RU2688140C1 - Композиционный материал на основе полифениленсульфона и способ его получения - Google Patents
Композиционный материал на основе полифениленсульфона и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688140C1 RU2688140C1 RU2018133114A RU2018133114A RU2688140C1 RU 2688140 C1 RU2688140 C1 RU 2688140C1 RU 2018133114 A RU2018133114 A RU 2018133114A RU 2018133114 A RU2018133114 A RU 2018133114A RU 2688140 C1 RU2688140 C1 RU 2688140C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composite material
- polyphenylene sulfone
- polycarbonate
- filler
- polyphenylene
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
- B29C41/02—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L81/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L81/06—Polysulfones; Polyethersulfones
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения композиционного материала на основе полифениленсульфона, применяемого в качестве суперконструкционного полимерного материала для аддитивных 3D технологий. Способ получения композиционного материала заключается в том, что предварительно сухую смесь 75-85 мас.% полифениленсульфона и 10 мас.% наполнителя экструдируют и гранулируют. Далее гранулят наполненного полифениленсульфона смешивают с гранулами поликарбоната, используемого в качестве пластификатора. Затем осуществляют экструзию полученной смеси. Поликарбонат берут в количестве 5-15 мас.%. В качестве наполнителя используют тальк. Изобретение позволяет повысить ударную вязкость и модуль упругости композиционного материала. 1 ил., 4 табл.
Description
Изобретение относится к композиционным материалам на основе полифениленсульфонов и способу его получения, применяемых в качестве суперконструкционных полимерных материалов для аддитивных 3D технологий.
Аддитивные технологии охватывают все новые сферы деятельности человека. Совершенствование и расширение ассортимента композиционных материалов, предназначенных для аддитивных технологий, способствуют более глубокому их проникновению во все сферы деятельности человека. С каждым годом повышаются требования по характеристикам материалов, предназначенных для 3D технологий, то есть композиционные материалы должны обладать высокой стойкостью к растрескиванию в растворителях, легко перерабатываться и максимально сохранять прочностные характеристики материала. В связи с этим, создание композиционного материала, обладающего рядом улучшенных свойств, способного быть использованным практически во всех областях промышленности и техники в настоящее время является достаточно актуальной задачей.
Известен материал по изобретению РФ №1788958 относящийся к полимерным композициям на основе полисульфона, используемым в качестве конструкционных материалов в машиностроении, электротехнике, электронике, авиационной промышленности, бытовой технике. Полимерная композиция включает следующие компоненты, при следующем соотношении масс. ч.: ароматический полисульфон на основе 4,4-дихлордифениясульфона и дифенилолпропана 85,0-90,0; разветвленный поликарбонат с показателем текучести расплава 50-60 г/10 мин (при 280°С, 2,16 кг) 5,0-10,0; полиалкилентерефталат 5,0-10,0; борная кислота 0,2-0,3 и/или окисленный полиэтилен 0,3-0,5 и технологические добавки (тетрастеарат пентаэритрита, стекловолокно, органические фосфиты) 0,1-30,0. Полимерная композиция обладает следующими характеристиками: показатель текучести расплава (300°С, 2,16 кг) 5,8-23,8 г/10 мин.; прочность при разрыве (снижение разрушающего напряжения) после контакта с растворителем 2-16%; усилие съема изделия с формы 4,5-8,0 кг/см2. Основным недостатком композиционного материала по изобретению являются низкие физико-механические характеристики.
Так же известна заявка на изобретение Японии №2000290506. «Полисульфоновая композиция и способ ее получения». Изобретение относится к способу получения композиционного материала с улучшенными механическими свойствами, без потери термической стабильности в процессе хранения и переработки. Композиционный материал основан на полисульфоне, модифицированном глиной интеркалированной аминосоединением. В качестве модификаторов глины использованы первичные, вторичные или третичные аминогруппы и/или соединения, которые имеют один или более заместителей, выбранных из группы ОН, эфирной группы. Органоглина входящая в состав полисульфоновой композиции имеет толщину пластины 500 - 2000 мкм. Недостатком композиционного материала является усложнение процесса получения за счет сильной агломерации наполнителя и необходимости предварительной подготовки слоистого силиката. Так же было отмечено, что композиционный материал по настоящему изобретению обладает недостаточно высокими физико-механическими характеристиками.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является патентный документ US 2004/0222561. Авторы
заявки на изобретение описывают композиционный материал и метод для трехмерного моделирования. Композиционный материал включает в себя 70-99 масс. % полифениленсульфона и 1-25 масс. % поликарбоната. В качестве основного недостатка композиционного материала по изобретению можно отметить снижение модуля упругости при введении поликарбоната, что ограничивает материал в различных сферах применения. Композиционный материал по настоящему изобретению получают путем одновременной загрузки всех компонентов в виде порошков в смеситель для получения сухой смеси, которая в дальнейшем подвергается экструзии.
Техническим результатом изобретения является создание композиционного материала на основе полифениленсульфонов и варьируемого количества наполнителя и пластификатора, придающих материалу повышенную ударную вязкость и модуль упругости, а также способ его получения, благодаря которому достигаются хорошие упруго-прочностные и пластические свойства.
Указанный технический результат достигается путем введения в полифениленсульфон наполнителя на основе талька и пластификатора на основе поликарбоната (ПК), при следующем соотношении компонентов, масс. ч:
Полифениленсульфон | 85-75, |
Тальк | 10, |
Поликарбонат | 5-15. |
Получение композиционного материала заключается в предварительном получении сухой смеси полифениленсульфона и талька с последующей ее экструзией и гранулированием. Полученные гранулы наполненного полифениленсульфона смешивают с гранулами поликарбоната и совместно экструдируют.
Используемый в качестве полимерной матрицы полифениленсульфон имеет температуру стеклования 214-219°С, приведенную вязкость 0,43-0,55 дл/г при общей структурной формуле:
В качестве наполнителя используется тальк фирмы Luzenac (Франция) марки А7С, в качестве пластификатора ПК фирмы Carbotex PC K-20MRA28 (Япония).
Данное изобретение иллюстрируются следующим примером.
В процессе получения композиционного материала используется двухскоростной смеситель R600/HC2500 производства фирмы "Diosna", двухшнековый экструдер Twin Tech Screw 10 mm, с L/D=26 и 5 зонами нагрева, оснащенный специальными дозаторами для подачи порошков и гранул. Режимы экструдирования приведены в табл. 1.
В таблице 2 представлен количественный и качественный состав композиционного материала по настоящему изобретению.
В таблице 3 представлены характеристики композиционного материала по известному способу получения композиционного материала (описан в патентном документе US 2004/0222561) и способу получения композиционного материала по настоящему изобретению. Получение материалов по обоим способам было сделано авторами настоящей заявки.
Вышеприведенный пример, носящий иллюстративный характер, демонстрирует возможность получения заявляемым способом
композиционного материала, обладающего повышенными ударной вязкостью и модулем упругости. Из таблицы видно, что упомянутые механические характеристики при изготовлении по заявляемому способу повысились в среднем более, чем на 5%, а предел прочности (σразр) более, чем на 20%.
Механические испытания на одноосное растяжение выполнены на образцах полученных литьем на термопластавтомате SZS-20 (Китай) с давлением на расплав до 120 МПа, при температуре материального цилиндра 400°С и температуре формы 180°С, в форме двухсторонней лопатки с размерами согласно ГОСТ 112 62-80. Испытания проводили на универсальной испытательной машине Gotech Testing Machine CT-TCS 2000, производство Тайвань, при температуре 23°С и скорости деформации ~ 2×10-3 с-1. В таблицах 3 и 4 модули упругости обозначаются Е, а σ - пределы прочности.
Испытания на ударную вязкость (в таблице 3 обозначена как Ар) выполнены по методу Изода согласно ГОСТ 19109-84 на образцах с размерами 80×10×4 мм3 для образцов без надреза (в таблице обозначено б/н) и с надрезом (в таблице - с/н). Испытания выполнены на приборе Gotech Testing Machine, модель GT-7045-MD, производство Тайвань.
Так же композиционный материал по настоящему изобретению использовался для печати образцов методом FDM с использованием 3D-принтера фирмы Stratasys (США) Fortus 400 mc при температуре 416°С. Образцы печатались в Х-направлении, с углом ориентации нитей 0° (продольная ориентация) представленная на фиг. 1.
В таблице 4 представлены физико-механические характеристики напечатанных с использованием 3D-принтера образцов композиционного материала.
Claims (3)
- Способ получения композиционного материала на основе полифениленсульфона, наполнителя талька и пластификатора поликарбоната при соотношении мас.%:
-
Полифениленсульфон 85-75, Тальк 10, Поликарбонат 5-15, - отличающийся тем, что предварительно сухая смесь на основе полифениленсульфона и наполнителя экструдируется и гранулируется, а затем полученный гранулят наполненного полифениленсульфона подвергается смешению с пластификатором с последующей его экструзией.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018133114A RU2688140C1 (ru) | 2018-09-18 | 2018-09-18 | Композиционный материал на основе полифениленсульфона и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018133114A RU2688140C1 (ru) | 2018-09-18 | 2018-09-18 | Композиционный материал на основе полифениленсульфона и способ его получения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2688140C1 true RU2688140C1 (ru) | 2019-05-20 |
Family
ID=66578985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018133114A RU2688140C1 (ru) | 2018-09-18 | 2018-09-18 | Композиционный материал на основе полифениленсульфона и способ его получения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2688140C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757595C1 (ru) * | 2020-08-31 | 2021-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ) | Полимерный композиционный материал |
RU2757582C1 (ru) * | 2020-08-31 | 2021-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ) | Композиционный материал |
RU2773376C2 (ru) * | 2020-03-10 | 2022-06-02 | Общество с ограниченной ответственностью "СМАРТ-ПРИНТИНГ" | Композиционный материал |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1788958A3 (ru) * | 1991-03-26 | 1993-01-15 | Haучho-Иccлeдobateльckий Иhctиtуt Плactичeckиx Macc Иm.Г.C.Пetpoba C Mockobckиm Oпыthыm Зaboдom Плactmacc | Пoлиmephaя komпoзиция |
US20040222561A1 (en) * | 2003-05-05 | 2004-11-11 | Stratasys, Inc. | Material and method for three-dimensional modeling |
US20110294912A1 (en) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Basf Se | Reinforced thermoplastic molding compositions based on polyarylene ethers |
-
2018
- 2018-09-18 RU RU2018133114A patent/RU2688140C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1788958A3 (ru) * | 1991-03-26 | 1993-01-15 | Haучho-Иccлeдobateльckий Иhctиtуt Плactичeckиx Macc Иm.Г.C.Пetpoba C Mockobckиm Oпыthыm Зaboдom Плactmacc | Пoлиmephaя komпoзиция |
US20040222561A1 (en) * | 2003-05-05 | 2004-11-11 | Stratasys, Inc. | Material and method for three-dimensional modeling |
US20110294912A1 (en) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Basf Se | Reinforced thermoplastic molding compositions based on polyarylene ethers |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2773376C2 (ru) * | 2020-03-10 | 2022-06-02 | Общество с ограниченной ответственностью "СМАРТ-ПРИНТИНГ" | Композиционный материал |
RU2757595C1 (ru) * | 2020-08-31 | 2021-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ) | Полимерный композиционный материал |
RU2757582C1 (ru) * | 2020-08-31 | 2021-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ) | Композиционный материал |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7789670B2 (en) | Planar connector | |
RU2688140C1 (ru) | Композиционный материал на основе полифениленсульфона и способ его получения | |
Sônego et al. | Flexible thermoplastic composite of Polyvinyl Butyral (PVB) and waste of rigid Polyurethane foam | |
CN108117735B (zh) | 高性能无卤阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法 | |
CN102234401B (zh) | 一种硫酸钙晶须改性聚苯乙烯复合材料及其制备方法 | |
CN103044837B (zh) | Hips复合材料、其制备方法和应用 | |
CN111073247A (zh) | 一种高力学性能、导电且低翘曲的碳纤维增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法 | |
CN1152918C (zh) | 用于搪塑成型的搪塑粉末及其制备方法 | |
CN107686637A (zh) | 耐高压耐高温复合材料及其制备方法 | |
CN103772953A (zh) | 一种抗冲击pc/abs合金及其制备方法 | |
CN111117203A (zh) | 一种导电、高力学性能且低翘曲纤维增强聚苯醚复合材料及其制备方法 | |
CN102134361A (zh) | 一种硫酸钙晶须改性聚乙烯醇复合材料及其制备工艺 | |
CN102898827A (zh) | 自润滑耐磨注塑级尼龙66及其制作工艺 | |
KR101573232B1 (ko) | 고분자량 폴리에틸렌 수지조성물 및 이의 제조 방법 | |
RU2686329C1 (ru) | Композиционный материал на основе полифениленсульфона | |
CN106366440A (zh) | 一种电力绝缘材料 | |
CN102850752B (zh) | 阻燃的sebs改性的聚碳酸酯合金材料的制备方法 | |
JPS5822056B2 (ja) | 耐熱性ゴム組成物 | |
CN101792604A (zh) | 自润滑耐磨注塑级石墨填充尼龙66及其制作工艺 | |
CN104530630A (zh) | 陶瓷纤维增强阻燃abs/pbt合金材料及其制备方法 | |
US9938391B2 (en) | Method for preparing polyolefin resin composition and polyolefin resin composition | |
CN110204870A (zh) | 一种耐收缩翘曲的ptt 3d打印线材及其制备方法 | |
CN110540720A (zh) | 一种薄壁型高耐热绝缘料及其制备方法 | |
CN112724592B (zh) | 一种超韧pom组合物及其制备方法和应用 | |
CN109705578B (zh) | 一种自修复的碳纤增强聚苯硫醚组合物及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210211 Effective date: 20210211 |