RU2814518C1 - Полимерная композиция на основе полифениленсульфида - Google Patents
Полимерная композиция на основе полифениленсульфида Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814518C1 RU2814518C1 RU2023116562A RU2023116562A RU2814518C1 RU 2814518 C1 RU2814518 C1 RU 2814518C1 RU 2023116562 A RU2023116562 A RU 2023116562A RU 2023116562 A RU2023116562 A RU 2023116562A RU 2814518 C1 RU2814518 C1 RU 2814518C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyphenylene sulfide
- composition
- polymer composition
- polyphenylene sulphide
- hydrotalcite
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 21
- -1 polyphenylene Polymers 0.000 title abstract description 14
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 5
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 title abstract 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 18
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 claims abstract description 12
- 229960001545 hydrotalcite Drugs 0.000 claims abstract description 12
- 229910001701 hydrotalcite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 8
- CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 2-aminophenol Chemical compound NC1=CC=CC=C1O CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 claims description 31
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims description 31
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010445 mica Substances 0.000 abstract 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 abstract 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 9
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 4
- 239000003017 thermal stabilizer Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N phosphite(3-) Chemical class [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- AIBRSVLEQRWAEG-UHFFFAOYSA-N 3,9-bis(2,4-ditert-butylphenoxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro[5.5]undecane Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP1OCC2(COP(OC=3C(=CC(=CC=3)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC2)CO1 AIBRSVLEQRWAEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SSADPHQCUURWSW-UHFFFAOYSA-N 3,9-bis(2,6-ditert-butyl-4-methylphenoxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro[5.5]undecane Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(C(C)(C)C)=C1OP1OCC2(COP(OC=3C(=CC(C)=CC=3C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC2)CO1 SSADPHQCUURWSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCS UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100049641 Caenorhabditis elegans pfs-2 gene Proteins 0.000 description 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical class [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- HAXFWIACAGNFHA-UHFFFAOYSA-N aldrithiol Chemical compound C=1C=CC=NC=1SSC1=CC=CC=N1 HAXFWIACAGNFHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940069428 antacid Drugs 0.000 description 1
- 239000003159 antacid agent Substances 0.000 description 1
- 230000001458 anti-acid effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 210000004051 gastric juice Anatomy 0.000 description 1
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000003918 potentiometric titration Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к полимерным высоконаполненным композиционным материалам на основе полифениленсульфида. Предложена полимерная композиция для изготовления деталей конструкционного, электротехнического и общего назначения, содержащая в масс.%: 26,00-38,80 полифениленсульфида, 30,00-50,00 стекловолокна, 10,10-30,00 порошкообразного наполнителя, выбранного из группы, включающей микрослюду, гидроксид магния и микроволластонит, 0,20-1,50 гидротальцита, 0,10-1,50 стерически затрудненного фенола или аминофенола, 0,10-1,50 стерически затрудненного фосфита. Технический результат – повышение прочности при изгибе, показателя электрического сопротивления и чистоты полимерной композиции на основе полифениленсульфида. 2 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к полимерным высоконаполненным композиционным материалам на основе полифениленсульфида, которые могут быть использованы для изготовления деталей конструкционного, электротехнического и общего назначений изделий электротехнической, автомобильной, авиационной, специальной, машиностроительной, бытовой и других видов техники.
Известна высоконаполненная композиция для инкапсуляции электронных компонентов, содержащая 25-45% полифениленсульфида, 5-30% силиката кальция в форме волокна (волластонита) с соотношением длины к диаметру, равным 3 к 1, 40-60% неорганического порошкообразного наполнителя (кремнезема) и от 0 до 4% органосилана, предпочтительно 3-меркаптопропилтриметоксисилана (Патент США №4482665, кл. США 524/262, МПК C08K 5/54, C08K 3/34, опубл. 13.11.1984 г. ).
Данная композиция обладает улучшенной по сравнению со стеклонаполненными композициями текучестью и увеличивает выход годных изделий. Недостатком композиции является низкий, не соответствующий современному техническому уровню, показатель электросопротивления, составляющий 2⋅1012 ом после 48 часов выдержки при влажности 95%.
Известна композиция, содержащая 30-80 мас. % полифениленсульфида, 20-70 мас. % армирующего наполнителя в виде стекловолокна, 0,5-10 мас. % полиэтилена низкого давления и 0,1-5,0 мас. % органосилана (Патент США №4680326, кл. США 524/106, МПК: C08K 5/54, C08K 5/34, опубл. 14.07.1987 г.). Данная композиция обладает хорошими электроизоляционными свойствами и трещиностойкостью. Недостатком данной композиции является низкий показатель электрического сопротивления, составляющий согласно описанию патента всего от 7,2.109 до 1,7.1011 Ом.
Известна полимерная композиция, содержащая полифениленсульфид, включающий высокомолекулярный (от 10 до 60 мас. %) и низкомолекулярный (от 1,0 до 30 мас. %) полимер, стекловолокно (от 5,0 до 60 мас. %), гидротальцит (от 0,05 до 3,0 мас. %), нуклеатор (от 0,01 до 3,0 мас. %), органосилан (от 0,1 до 5,0 мас. %), полиэтилен (от 0,01 до 3,0 мас. %) и пигмент в количестве от 0,01 до 10,0% от массы всей композиции (Патент США №5079290, кл. C08K 3/34, C08L 81/02, опубл. 07.01.1992 г.).
Согласно описанию патента стекловолокно, вводимое в композицию, обеспечивает хороший уровень прочностных свойств, нуклеаторы (зародышеобразователи процесса кристаллизации) позволяют сократить время технологического цикла формования изделий, полиэтилен облегчает извлечение отлитых изделий из прессформы, гидротальцит использован в качестве антикоррозионной добавки, а пигмент придает изделию хороший товарный вид. Композиция имеет хорошую прочность, жесткость, технологичность и может быть использована для изготовления изделий методом литья под давлением.
Недостатком данной композиции является относительно низкий уровень жесткости и прочности, не соответствующий уровню для высоконаполненных композиций на основе полифениленсульфида.
Известна полимерная композиция, содержащая 40-90 мас. % высокомолекулярного полифениленсульфида, 0,1-3,0 мас. % дисульфидного соединения, 5,0-70 мас. % волокнистого наполнителя и 0,1-5,0 мас. % органосилана (Патент США №9365718, кл. C08L 81/04, опубл. 14.06.2016 г.).
Согласно описанию патента используемый для получения композиций полифениленсульфид должен иметь вязкость расплава не менее 2000 пуаз и содержание хлора не более 1000 ppm. В качестве дисульфидного соединения можно использовать диаминодифенилдисульфид, дибензилодисульфид, дитиодипиридин, дитиоморфолин и др. В качестве волокнистого наполнителя могут быть использованы стеклянные, углеродные, органические и др волокна. Подходящими органосилановыми соединениями являются винилалкоксисилан, эпоксиалкоксисилан, аминоалкилсиланы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, аминоалкилтриэтоксисилан и смеси органосилов в различных сочетаниях. Композиция дополнительно к дисульфидному соединению может содержать модификатор ударной вязкости, в частности, полиуретан, силиконовую резину, эластомеры, сополимер АБС и др. Предпочтительно использовать сополимер этилена с глицидилметакрилатом, который в процессе экструзионного совмещения в расплаве взаимодействуют с дисульфидным соединением, что повышают вязкость расплава композиции и стабилизирует процесс экструзии. Согласно описанию патента США №9365718 полученные композиции имеют хорошие прочностные характеристики и низкое содержание хлора - от 500 до 810 ppm.
Основным недостатком данной композиции является необходимость использования высокомолекулярного полифенилпенсульфида с высокой степенью очистки, что существенно удорожает получаемые композиции. К недостаткам также следует отнести относительно невысокий уровень прочности при растяжении и изгибе.
Известна полимерная композиция с очень низким содержанием хлора, не превышающим 550 ppm, содержащая полифениленсульфид (1,0-99 м.ч.) и поликарбонат (1,0-99 м.ч.), (Европейский патент №3112423, кл. C08L 69/00, C08L 81/02, опубл. 04.01.2017 г.). Композиция дополнительно может содержать от 5 до 400 м.ч. наполнителя на 100 м.ч. полифениленсульфида и поликарбоната.
Согласно описанию Европейского патента №3112423 для получения полимерной композиции используют очищенную от хлора специальную дорогостоящую марку исходного полифениленсульфида с содержанием хлора не более 50 ppm, что является основным недостатком данного технического решения. К недостаткам следует отнести и невысокий уровень прочностных свойств: прочность при растяжении составляет 120 МПа, а ударная вязкость - 30 кДж/м2.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому эффекту является полимерная композиция, содержащая полифениленсульфид (100,0 м.ч.), графит (5,0-50,0 м.ч.), стекловолокно (5,0-80,0 м.ч.) и тальк (5,0-80,0 м.ч.) с диаметром частиц, не превышающим 10 мкм (Патент Японии №2022160098, кл. C08J 5/04;C08K 3/04. C08L 81/02, опубл. 19.10.2022 г,). Согласно описанию патента композиция может дополнительно содержать стабилизаторы, антиоксиданты, нуклеаторы, пластификаторы и др. добавки. Данная композиция обладает высоким коэффициентом теплопроводности, хорошей электрической изоляцией, прочностью и может использоваться в изготовлении ламп, коннекторов, конденсаторов, миниатюрных переключателей и др. деталей.
Недостатком данной композиции является низкий уровень прочностных свойств (прочность при разрыве составляет от 56 до 118 МПа) и относительно невысокий показатель электрического сопротивления, составляющий от 1012 до 1015 Ом⋅см.
Технической задачей изобретения является повышение уровня прочностных, электроизоляционных характеристик и чистоты полимерной композиции на основе полифениленсульфида.
Техническое решение указанной задачи достигается за счет того, что в полимерной композиции на основе полифениленсульфида, содержащей полифениленсульфид, стекловолокно, порошкообразный наполнитель и добавки, композиция в качестве порошкообразного наполнителя содержит наполнитель, выбранный из группы, включающей микрослюду, гидроксид магния и микроволластонит, а в качестве добавок содержит гидротальцит, стерически затрудненный фенол или аминофенол и стерически затрудненный фосфит при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| полифениленсульфид | 26,00-38,80 |
| стекловолокно | 30,00-50,00 |
| порошкообразный наполнитель, выбранный | |
| из группы, включающей микрослюду, гидроксид | |
| магнияи микроволластонит | 10,10-30,00 |
| гидротальцит | 0,20-1,50 |
| стерически затрудненный фенол или аминофенол | 0,10-1,50 |
| стерически затрудненный фосфит | 0,10-1,50 |
Для реализации предлагаемого технического решения используют следующие компоненты и вещества.
В качестве полимерной матрицы используют полифениленсульфид линейного и/или сшитого строения, имеющий показатель текучести расплава в пределах 50-1000 г/10 мин при температуре 320°С и нагрузке 5 кг.
В качестве основного наполнителя используют стекловолокно диаметром от 5 до 15 мкм, выработанное на термически устойчивых при 320-350°С прямых замасливателях, пригодных для получения стеклонаполненных композиций на основе полифениленсульфида. Стеклонаполнитель может быть использован как в виде ровинга, так и рубленного стекловолокна. Предпочтительно использовать дозирующееся рубленное стекловолокно. Для получения полимерной композиции можно также использовать базальтовые, углеродные, органические и др. волокна, применение которых не приводит к ухудшению свойств получаемых материалов.
В качестве порошкообразного наполнителя используют микрослюду, гидроксид магния или микроволластонит, в качестве которых могут быть использованы наполнители, производимые в промышленном масштабе, например микрослюда марки Фрамика, гидроксид магния марки Экопирен и микроволластонит марки Миволл. Допускается использование и других порошкообразных минеральных наполнителей, использование которых не приводит к ухудшению свойств получаемых композиций.
Гидротальцит общей формулы: Mg6Al2(OH)1-6CO3⋅4H2O или Al2O3⋅6MgO⋅CO2⋅12H2O имеет множество структур, содержащих слабо связанные карбонат-ионы, позволяющие применять его для очистки сточных вод и переработки ядерного топлива. В основном используется в медицине как антацид для нейтрализации желудочного сока. В полимерных композициях применяется в качестве антикоррозионной добавки. В предлагаемой композиции гидротальцит может быт использован как искусственного, так и природного происхождения.
В качестве добавок используют термостабилизаторы, выбранные из группы стерически затрудненных фенолов или аминофенолов и стерически затрудненных фосфитов. Допускается использование широкого круга стабилизаторов указанных групп, например, перечисленные в патенте США №9074096, кл. H01L 23/29, C08L 81/04, опубл. 07.07.2015 г., но предпочтительно использовать следующие термостабилизаторы: бис(2,4-ди-трет-бутилфенил)пентаэритритол дифосфит, бис(2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенил)пентаэритритол дифосфит, трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит, N,N'-гексаметилен-бис[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионамид)], эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил пропионовой кислоты и пентаэритрита. Предпочтительным и наиболее эффективным является совместное использование смеси термостабилизаторов, выбранных из группы стерически затрудненных фенолов или аминофенолов и стерически затрудненных фосфитов.
Полимерная композиция также может дополнительно содержать термически устойчивые при температурах переработки полифениленсульфида технологические смазки различного химического строения, пигменты, красители, нуклеаторы и др. добавки, используемые в изготовлении композиций на основе полифениленсульфидов.
Совмещение компонентов композиции осуществляют экструзионным способом, предпочтительно в двухшнековом экструдере с параллельным вращением шнеков, имеющем 2 зоны загрузки наполнителей. Загрузка компонентов композиции может быть осуществлена как подачей смеси всех компонентов в экструдер, так и раздельной подачей компонентов. Предпочтительной является технология совмещения, при которой смесь полифениленсульфида и термостабилизаторов подается в экструдер через основной загрузочный бункер, далее непосредственно в расплав последовательно подается порошкообразный наполнитель, гидротальцит и рубленное стекловолокно или стеклоровинг.
Предлагаемое соотношение компонентов является оптимальным и обеспечивает достижение технического эффекта. При уменьшении или увеличении содержания компонентов от предлагаемого, свойства получаемых композиционных материалов ухудшаются.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Примеры 1-5.
Для получения композиций использовали полифениленсульфиды, основные свойства которых приведены в таблице 1.
* - показатель текучести расплава при Т=320°С и нагрузке 5 кг
В примерах 1-2 использован полифениленсульфид марки ПФС-1, в примерах 3-4 - марки ПФС-2 и в примере 5 - марки ПФС-3.
Расчетные количества полифениленсульфида, и термостабилизаторов из дозаторов подают в бункер двухшнекового экструдера модели ZSK-25 фирмы «Wemer&Pfieiderer» (диаметр шнеков 25 мм, отношение длины шнеков к их диаметру равно 48) и экструдируют при 310-330°С и скорости вращения шнеков 50-250 об/мин. Непосредственно в расплав компонентов через вторую зону загрузки дозируют порошкообразный наполнитель и гидротальцит и затем боковым питателем дозируют рубленное стекловолокно (или стеклоровинг). На выходе из формующей головки экструдера получают пруток композиционного высоконаполненного материала, который охлаждается и гранулируется. Составы и свойства полученных композиций приведены в таблице 2.
Физико-механические и электрофизические свойства полимерных композиций определяли на образцах, которые изготавливали методом литья под давлением на термопластавтомате модели Ergotech Viva 50-270 фирмы Demag по следующим режимам: температура литья 310-330°С; давление литья 70-110 МПа; давление формования 60-80 МПа; давление пластикации 5-10 МПа; температура прессформы (145±5)°С; время выдержки под давлением 15-20 с; время выдержки при охлаждении 20-25 с.
Прочность при разрыве определяли по ГОСТ 11262-2017 на многоцелевых образцах тип А1 по ГОСТ 33693-2015. Изгибающее напряжение при максимальной нагрузке определяли на образцах размером 4⋅10⋅80 мм по ГОСТ 4648-2014. Модуль упругости при растяжении определяли по ГОСТ 9550-81. Удельное объемное электрическое сопротивление определяли на дисках диаметром 50 и толщиной 2 мм по ГОСТ 6433.2-71. Результаты испытаний обработаны статистически по ГОСТ 14359-69. На определение каждого показателя прочностных свойств испытывалось по 7-10 штук образцов.
Содержание хлора в композициях определяли методом элементного анализа путем сжигания пробы композиции и хроматографическим анализом полученных продуктов. Наличие ионных примесей хлора (свободный хлор, не входящий в структуру полифениленсульфида) определяли путем потенциометрического титрования маточного раствора электролита №135 (на основе диметилформамида), в котором при температуре 110°С проба композиции выдерживалась в течение 96 часов.
Таблица 2 - Составы и прочностные характеристики полимерных композиций на основе полифениленсульфида
* - композиция по патенту Японии №2022160098 (пример №8)
Как видно из данных таблицы 2, предлагаемое техническое решение позволяет получать полимерные композиции на основе полифениленсульфида, имеющие более, чем в 2 раза высокую прочность при изгибе и на 2 порядка более высокий показатель электрического сопротивления, что обеспечивает повышенную эксплуатационную стойкость изделий различного назначения, изготавливаемых из данных композиций.
Кроме того, существенным преимуществом предлагаемого технического решения является возможность изготовления высокочистых, не содержащих ионных примесей хлора, композиционных материалов на основе полифениленсульфидов технических марок, что существенно расширяет возможные области их применения, в частности, для изготовления изделий электронной компонентной базы и вычислительной техники.
Несмотря на известность применения гидротальцита в композициях на основе полифениленсульфида, в предложенном техническом решении найдено новое сочетание компонентов и их количественное соотношение, которые обеспечили получение априори не ожидаемого технического эффекта - повышение чистоты получаемых композиций и достижение высоких прочностных и электроизоляционных характеристик, что обеспечило получение композиций с характеристиками, превосходящими аналоги.
Claims (2)
- Полимерная композиция на основе полифениленсульфида для изготовления деталей конструкционного, электротехнического и общего назначения, содержащая полифениленсульфид, стекловолокно, порошкообразный наполнитель и добавки, отличающаяся тем, что композиция в качестве порошкообразного наполнителя содержит наполнитель, выбранный из группы, включающей микрослюду, гидроксид магния и микроволластонит, а в качестве добавок содержит гидротальцит, стерически затрудненный фенол или аминофенол и стерически затрудненный фосфит при следующем соотношении компонентов, мас. %:
-
полифениленсульфид 26,00-38,80 стекловолокно 30,00-50,00 порошкообразный наполнитель, выбранный из группы, включающей микрослюду, гидроксид магния и микроволластонит 10,10-30,00 гидротальцит 0,20-1,50 стерически затрудненный фенол или аминофенол 0,10-1,50 стерически затрудненный фосфит 0,10-1,50
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2814518C1 true RU2814518C1 (ru) | 2024-02-29 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100360598C (zh) * | 1994-12-28 | 2008-01-09 | 希巴特殊化学控股公司 | 塑料添加剂的低粉尘颗粒及其制备方法和用途 |
| CN100577738C (zh) * | 2001-11-30 | 2010-01-06 | 宝理塑料株式会社 | 阻燃性树脂组合物 |
| RU2635136C1 (ru) * | 2016-08-30 | 2017-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Терморан" (ООО "Терморан") | Стеклонаполненная композиция на основе полифениленсульфида |
| RU2673850C1 (ru) * | 2018-01-23 | 2018-11-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Терморан" (ООО "Терморан") | Способ получения стеклонаполненной композиции на основе полифениленсульфида |
| EP3708615A1 (en) * | 2018-08-30 | 2020-09-16 | Adeka Corporation | Composition, thermoplastic resin composition containing same, and molded article of said thermoplastic resin composition |
| JP2022160098A (ja) * | 2021-04-06 | 2022-10-19 | 帝人株式会社 | 樹脂組成物、その成形品および樹脂組成物の製造方法 |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100360598C (zh) * | 1994-12-28 | 2008-01-09 | 希巴特殊化学控股公司 | 塑料添加剂的低粉尘颗粒及其制备方法和用途 |
| CN100577738C (zh) * | 2001-11-30 | 2010-01-06 | 宝理塑料株式会社 | 阻燃性树脂组合物 |
| RU2635136C1 (ru) * | 2016-08-30 | 2017-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Терморан" (ООО "Терморан") | Стеклонаполненная композиция на основе полифениленсульфида |
| RU2673850C1 (ru) * | 2018-01-23 | 2018-11-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Терморан" (ООО "Терморан") | Способ получения стеклонаполненной композиции на основе полифениленсульфида |
| EP3708615A1 (en) * | 2018-08-30 | 2020-09-16 | Adeka Corporation | Composition, thermoplastic resin composition containing same, and molded article of said thermoplastic resin composition |
| JP2022160098A (ja) * | 2021-04-06 | 2022-10-19 | 帝人株式会社 | 樹脂組成物、その成形品および樹脂組成物の製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Саморядов А. В. и др. Исследование композиционных материалов на основе полифениленсульфида. Технологии и материалы для экстремальных условий. 2016, 4-9 с. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2635136C1 (ru) | Стеклонаполненная композиция на основе полифениленсульфида | |
| CN109666291B (zh) | 一种高刚性低吸水尼龙6复合材料 | |
| EP0094773B1 (en) | Polyamide resin composition | |
| CN102933649A (zh) | 聚丙烯增刚成核剂组合物 | |
| JPH01225660A (ja) | ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物 | |
| KR101126980B1 (ko) | 난연화된 폴리카보네이트 수지 조성물 | |
| JP2019519629A (ja) | 優れた耐加水分解性を有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物 | |
| CN107922718B (zh) | 聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物 | |
| KR102175710B1 (ko) | 폴리아릴렌 설파이드 수지 조성물 | |
| RU2814518C1 (ru) | Полимерная композиция на основе полифениленсульфида | |
| DE102020103725B4 (de) | Polyarylensulfidharzzusammensetzung für eine Autoscheinwerferkomponente und unter Verwendung derselben hergestellte Autoscheinwerferkomponente | |
| EP4372051A1 (en) | Polyester resin composition, preparation method therefor, and molded article manufactured therefrom | |
| JPS63137956A (ja) | 成形用ポリアミド樹脂組成物 | |
| RU2814521C1 (ru) | Полимерная композиция на основе полифениленсульфида | |
| RU2814520C1 (ru) | Полимерная композиция на основе полифениленсульфида | |
| WO2019173428A1 (en) | Polyaryletherketone composition | |
| RU2816096C1 (ru) | Полимерная композиция на основе полифениленсульфида | |
| US4992497A (en) | Glass filled poly(arylene sulfide) compositions and methods | |
| JP6526988B2 (ja) | ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物 | |
| RU2737262C2 (ru) | Термопластичная полиэфиримидная композиция с базальтовым волокном | |
| JP2912153B2 (ja) | ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物及びその製造方法 | |
| JPS6248987B2 (ru) | ||
| US20190352498A1 (en) | Polymer composition comprising polycarbonate and abs with improved heat ageing and surface appearance properties | |
| JP2016147987A (ja) | ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物 | |
| CN114605820B (zh) | 一种增强半芳香聚酰胺组合物及其制备方法和应用 |