RU2709129C1 - Powdered prepolymer of thermocompression syntactic foam plastic - Google Patents

Powdered prepolymer of thermocompression syntactic foam plastic Download PDF

Info

Publication number
RU2709129C1
RU2709129C1 RU2019125733A RU2019125733A RU2709129C1 RU 2709129 C1 RU2709129 C1 RU 2709129C1 RU 2019125733 A RU2019125733 A RU 2019125733A RU 2019125733 A RU2019125733 A RU 2019125733A RU 2709129 C1 RU2709129 C1 RU 2709129C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
composition
expancel
total weight
amount
Prior art date
Application number
RU2019125733A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Николаевич Бабин
Максим Михайлович Платонов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "Современные полимерные материалы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "Современные полимерные материалы" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "Современные полимерные материалы"
Priority to RU2019125733A priority Critical patent/RU2709129C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2709129C1 publication Critical patent/RU2709129C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B32B5/20Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material foamed in situ
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/32Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof from compositions containing microballoons, e.g. syntactic foams

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to powder pre-polymer of thermo-compression syntactic foam plastic. Powder prepolymer of thermo-compression syntactic foam plastic contains polymer unexpanded microspheres, capable of expansion in temperature range of up to 150 °C, heat resistance not less than 170 °C, with diameter of up to 40 mcm in unexpanded state and bulk density in expanded state of not more than 40 kg/m3, taken in amount of 4–50 wt% of total weight of composition, powder of thermoplastic polymer with particle size of 1–315 mcm and flowing temperature (or melting) of not more than 150 °C, in amount of 50–95 wt% of total weight of composition, pyrogenic silicon dioxide with specific surface area of 175–380 m2/g in amount of 0.02–1 wt% of total weight of composition and inorganic filler-pigment in amount of 0–20 wt% of total weight of composition.
EFFECT: invention makes it possible to create syntactic foams by sintering method in shaping tooling, having the ability to secondary expansion and thermal welding.
5 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области порошковых полимерных материалов, в частности термопластичных композиций, предназначенных для изготовления синтактических пенопластов с плотностью в диапазоне 100-500 кг/м3 методом термического спекания в формообразующей закрытой оснастке.The invention relates to the field of powdered polymer materials, in particular thermoplastic compositions, intended for the manufacture of syntactic foams with a density in the range of 100-500 kg / m 3 by thermal sintering in forming closed equipment.

Отличительной особенностью изготовленных из порошкового форполимера пенопластовых заготовок является их способность к вторичному расширению в свободном состоянии или создании давления на внутреннюю поверхность оснастки в замкнутом объеме в диапазоне температур 130-170 °С и способность к термической сварке в диапазоне 130-170 °С. A distinctive feature of foam blanks made from a powder prepolymer is their ability to secondary expansion in the free state or to create pressure on the inner surface of the tool in a closed volume in the temperature range 130-170 ° C and the ability to heat welding in the range 130-170 ° C.

Известна группа изобретений синтактических термопластичных пенопластов из композиций на основе неорганических микросфер, олигомерного преполимера полиэфиримида и функциональных добавок (US 5691390, дата публикации 25.11.1997 г.; US 5532295, дата публикации 02.07.1996 г.). Композиции являются форполимером для получения синтактического термопластичного пенопласта, который готовят путем смешения всех компонентов в жидкой среде, с её последующем упариванием и термообработкой системы при температуре 320-340 °С. В результате образуется термопластичный синтактический пеноматериал. Недостатками методов является отсутствие термокомпрессионных свойств у пеноматериалов, использование жидкой среды смешения и необходимость её удаления, высокая температура получения материалов.A known group of inventions of syntactic thermoplastic foams from compositions based on inorganic microspheres, an oligomeric polyetherimide prepolymer and functional additives (US 5691390, publication date 11/25/1997; US 5532295, publication date 02.07.1996). The compositions are a prepolymer for syntactic thermoplastic foam, which is prepared by mixing all the components in a liquid medium, followed by evaporation and heat treatment of the system at a temperature of 320-340 ° C. The result is a thermoplastic syntactic foam. The disadvantages of the methods are the lack of thermal compression properties of the foams, the use of a liquid mixing medium and the need for its removal, the high temperature of obtaining materials.

Наиболее близкий аналог описан в патенте US2012247646A1. В качестве полимерной базы используется термореактивная система на основе эпоксидной смолы и отвердителя. В качестве вспенивающего компонента используют смесь расширенных и не расширенных полимерных сфер Expancel, также в систему введены арамидные волокна для упрочнения. Данная композиция рекомендована для заполнителя крюка клюшки и также обладает термокомпрессионным эффектом. Недостатком материала является использование в качестве основы термореактивной смолы, отверждение которой необходимо производить по заданным режимам, кроме того, после отверждения материал не проявляет термокомперссионных свойств. Также материал не позволяет переформовывать или исправлять дефекты заготовки в случае неудачного формования.The closest analogue is described in patent US2012247646A1. A thermosetting system based on epoxy resin and hardener is used as a polymer base. A mixture of expanded and non-expanded Expancel polymer spheres is used as a foaming component; aramid fibers have also been introduced into the system for hardening. This composition is recommended for putter hook filler and also has a thermocompression effect. The disadvantage of the material is the use of a thermosetting resin as the basis, the curing of which must be done according to the specified modes, in addition, after curing, the material does not exhibit thermocompression properties. Also, the material does not allow reshaping or correcting defects of the workpiece in case of unsuccessful molding.

Технической задачей предложенного изобретения является создание исходного однокомпонентного сырья, позволяющего изготавливать синтактические пеноматериалы методом спекания в формообразующей оснастке, которые обладают способностью к вторичному расширению при нагревании и термической сварке.The technical task of the proposed invention is the creation of a single-component raw material that allows syntactic foams to be produced by sintering in a forming tool, which are capable of secondary expansion during heating and thermal welding.

Указанная задача решается предложенным порошковым форполимером термокомпрессионного синтактического пенопласта, который содержит полимерные нерасширенные микросферы, способные к расширению в температурном диапазоне до 150 °С, термостойкостью не менее 170 °С, диаметром до 40 мкм в нерасширенном состоянии и насыпной плотностью в расширенном состоянии не более 40 кг/м3, взятых в количестве 4-50 мас. % от общей массы композиции, порошок термопластичного полимера с размером частиц 1-315 мкм и температурой текучести (или плавления) не более 150 °С, в количестве 50-95 мас. % от общей массы композиции, пирогенный диоксид кремния с удельной поверхностью в диапазоне 175-380 м2/г, в количестве 0,02-1 мас. % от общей массы композиции и неорганический наполнитель-пигмент в количестве 0-20 мас. % от общей массы композиции.This problem is solved by the proposed powder prepolymer of thermocompressive syntactic foam, which contains polymer unexpanded microspheres that can expand in the temperature range up to 150 ° C, heat resistance not less than 170 ° C, diameter up to 40 microns in unexpanded state and bulk density in expanded state not more than 40 kg / m 3 taken in an amount of 4-50 wt. % of the total weight of the composition, a thermoplastic polymer powder with a particle size of 1-315 microns and a pour point (or melting point) of not more than 150 ° C, in an amount of 50-95 wt. % of the total weight of the composition, fumed silica with a specific surface area in the range of 175-380 m 2 / g, in an amount of 0.02-1 wt. % of the total weight of the composition and inorganic filler-pigment in an amount of 0-20 wt. % of the total weight of the composition.

При этом в качестве полимерных нерасширенных микросфер используют микросферы Expancel 093 DU 120, Expancel 920 DU 40, Expancel 920 DU 80, Expancel 920 DU 120, Expancel 930 DU 120, Expancel 950 DU 80, Expancel 951 DU 120.In this case, Expancel 093 DU 120, Expancel 920 DU 40, Expancel 920 DU 80, Expancel 920 DU 120, Expancel 930 DU 120, Expancel 950 DU 80, Expancel 951 DU 120 are used as polymer unexpanded microspheres.

В качестве порошка термопластичного полимера используют порошкообразные акрилонитрилбутадиенстироловая (АБС) смола, поливинилхлорид, поливинилбутираль, сополимеры поливинилидендифторида, сополимеры на основе полиамидов, сополимеры на основе полиэфиров, полиуретаны.Powdered acrylonitrile butadiene styrene (ABS) resin, polyvinyl chloride, polyvinyl butyral, polyvinylidene difluoride copolymers, polyamide-based copolymers, polyester-based copolymers, are used as a thermoplastic polymer powder.

В качестве пирогенного диоксида кремния используют Аэросил 175, Аэросил 300, Аэросил 380.Aerosil 175, Aerosil 300, Aerosil 380 are used as fumed silica.

В качестве неорганического наполнителя-пигмента используют диоксид титана, красный железоокисный, сажа, алюминиевая пудра и др.As an inorganic filler pigment, titanium dioxide, red iron oxide, carbon black, aluminum powder, etc. are used.

Техническим результатом изобретения является разработка состава порошкового форполимера, который обеспечивает изготовление синтактических пеноматериалов методом спекания в формообразующей оснастке, и обладает способностью к вторичному расширению и термической сварке.The technical result of the invention is the development of the composition of the powder prepolymer, which provides the manufacture of syntactic foams by sintering in a forming tool, and has the ability to secondary expansion and thermal welding.

Технический результат достигается за счет использования системы порошковых компонентов, каждый из которых выполняет определенные функции, необходимые для создания синтактических пеноматериалов методом термообработки в формообразующей оснастке, и обладающих способностью к вторичному расширению при нагревании и термической сварке.The technical result is achieved through the use of a system of powder components, each of which performs certain functions necessary for creating syntactic foams by heat treatment in a forming tool, and with the ability to secondary expansion during heating and thermal welding.

Порошковый форполимер термокомпрессионного синтактического пенопласта состоит из следующих компонентов:The thermocompressive syntactic foam powder prepolymer consists of the following components:

1. Полимерных нерасширенных микросфер, способных к расширению в температурном диапазоне до 150 °С, термостойкостью не менее 170 °С,диаметром до 40 мкм в нерасширенном состоянии и насыпной плотностью не более 40 кг/м3 в расширенном состоянии. 1. Polymer unexpanded microspheres capable of expanding in the temperature range up to 150 ° C, heat resistance not less than 170 ° C, diameter up to 40 μm in the unexpanded state and bulk density not more than 40 kg / m 3 in the expanded state.

Наличие нерасширенных сфер позволяет формовать синтактические пеноматериалы в формообразующей оснастке при нагревании без применения специализированного прессового или автоклавного оборудования во первых за счет расширения состава в формообразующей оснастке до габаритов формы, во вторых за счет внутреннего давления в сферах, которое уплотняет порошковую композицию и позволяет сплавлять, входящие в состав разработанной композиции, термопластичные частицы. Целесообразно использовать сферы в количествах 4-50 мас. % от общей массы композиции. При понижении содержания нерасширенных сфер в составе менее 4 мас. % давления уплотнения, возникающего при термообработке композиции, не достаточно для сплавления монолитного блока синтактического заполнителя. При увеличении содержания нерасширенных сфер выше 50 мас. % наблюдается низкая прочность блока за счет недостаточного объемного содержания термопластичного связующего. В качестве полимерных нерасширенных микросфер сферы Expancel 093 DU 120, Expancel 920 DU 40, Expancel 920 DU 80, Expancel 920 DU 120, Expancel 930 DU 120, Expancel 950 DU 80, Expancel 951 DU 120. The presence of unexpanded spheres allows syntactic foams to be molded in the forming tool when heated without the use of specialized press or autoclave equipment, firstly due to the expansion of the composition in the forming tooling to the dimensions of the mold, and secondly due to the internal pressure in the spheres, which compacts the powder composition and allows alloying in the composition of the developed composition, thermoplastic particles. It is advisable to use spheres in amounts of 4-50 wt. % of the total weight of the composition. With a decrease in the content of unexpanded spheres in the composition of less than 4 wt. % of the seal pressure that occurs during the heat treatment of the composition is not enough to fuse the monolithic block of the syntactic aggregate. With an increase in the content of unexpanded spheres above 50 wt. % there is a low block strength due to insufficient volumetric content of thermoplastic binder. As polymer unexpanded microspheres of the sphere: Expancel 093 DU 120, Expancel 920 DU 40, Expancel 920 DU 80, Expancel 920 DU 120, Expancel 930 DU 120, Expancel 950 DU 80, Expancel 951 DU 120.

2. Термопластичного полимерного порошка с размером частиц 1-315 мкм и температурой текучести (или плавления) не более 150 °С. Использование порошковой формы полимера с размером частиц 1-315 мкм обеспечивает легкое смешение частиц с другими порошковыми компонентами системы. Использование полимера, относящегося к классу термопластов, обеспечивает возможность синтактического пенопласта к вторичному расширению и сварке благодаря наличию у термопластичных полимеров вязкотекучего состояния при повышении температуры выше температуры плавления (кристаллические термопласты) или текучести (аморфные термопласты). Использование термопластов с температурой плавления (текучести) менее 150 °С позволяет согласовать совместное применение указанных нерасширенных сфер и термопластичного порошка, так как при данной температуре выбранные сферы еще стабильны, при этом значительно расширяются, максимально уплотняя заготовку в ограниченном объеме формообразующей оснастки. Целесообразно использовать термопластичный порошковый полимер в количестве 50-95 мас. % от общей массы композиции. Снижение содержания менее 50 мас. % приводит к недостаточной прочности синтактического пенопласта, увеличение более 95 мас. % не позволяет качественно спрессовать пенопласты ввиду нехватки нерасширенных сфер создающих давление.2. Thermoplastic polymer powder with a particle size of 1-315 microns and a pour point (or melting point) of not more than 150 ° C. The use of a powder form of a polymer with a particle size of 1-315 μm provides easy mixing of particles with other powder components of the system. The use of a polymer belonging to the class of thermoplastics provides the possibility of syntactic foam for secondary expansion and welding due to the presence of a viscous fluid state in thermoplastic polymers with increasing temperature above the melting point (crystalline thermoplastics) or fluidity (amorphous thermoplastics). The use of thermoplastics with a melting (flow) temperature of less than 150 ° C allows us to coordinate the combined use of these unexpanded spheres and thermoplastic powder, since at this temperature the selected spheres are still stable, while expanding significantly, maximally compacting the workpiece in a limited volume of forming equipment. It is advisable to use a thermoplastic powder polymer in an amount of 50-95 wt. % of the total weight of the composition. The decrease in the content of less than 50 wt. % leads to insufficient syntactic foam strength, an increase of more than 95 wt. % does not allow qualitatively compressing foams due to the lack of unexpanded spheres creating pressure.

В качестве термопластичного полимерного порошка могут быть использованы: акрилонитрилбутадиенстироловая (АБС) смола, поливинилхлорид, поливинилбутираль, сополимеры поливинилидендифторида, сополимеры на основе полиамидов, сополимеры на основе полиэфиров, полиуретаны.The following can be used as thermoplastic polymer powder: acrylonitrile butadiene styrene (ABS) resin, polyvinyl chloride, polyvinyl butyral, polyvinylidene difluoride copolymers, polyamide-based copolymers, polyester-based copolymers, polyurethanes.

3. Пирогенный диоксид кремния с удельной поверхностью в диапазоне 175-380 м2/г и в количестве 0.02-1 мас. % от общей массы композиции. Использование данного компонента существенно повышает сыпучесть порошкового форполимера, благодаря чему при расширении сфер порошковая композиция равномерно распределяется внутри формообразующей оснастки, заполняя все полости и в точности повторяя геометрию оснастки. При использовании менее 0,02 мас. % сыпучесть композиции не повышается, при использовании более 1 мас. % наблюдается ухудшение прочностных характеристик синтактического пенопласта за счет существенного повышения вязкости. Может быть использован Аэросил 175, Аэросил 300, Аэросил 380.3. Pyrogenic silicon dioxide with a specific surface area in the range of 175-380 m 2 / g and in an amount of 0.02-1 wt. % of the total weight of the composition. The use of this component significantly increases the flowability of the powder prepolymer, due to which, when expanding the spheres, the powder composition is evenly distributed inside the forming tooling, filling all the cavities and repeating the geometry of the tooling exactly. When using less than 0.02 wt. % flowability of the composition does not increase, when using more than 1 wt. % there is a deterioration in the strength characteristics of syntactic foam due to a significant increase in viscosity. Aerosil 175, Aerosil 300, Aerosil 380 can be used.

4. Неорганический наполнитель-пигмент в количестве 0-20 мас. % от общей массы композиции. Получаемые на основе порошкового форполимера пенопласты могут быть как естественного цвета и не содержать пигмент, так и наполнены неорганическим пигментом-наполнителем. Могут быть использованы диоксид титана, красный железоокисный, сажа, алюминиевая пудра и др.4. Inorganic filler pigment in an amount of 0-20 wt. % of the total weight of the composition. The foams obtained on the basis of a powder prepolymer can be both natural in color and not contain pigment, or filled with inorganic filler pigment. Titanium dioxide, red iron oxide, carbon black, aluminum powder, etc. can be used.

Примеры реализации изобретения.Examples of the invention.

Влияние состава порошкового форполимера на его технологические свойства представлено в таблице 1.The effect of the composition of the powder prepolymer on its technological properties are presented in table 1.

Оптимизация рецептуры была использована на примере композиции на основе поливинилбутираля в порошковой форме с размером частиц не более 315 мкм и полимерных нерасширенных сфер Expancel 920 DU 80.The formulation optimization was used on the example of a composition based on polyvinyl butyral in powder form with a particle size of not more than 315 microns and polymer unexpanded spheres Expancel 920 DU 80.

Формование осуществлялось следующим образом.The molding was carried out as follows.

Внутренние поверхности формообразующей оснастки обрабатываются разделительным смазкой/составом в соответствии с рекомендациями на его применение. The internal surfaces of the forming tooling are treated with a release agent / compound in accordance with the recommendations for its use.

Вычисляется внутренний объем цилиндрической формообразующей оснастки по формуле:The internal volume of the cylindrical forming tool is calculated by the formula:

Vform = πD2*H/4;V form = πD 2 * H / 4;

D (см) – диаметр оснастки;D (cm) - tooling diameter;

H (см) – диаметр оснастки;H (cm) - tooling diameter;

Vform (см3) – внутренний объем формообразующей оснастки.V form (cm 3 ) is the internal volume of the forming equipment.

В оснастку помещается навеска форполимера, масса которой вычисляется по формуле:A prepolymer hitch is placed in the snap, the mass of which is calculated by the formula:

m (г) = 0,2 × Vform(см3), гдеm (g) = 0.2 × V form (cm 3 ), where

m (г) – навеска форполимера.m (g) is the weight of the prepolymer.

Затем оснастка закрывается и помещается в прогретый до 150 °С термошкаф на 50 минут. Then the equipment is closed and placed in a heating cabinet heated to 150 ° C for 50 minutes.

По истечение выдержки, оснастка вынимается, охлаждается до температуры менее 50 °С и элементы оснастки размыкаются. Полученная заготовка извлекается из оснастки, при помощи штангенциркуля измеряются её геометрические размеры и вычисляется её объем.After the exposure, the snap-out is removed, cooled to a temperature of less than 50 ° C and the snap-in elements open. The resulting workpiece is removed from the snap, with the help of a caliper, its geometric dimensions are measured and its volume is calculated.

Тест считается выполненным если:A test is considered completed if:

- полученная заготовка монолитная, и в ней отсутствуют неоднородности;- the resulting workpiece is monolithic, and there are no heterogeneities in it;

- объем заготовки отличается от внутреннего объема формообразующей оснастки не более чем на 1%.- the volume of the workpiece differs from the internal volume of the forming equipment by no more than 1%.

Figure 00000001
Figure 00000001

В случае образцов 1 и 2 формования синтактического пенопласта по геометрическим размерам оснастки не происходит ввиду плохой сыпучести порошкового форполимера. Образцы 3-6 демонстрируют влияние состава на технологические свойства форполимера и прочностные свойства пенопласта. Образец 7 показывает, что понижение содержания термопласта до уровня менее 50% приводит к повышению хрупкости пенопласта.In the case of samples 1 and 2, the formation of syntactic foam according to the geometric dimensions of snap does not occur due to poor flowability of the powder prepolymer. Samples 3-6 demonstrate the effect of the composition on the technological properties of the prepolymer and the strength properties of the foam. Sample 7 shows that lowering the thermoplastic content to a level of less than 50% leads to an increase in the fragility of the foam.

Примеры 8-12(Таблица №2) демонстрируют возможность использования других порошковых термопластов, с температурой плавления (текучести) не более 150 °С и других марок полимерных сфер для получения порошкового форполимера и термокомпрессионного синтактического пенопласта на его основе.Examples 8-12 (Table No. 2) demonstrate the possibility of using other powder thermoplastics, with a melting point (flow) of not more than 150 ° C and other grades of polymer spheres for producing a powder prepolymer and thermocompressive syntactic foam based on it.

Figure 00000002
Figure 00000002

Ниже представлены операции по изготовлению форполимеров, пенопластов на их основе и демонстрации термокомпрессионных свойств.The following are operations for the preparation of prepolymers, foams based on them and the demonstration of thermocompression properties.

Порошковый форполимер готовят смешением микросфер, порошкового термопласта, аэросила и пигмента в смесителе роторного типа.A powder prepolymer is prepared by mixing microspheres, powder thermoplastic, aerosil and pigment in a rotary type mixer.

Затем проводится операция изготовления синтактического пенопласта из порошкового форполимера. Полученный порошковый форполимер (масса образца определяется требуемой плотностью пенопласта) помещают в металлическую оснастку, изготовленную из металлического водопроводного ниппеля-бочонка с внешней резьбой ¾’’ и двух заглушек с внутренней резьбой ¾’’, объем полученной полости составляет 10 см3. Закручивают и нагревают оснастку при температуре 150 °С в течение 40 минут. После охлаждают оснастку до комнатной температуры, раскручивают и получают цилиндр из синтактического пенопласта диаметром 2 см и высотой 3,2 см.Then, the operation of syntactic foam production from a powder prepolymer is carried out. The obtained powder prepolymer (the mass of the sample is determined by the required density of the foam) is placed in a metal tool made of a metal tap nipple-barrel with an external thread ¾ '' and two plugs with an internal thread ¾ '', the volume of the cavity obtained is 10 cm 3 . Twist and heat the equipment at a temperature of 150 ° C for 40 minutes. After the equipment is cooled to room temperature, it is untwisted and a cylinder of syntactic foam with a diameter of 2 cm and a height of 3.2 cm is obtained.

Оценку способности к вторичному расширению синтактического пенопласта-демонстрацию термокомпрессионных свойств осуществляют следующим образом. Полученный цилиндр синтактического пенопласта помещают в свободном состоянии в термошкаф, прогретый до 150 °С на 30 минут. В результате вторичного нагревания за счет возникающего внутреннего давления происходит увеличение образца в объеме при сохранении цилиндрической формы.Assessment of the ability to secondary expansion of syntactic foam-demonstration of thermocompression properties is as follows. The resulting cylinder of syntactic foam is placed in a free state in a heating cabinet, heated to 150 ° C for 30 minutes. As a result of secondary heating due to the arising internal pressure, the sample increases in volume while maintaining a cylindrical shape.

Таким образом, разработан состав порошкового форполимера, который обеспечивает изготовление синтактических пеноматериалов методом спекания в формообразующей оснастке, которые обладают способностью к вторичному расширению и термической сварке.Thus, the composition of the powder prepolymer has been developed, which provides the production of syntactic foams by sintering in a forming tool, which have the ability to secondary expansion and thermal welding.

Полученные из порошкового форполимера пенопласты могут быть рекомендованы к применению в качестве пенопластовой сердцевины для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов, основы для водо- и топливостойких поплавков и других изделий с положительной плавучестью в указанных средах, искусственных бутылочных пробок и других закупоривающих материалов.Foams obtained from a powder prepolymer can be recommended for use as a foam core for the manufacture of products from polymer composite materials, a base for water and fuel-resistant floats and other products with positive buoyancy in these environments, artificial bottle caps and other clogging materials.

Claims (5)

1. Порошковый форполимер термокомпрессионного синтактического пенопласта, содержащий полимерные нерасширенные микросферы, способные к расширению в температурном диапазоне до 150 °С, термостойкостью не менее 170 °С, диаметром до 40 мкм в нерасширенном состоянии и насыпной плотностью в расширенном состоянии не более 40 кг/м3, взятые в количестве 4-50 мас. % от общей массы композиции, порошок термопластичного полимера с размером частиц 1-315 мкм и температурой текучести (или плавления) не более 150 °С в количестве 50-95 мас. % от общей массы композиции, пирогенный диоксид кремния с удельной поверхностью в диапазоне 175-380 м2/г в количестве 0,02-1 мас. % от общей массы композиции и неорганический наполнитель-пигмент в количестве 0-20 мас. % от общей массы композиции.1. Powder prepolymer of thermocompressive syntactic foam containing polymer unexpanded microspheres, capable of expanding in the temperature range up to 150 ° C, heat resistance not less than 170 ° C, diameter up to 40 microns in unexpanded state and bulk density in expanded state not more than 40 kg / m 3 , taken in an amount of 4-50 wt. % of the total weight of the composition, a thermoplastic polymer powder with a particle size of 1-315 microns and a pour point (or melting point) of not more than 150 ° C in an amount of 50-95 wt. % of the total weight of the composition, fumed silica with a specific surface area in the range of 175-380 m 2 / g in an amount of 0.02-1 wt. % of the total weight of the composition and inorganic filler-pigment in an amount of 0-20 wt. % of the total weight of the composition. 2. Порошковый форполимер по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерных нерасширенных микросфер используют микросферы Expancel 093 DU 120, Expancel 920 DU 40, Expancel 920 DU 80, Expancel 920 DU 120, Expancel 930 DU 120, Expancel 950 DU 80, Expancel 951 DU 120.2. The powder prepolymer according to claim 1, characterized in that as the polymer unexpanded microspheres use microspheres Expancel 093 DU 120, Expancel 920 DU 40, Expancel 920 DU 80, Expancel 920 DU 120, Expancel 930 DU 120, Expancel 950 DU 80, Expancel 951 DU 120. 3. Порошковый форполимер по п.1, отличающийся тем, что в качестве порошка термопластичного полимера могут быть использованы порошкообразные акрилонитрилбутадиенстироловая (АБС) смола, поливинилхлорид, поливинилбутираль, сополимеры поливинилидендифторида, сополимеры на основе полиамидов, сополимеры на основе полиэфиров, полиуретаны.3. The powder prepolymer according to claim 1, characterized in that the powdered acrylonitrile butadiene styrene (ABS) resin, polyvinyl chloride, polyvinyl butyral, polyvinylidene difluoride copolymers, polyamide-based copolymers, copolymers based on polyurethane can be used as the thermoplastic polymer powder. 4. Порошковый форполимер по п.1, отличающийся тем, что в качестве пирогенного диоксида кремния могут быть использованы Аэросил 175, Аэросил 300, Аэросил 380.4. The powder prepolymer according to claim 1, characterized in that Aerosil 175, Aerosil 300, Aerosil 380 can be used as fumed silica. 5. Порошковый форполимер по п.1, отличающийся тем, что в качестве неорганического наполнителя-пигмента могут быть использованы диоксид титана, красный железоокисный, сажа, алюминиевая пудра.5. The powder prepolymer according to claim 1, characterized in that titanium dioxide, red iron oxide, carbon black, aluminum powder can be used as an inorganic pigment filler.
RU2019125733A 2019-08-15 2019-08-15 Powdered prepolymer of thermocompression syntactic foam plastic RU2709129C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125733A RU2709129C1 (en) 2019-08-15 2019-08-15 Powdered prepolymer of thermocompression syntactic foam plastic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125733A RU2709129C1 (en) 2019-08-15 2019-08-15 Powdered prepolymer of thermocompression syntactic foam plastic

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2709129C1 true RU2709129C1 (en) 2019-12-16

Family

ID=69006901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019125733A RU2709129C1 (en) 2019-08-15 2019-08-15 Powdered prepolymer of thermocompression syntactic foam plastic

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2709129C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1781241A1 (en) * 1990-06-25 1992-12-15 Vladimirsky Polt I Process for producing heat-resistant syntactic foamed plastic
US5532295A (en) * 1993-11-01 1996-07-02 Mcdonnell Douglas Technologies Inc. Thermoplastic syntactic foams and their preparation
RU2574241C1 (en) * 2014-06-23 2016-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Composition for producing low-density material for protecting devices from mechanical action
US20170362404A1 (en) * 2014-12-03 2017-12-21 Bardot Group Syntactic foam, process of its preparation and buoyancy material including the same
WO2018183225A1 (en) * 2017-03-29 2018-10-04 W.L. Gore & Associates, Inc. Thermally insulative expanded polytetrafluoroethylene articles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1781241A1 (en) * 1990-06-25 1992-12-15 Vladimirsky Polt I Process for producing heat-resistant syntactic foamed plastic
US5532295A (en) * 1993-11-01 1996-07-02 Mcdonnell Douglas Technologies Inc. Thermoplastic syntactic foams and their preparation
RU2574241C1 (en) * 2014-06-23 2016-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Composition for producing low-density material for protecting devices from mechanical action
US20170362404A1 (en) * 2014-12-03 2017-12-21 Bardot Group Syntactic foam, process of its preparation and buoyancy material including the same
WO2018183225A1 (en) * 2017-03-29 2018-10-04 W.L. Gore & Associates, Inc. Thermally insulative expanded polytetrafluoroethylene articles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Viscosity and melt rheology of metal injection moulding feedstocks
US4880843A (en) Composition and process for making porous articles from ultra high molecular weight polyethylene
CA1118927A (en) Heat curable molding composition
US4925880A (en) Composition and process for making porous articles from ultra high molecular weight polyethylene
CN106317782B (en) A kind of preparation method of composite buoyancy material
CN102911479B (en) High heat conduction epoxy resin composition applicable to fully wrapped devices and preparation method
US3777000A (en) Method of producing a thick-walled cured plastics moulding
RU2709129C1 (en) Powdered prepolymer of thermocompression syntactic foam plastic
JPH05156121A (en) Molding material of phenol resin
CN109704636A (en) A kind of carbonization hardened material and its preparation method and application for 3D printing
US20070210474A1 (en) Divided Solid Compositions With A High Talc Content, Which Are Intended To Be Incorporated In A Thermoplastic Material
EP0528071A1 (en) Method of producing porous material having open pores
GB2468570A (en) Cold cast mass element
JP5744920B2 (en) Reinforced elastomer
JP2019055486A (en) Method for producing cork stopper and cork stopper
CA1183298A (en) Process of preparation of elastomeric material containing polynorbornene and product obtained by this process
JP2000281425A (en) Production of sulfur composition molded form
CN111823619A (en) Preparation method of PTFE composite material film, PTFE film and copper-clad plate using PTFE film
JP3716275B1 (en) Synthetic resin composition for molding, molding method thereof, and molded article
SU1502585A1 (en) Pulverulent compound for obtaining foam plastic
RU2057379C1 (en) Polymeric magnet manufacturing process
SU801869A1 (en) Method of producing hollow macrospheres
US4017570A (en) Method of producing three dimensional skeletal structures
KR100497071B1 (en) Foamedplastic composition, foamedplastic foamed it and method to foam thereof
JP3641187B2 (en) Porous filter body and method for producing the same