóknem szklanym i wytlacza w podobny sposób.Dla celów porównawczych politereftalan etylenowy o lepkosci wewnetrznej 0,65 miesza sie z wlóknami szklanymi w takich samych proporcjach i tym samym sposobem jak opisano powyzej dla polimeru politereftalanu butylenowego. Celem ulatwienia krystalizacji politereftalanu etylenowego w wyprasce, dodaje sie do polimeru 0,5% wagowych talku. Obróbka zywicy politereftalanu etylenowego byla identyczna jak zywica politereftalanu butylenowego z ta róznica, ze wymagana jest nieco wyzsza temperatura wytlaczania 276,7—282°C.Powyzsze mieszanki zywiczne do formowania preparuje sie w formie testowych próbek i sprawdza wlas¬ nosci, podane w ponizszej tablicy: Zywice politereftalanu propylenowego i politereftalanu butylenowego wypelnione wlóknem szklanym maja znaczna przewage nad równorzednie wypelnionym politereftalanem etylenowym z napelniaczem szkla¬ nym. Porównujac politereftalan propylenowy i politereftalan butylenowy z politereftalanem etylenowym, wy¬ magaja one nizszej temperatury obróbki, znacznie krótszego czasu cyklu i nizszej temperatury formy. Maja one znacznie wyzsza udarnosc Izoda z karbem i odpornosc na rozciaganie, mniejsza kurczliwosc i nizsza nasiakliwosc woda. Wszystkie te polepszone wlasnosci zywic politereftalanu propylenowego i butylenowego z napelniaczem szklanym sa niezwykle pozadane i wyrazne, gdy porównac je z wlasnosciami równowaznej zywicy politerefta¬ lanu etylenowego z napelniaczem szklanym.Przyklad II—V. W podobny sposób, jak w przykladzie I, politereftalan butylenowy mieszano z róznymi ilosciami wlókna szklanego. Wlasnosci otrzymanych pretów prasowanych zestawiono w ponizszej tablicy3: ¦ - Przytoczone przyklady sa jedynie ilustracja wynalazku. Jednakze specjalisci od tworzyw sztucznych moga uzyskac szereg odmian tego wynalazku nie wychodzac poza zakres zastrzezen patentowych i nie odbiegajacych od ich istoty.81035 3 PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia paten to we 1. Mieszanka zywiczna do formowania oparta na politereftalanie alkilenowym, znamienna tym, ze zawiera 2 do okolo 80% wagowych napelniacza wzmacniajacego i 20—98% wagowych politereftalanu propyleno- wego lub politereftalanu butylenowego przy czym tereftalan ma lepkosc wewnetrzna w zakresie od okolo 0,2 do okolo 1,2.

2. Mieszanka zywiczna wedlug zastrz* 1,znamienna tym, ze zawiera politereftalan alkilenowy o lep¬ kosci wewnetrznej w granicach od okolo 0,5 do okolo 1,0.

3. Mieszanka zywiczna wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze zawiera napelniacz wzmacniajacy w ilosciach od 5 do 60% wagowych.

4. Mieszanka zywiczna wedlug zastrz. 3, znamienna tym, ze jako napelniacz wzmacniajacy zawiera wlókno szklane. Tablica 1 Wlasnosci politereftalanu butylenowego z napelniaczem szklanym w porównaniu z politereftalanem etylenowym z napelniaczem szklanym Material Politereftalan etylenowy Politereftalan butylenowy Zawartosc materialu szklanego Temperatura formowania (°C) Czas cyklu (sek) Temperatura formy (°C) Lepkosc wewnetrzna podstawy polimeru (decyl itry/gram) Lepkosc wewnetrzna prasowanego preta (decyl itry/gram) Udarnosc wedlug Izoda z karbem (kgm/cm) Odpornosc na rozciaganie (kgm/cm) Odksztalcenie cieplne przy obciazeniu 18,56 kg/cm2 w °C Wytrzymalosc na rozciaganie (kg/cm2) Wytrzymalosc na zginanie (kg/cm2) Modul ugiecia (kg/cm2) Skurczliwosc (kg/cm) Nasiakliwosc woda po 24 godz. (%) Nasiakliwosc woda po nasyceniu (%) Barwa Twardosc Rockwella 35,4 260 52 140 34,1 240 32 90 0,65 0,82 0,56 0,044 .1.52 222,2 1321,6 1757,8 0,1054X106 0,95 0,11 0,27 ciemnoszara M90 0,69 0,081 1,96 211,6 1282,5 1764,5 0,0984X10* 0,63 0,06 0.20 jasnoszara' M8481 035 Tablica 2 Wlasnosci politereftalanu propylenowego z napelniaczem szklanym w porównaniu z politereftalanem etylenowym z napelniaczem szklanym. Wlasnosc Politereftalan etylenowy Politereftalan propylenowy Zawartosc szklana (%) Temperatura formowania (°C) czas cyklu (sek) Temperatury formy 7°C Lepkosc wewnetrzna podstawy polimeru (decylistry/gram) Lepkosc wewnetrzna prasowanego preta (decylistry/gram) Udarnosc wg Izoda z karbem (kgm/cm) Odksztalcenie cieplne przy obciazeniu 18,56 kg/cm2 w°C Wytrzymalosc na rozciaganie (kg/cm2) Wytrzymalosc na zginanie (kg/cm2) Modul ugiecia (kg/cm2) 35,4 260 52 140 30 240 45 65 0,65 0,7 0,56 0,044 222,2 1321,6 1757,8 0,1054X10* 0,65 0,11 218,9 1441,1 2017,6 0,099X10* Tablica 3 Wlasnosci Zawartosc szklana w % Ciezar wlasciwy Nasiakliwosc woda w % Lepkosc istotna Wytrzymalosc na rozciaganie kg/cm2 w temperaturze 23°C Wytrzymalosc na zginanie kg/cm2 Wydluzenie rozciagajace w %, 23°C Modul zginajacy, kg/cm2 Wytrzymalosc na rozciaganie 73°C, kg/cm2 Wydluzenie rozciagajace, 73°C w % Udarnosc (kg/cm2) a — z karbem b — bez karbu Twardosc Rockwella, M Wytrzymalosc cieplna, °C a - 66 kg/cm2 b- 264 kg/cm2 Palnosc, cal/min a - ASTM b-UL 0 1,32 0,09 0,81 583,5 921,1 13 0,27X105 0,035 0,48 79 12,4 5,13 1,57 1,88 20 1,45 0,07 0,81 1005,3 1378,1 1,0 0,65X105 548,3 13 0,063 0,32 88 14,7 2,36 2,84 30 1,52 ,0,07 0,82 1033,56 1378,1 1,0 0,079X105 569,4 12 0,077 0,29 83 14,9 3,17 2,79 Prac. 1'oiigrat. UP PRL. Naklad 120 + 18egz. Cena 10 zl PL PL