Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfiko¬ wania tworzyw termoplastycznych takich jak poli¬ weglany, poliestry, poliamidy, pdliakrylany i tyim podobne, w celu poprawy ich wlasnosci mecha¬ nicznych, zwlaszcza sztywnosci i odpornosci na pelzanie równiez w podwyzszonych temperaturach.Z tworzyw termoplastycznych o zwiekszonej sztywnosci sa wykonywane róznego rodzajuksztalt¬ ki wykorzystywane w przemysle motoryzacyjnym, mechanice precyzyjnej, elektrotechnice i tym po¬ dobne. W przypadku jednak koniecznosci stoso¬ wania na przyklad elementów maszyn o niewiel¬ kich wymiarach, co wiaze sie z ogólna tendencja zmniejszania gabarytów maszyn, niezbedne jest aby tworzywa termoplastyczne, z których takie miniaturyzowane elementy mialyby byc wytwa¬ rzane, charakteryzowaly sie modulem Yumga o- kolo 30000^50000 kG^m2 i jego niewielkim spad¬ kiem wraz z uplywem czasu i podwyzszandem temperatury pracy. Wlasnosci uzytkowe tworzyw termoplastycznych stosowanych w tym aspekcie sa uzaleznione przede wszystkim od ich sztywno- sici, igdyz zniszczenie elementów z takiego ma¬ terialu nastepuje po przekroczeniu okreslonych dopuszczalnych odksztalcen.W dotychczasowej praiktyce wzmacnianie kon¬ strukcyjnych tworzyw termoplastycznych uzyskuije sie przez wprowadzenie do nich wlókien nieor¬ ganicznych, w szczególnosci szklanych lulb azbe¬ stowych.Znane jest z opisu patentowego nr 63 468 wy¬ twarzanie tworzyw termoplastycznych wzmocnio¬ nych wlóitanem nieorganicznym, przy czym wlók¬ na wprowadza sie do u(przedmio przygotowanego, rozcienczonego roztwrou polimeru, a rozpuszcza¬ lnik nastepnie usuwa sie z wlókna przez 'odparo¬ wanie. Sposobem przedstawionym w opisie pa¬ tentowym nr 6i8 0i8i5 wlókno nieorganiczne naj¬ pierw miesza sie z monomerem lub mieszanina monomerów z dodatkiem inicjatora., a w dalszej kolejnosti przeprowadza sie polimeryzacje.Okazalo sie jednakze, ze jakkolwiek dodatek materialu nieorganicznego w formie wlókien wy¬ datnie zwieksza sztywnosc tworzyw termoplastycz¬ nych, to jednak pociaga za soba znaczne pogorsze¬ nie wlasnosci przetwórczych takich polimerów. Do¬ danie wiekszej ilosci wypelniaczy wlóknistych do tworzyw termoplastycznych obniza ich zdolnosc plyniecia w procesach przetwórczych, dlatego wy¬ magane jest stosowanie podwyzszonej temperatury przy przetwórstwie, co- z kolei powoduje degra¬ dacje polimeru. Ponadto material wlóknisty w cza¬ sie granulacji i innych operacji przetwórczych ulega lamaniu, co pogarsza wlasnosci wzmacnia¬ jace. Na skutek nierównomiernosci rozmieszcze¬ nia wlókna w masie polimeru, powistaya w pew¬ nych strefach uprzywilejowane kierunki jego u- lozenia, warunkujac tym samym niekorzystna a- nizoitropie wlasnosci mechanicznych ksztaltek wy¬ konanych z tak wzmocnionego tworzywa. Podsta- 9797597975 wcwa jednak wada tworzyw termoplastycznych wzmocnionych przez dodatek wlókna nieorga¬ nicznego jest brak moznosci kontrolowania uzyski¬ wanych skutków, co uniemiozliiwLa dobór wlasnos¬ ci mechanicznych, które winny byc rózne w zalez¬ nosci od wymagan stawianych poszczególnym ro¬ dzajom ksztaltek.Jako wypelniacze tworzyw termoplastycznych stosuje sie równiez nieorganiczne wypelniacze drob¬ noziarniste. Dodatek takich wypelniaczy powodu¬ je zwiekszenie trwalosci chemicznej tworzywa, je¬ go opornosci elektrycznej i innych wlasnosci fi¬ zyko-chemicznych, jednakze nie zwieksza w dos¬ tatecznym stopniu sztywnosci i odjpornosci na pel¬ zanie ttwonzyw.Nieoczekiwanie stwierdlzono, ze wprowadzanie do tworzywa termoplastycznego d'roibno'zi:a'rnis- tyoh wypelniaczy nieorganicznych o wymiarach nie wiekszych niz 1 mm i odjpowiednio przygo¬ towanej powierzchni ziaren pozwala na otrzyma¬ nie termoplastycznych tworzyw konstrukcyjnych o duzej sztywnosci i odpornosci na pelzanie. Two¬ rzywa takie nadaja sie doskonale do wytwarzania ksztaltek, które moga pracowac pod duzym obcia¬ zeniem równiez w podwyzszonych temperaturach.Sposób wedlug wynalazku polega na dodawa¬ niu do tworzyw termoplastycznych drobnoziar- niistyczinych wypelniaczy nieorganicznych w po¬ staci drobnych ziarn o wymiarach nie wiekszych niz 1 mm oraz sferycznym ksztalcie i chropowa¬ tej powierzchni uzyskanej przez trawienie wy¬ pelniacza. Jako drobnoziarniste wypelniacze nie¬ organiczne stosuje sie tlenki gliniu, krzemu, gli- nokrzemiany, ich mieszaniny i stopy. Charakte¬ ryzuja sie one chropowaita powierzchnia i sferycz¬ nym ksztaltem ziarn.Chropowatosc powierzchni wypelniaczy nieor¬ ganicznych wjplywa na duze rozwiniecie powierz¬ chni czynnej, co powoduje zmiane struktury nad- molekularnej w zwiekszonym obszarze poliimeru.Zastosowanie takich wypelniaczy pozwala otrzy¬ mac wzmocnione tworzywo termoplastyczne o je¬ dnorodnej strukturze i jednakowej w calej ob¬ jetosci, zwiekszonej w tym samym stopniu sztyw¬ nosci. Chropowatosc powierzchni wypelniaczy nie¬ organicznych uzyskuje sie przez trawienie w tem¬ peraturze pokojiowej lub podwyzszonej rozcien¬ czonymi kwasami nieorganicznymi, takimi jak kwas fluorowodorowy, kwas fosforowy o odpo¬ wiednich stezeniach.Sposób wedlug wynalazku jest o tyle* dogodny, ze drobnoziarnisty nieorganiczny wypelniacz moz¬ na wprowadzac do polimeru w trakcie procesu wytlaczania, z jednoczesna mozliwoscia dowolne¬ go regulowania skladu kompozycji w zaleznosci od zalozonych wymagan.Przedmiot wynalazku jest blizej wyjasniony w przykladach wykonania.Przyklad I. 1 kg kopolimeru trioksanu z dioksolanem modyfikowanego politlenku etylu, miesza sie z 0,30 kg ziaren szkla o wymiarach 50 mikromerów uprzednio trawionych 5°/o kwasem fluorowodorowym. Mieszanie przeprowadza sie w wytlaczarce jednoslimakowej o stosunku IVD=20, ze strefa prózniowa, która wchodzi w sklad ciagu le 45 50 55 gramulacyjnego. Temperatura I strefy cylindra wy¬ tlaczarki wynosi 140°C, II strefy — 160°C, III strefy — 185°C, glowicy zas — 180°C, a ustni- ka 170°C. Otrzymuje sie 1,23 kg granulatu o sred¬ nicy 3 mm i dlugosci 4 mm. Z granulatu tego wtryskuje sie ksztaltki pomiarowe do oznaczen wlasnosci mechanicznych. Charakterystyke otrzy¬ manej kompoizycji w porównaniu z czystym, bez materialu ziarnistego, poliitriofcsanem, obrazuje ta¬ blica I.Tablica I Wlasnosci Wskaznik szybkosci przeplyniecia w temp. 100°C pod obciaz. 2,16 kg Granica plastycznosci przy statecznym roz¬ ciaganiu Modul sprez, wzdluznej Wydluzenie wzgledne przy zerwaniu Politriok- san [12,6 g/10 min. 425 kG/cm2 21500 kG/ /cm2 17,8% Kompo¬ zycja ,7 g^lO min. 488 kG/cm2 32300 kg/ 1 /cm2 9,2% Przyklad II. Postepujac analogicznie jak w przykladzie I 1 kg poliweglanów miesza sie z 0,2(5 kg proszku korundowego o wymiarach 30— 50 mikrometrów. Chropowata powierzchnie prosz¬ ku korundowego uzyskuje sie pnzez dzialanie 20% kwasu fosforowego w temperaturze 80°C. Otrzy¬ muje sie 1,23 kg kompozycji w positaci granulatu o srednicy 3 mm i dlugosci 3 mm. Temperatura wytlaczania w I strefie wynosi 220°C, w II stre¬ fie — 250°C, w III strefie — 260°C i w glowicy — 240°C. Z granulatu tego wttryskuje sie kszttalltki o wlasnosciach przedstawionych w tablicy II przy okolo 300% wzroscie odipornosci na pelzanie.Tablica II 1 Wlasnosci Wskaznik szybkosci plyniecie w temp. 280°C pod obciaz. 5,00 kg Granica plastycznosci przy statycznym roz¬ ciaganiu Modul sprezystosci wzdluznej Poliweglan 6,4 g/10 min. 569 kg/cm2 24000 kG/ /cm2 Wydluzenie wzgledne 570/0 | przy zerwaniu Kompo¬ zycja ,6 g/10 min. 1 634 kK/cm2 33600 kG/ /cm2 31% 65 Przyklad III. Postepuje sie identycznie jak w przykladzie II, z ta róznica, ze 1 kg politlenku fenylu i 2 kg (polistyrenu miesza sie z 0,9 kg zia-5 Tablica III Mieszanka 8,5 g/10 min.G50 kGvtom2 1 28000 kG/ /cm2 14% Wlasnosci Wskaznik. szybkosci plynieca w temp. ,280°C pod obciazeniem 5,00 kg Granica .plastycznosci przy statycznym roz¬ ciaganiu Modul sprezystosci wzdluznej Wydluzenie wzgledne przy statycznym roz¬ ciaganiu Kompo¬ zycja 7,4 g/10 min. 7i20 kG/cm2 39000 kG/ 1 /cm2 9,6% 1 6 ren szkla o wymiarach 40 milkrametTów, uprzed¬ nio trawionych 5% kwasem fluorowodorowym.Wlasnosci tej kompozycji sa przedstawione w ta¬ blicy III, przy czym odpornosc na pelzanie wzrasta okolo 270%. PL