SU749861A1 - Полимерна композици - Google Patents

Description

(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относитс  к производству и модицицированию полимерных материалов путем совмещени  их с различными пл астификаторами и может быть использовано при изготовлении различных технических изделий, в частности моноблоков аккумул торов автомашин, тракторов, мотоцик- лов и деталей дл  автомашин.

Известно, что полипропилен (ПП), име  высокие эксплуатационные свойства , обладает вместе с тем значительными недостатками (низкой ударной прочностью к низкой морозостойкостью )j ограничивающими область его применени  l .

Повышение ударной прочности ПП до 30-40 кгССМ/см при -50°С и морозостойкости до достигаетс  совмещением его с синтетическими каучуками 2 .

Известны композиции на основе ст.абилизированного ПП с добавками 0,1- 30 вес.% силоксановых каучуко1з, эффективно снижающими температуру хрупкости ПП до минус 60°С З .

. Однако указанные композиции не обла:дают необходимой ударной прочностью . Так,, при минус ударна  прочность композиции равна

12 кгс-см/см , что недостаточно дл  р да прймёнёний.

Известны композиции на основе полипропилена, в которьах повышё5 ние ударной в зкости и морозостойкости происходит при смещении ПП ,с. синтетическими каучуками J4j .

В табл. 1 приведены величины ударной в зкости при 20, 40 и минус

10 композиций ПП с содержанием 10 вес.% различных типов синтетических каучу ков (ПИБ - полиизобутиленом, БК - бутилкаучуком, СКД - бутадиеновым, ТЭП - термоэластопластом, СКЭП -

15 этиленпропиленовым).

Из предста вленных в табл. 1 данных видно, что введение в ПП синтетических каучуков повышает ударную

20 -в зкость композиций в 2-3 раза. Однако такое повышение ударной прочности в р де случаев недостаточно. Известны композиции ПП с полиэтиленом (ПЭ), вз тых в соотношении,

25 соответственно, 55-90:10-45 Beic.%; которые имеют улучшенные свойства (ударную в зкость при минус 40®С 9,65-23,4 кгс-см/см при ударной в зкости исходного ПП 1,530 8,6 кгс см/см) 5 .

однако ударна  прочность композиций при отрицательных температурах недостаточна.

Известны композиции полиэтилена 6 различными синтетическими каучуками , дополнительно содержащие силоксановые каучуки, вводимые с целью повьйиени  эластичности, полиэтилена б .

Такие композиции также обладают недостаточной ударной в зкостью при отрицательных температурах. Так, при минус ударна  прочность равна 29-40 кгс-см/см.

Значительное повышение ударной в зкости и морозостойкости происходит при смешении ПП, ПЭ и синтетического каучука.

Наиболее близка  предлагаемой ЙЬлййёрна  композици  включает ПП, 2-5 вес,% ПЭ и 9,5-25 вес.% полиизобутиленового каучука (ПИБ) или СЭП. ударна ВЯЗКОСТЬ данной компо- зиции составл ет 20-46,3 кгс-см/см при у и ,8.

Однако введение в ПП полиизобути лёна или других синтетических каучуков выше 10 вес.% значительно снижает теплостой1 ость и прочностные свойства материала, и введение 25 вес.% ПЭ недостаточно дл  получени  необходимой ударной прочности. Так, при содержании 5% СЭП ударна  прочность при положительных темпераT:/jsa:x увеличиваетс , однако при снижении температуры до 0°С уменьшаетс  в 3,5 раза. При содержании 10-15% СЭП Ударна : прочность при положит йьйых температурах увеличиваетс  Значительно, но. при отрицательных

уменьшаетс  в 2-8 раз, причем в этом случае имеетс  значительное снижение физико-механических свойств и модул  упругости...

Цель изобретени  - повышение ударной прочности полимерной композиции . прй отрицательных температурах. . .

Указанйа  цель достигаетс  тем, чтсэ кбмпозици , содержаща  полипропилен , полиэтилен, синтетический каучук, выбранный из труппы, включакицей этиленпропиленовый каучук, , бутилкаучук, полиизобутилен, бутадиеновый каУчук, дивинилстирольный термоэластопласт , бутадиенстирольный . каучук и стабилизатор, дополнительно додержит силоксановый каучук при. с:леДуюц1ёМ соотнбшении компонентов, вес.%:

Полипропилен 29-83,3

Полиэтилен10-5

Силоксановый .

каучук0,5-5

Стабилизатор 0,2-2,

Синтетический , -,....„..„,.

каучук, выбранный группы, включаю- щей эТиленпролиле- / , .,

новый каучук, бутилкаучук , поЛиизобутилен , -бутадиеновый каучук, дивинилстирольный термоэластопласт , бутадиенстирольный каучук Остальное , С целью повышени  физико-механических СВОЙСТВ композиции, в нее можно вводить 5-30 вес.% наполнител  (например, асбест, стекловолокно и др.).

В качестве силоксановых каучуков используют каучуки с молекул рным весом от 12000 до 1-2 миллионов типа СКТ - дйМ тилсилоксановый каучук с М.в. 570 тыс.; СКТВ - диметилвинилсилоксановый каучук с м.в. 460 тыс. и содержанием винильных групп 0,.12 мол.%; СКТФВ-803 - диметилфенилсилоксановый каучук с м.в. 720 тыс. и содержанием винильных групп 0,3 мол.% и фенильных групп до 8 мол.%; - низкомолекул рный диметилсилоксановый каучук См.в. 12000 - 75000); СКТНФ - низкомолекулзрный диметилсилоксановый каучук, содержащий 1,5 мол.% фенильных групп. . . В качестве стабилизаторов полипропилена используют наиболее эффективную смесь, вкльэчающую топанол (Топ), тинувин (Тин), дилаурилдитиодипропионат (ДЛТДР), а дл  стабилизации полиэтилена - N,N-ди-J0-нафтил-п-фенилендиамин (Диафен НН). В качестве светостабилиэатора в композиции используют сажу,например,ПМ100 или ДГ-100 в количестве 02-05 ве

В качестве исходного используют полиэтилен высокой плотности низкого давлени  (ПЭНД).

Композици  может содержать красители . .

Технологи  подготовки смеси полимерОв заключаетс  в следующем.

Синтетический каучук, например этиленпропиленовый типа СКЭП-63, измельчают до 0,1-3 мм на роторной или молотковой дробилке совместно с порошкообразным полимером (ПП или ПЭ) дл  предотвращени  слипани  кусочков каучука. Смешение предварительно измельченного Каучука и порошкообразного стабилизированного ПП и ПЭ d Низкомолекул рным силоксановым каучуком типа провЬдЯТ а лопастном смесителе при комнатной Температуре (возможно повышение темпе| атуры в смесителе до ) в течение- 20 мин. :3атем смесь гранулируют при 180-220 С на экструдере . ВысО;йс молекул рные ййлоксановы каучуки типа СКТ, СКТФВ-803, СКТС-1 й31мельч зт аналогично СКЭП.

П р и м е р 1. После предварительного кзМёльчейий синтетических каучуков на дробилке смешивают 926,5 г ПП, до 50 Г ПЭЙДг 5 г силоксанового каучука типа , 10 г этиленпропиленового каучука типа СКЭП-6Л с 2,0 г топанола, 2,5 г тинувина, 3 г дилаурилтиодипропината и 1 г диафена НН в смесителе Бембери в течение 20 мин. Полученную смесь загру жают в экструдер и при 180-200 С изготавливают гранулы, из которых методом прессовани  или лить  получают образцы дл  испытаний на ударную в зкость. Материал хорошо перерабатываетс  в смеси известными методами переработки (литьем, экструзией , прессованием). Прочность композиции равна 300 кгс/см, относител ное удлинение 720%. Пример 2-21. Композицию готов т и испытывают в услови х примера 1, но используют различные компоненты и варьируют их количественно содержание (см.табл.2). Результаты испытаний на ударную в зкость материала приведены в табл Пример 22-30 (контрольные). Композиции с различными компонентами и их содержанием готов т в услови х примера 1, но без применени  предлагаемой синергётической смеси. Результаты испытаний и литературные данные приведены в табл. 2. Из данных, представленных в табл видно, что композиции ПП+ПЭ-(-синтетический каучук+силоксановый каучук обладают синергетическим эффектом, ударной прочностью при низких температурах () в 5-8 раз выше, чем у известных. При этом композиции обладают высокими прочностными свойствами (250-310 кгс/см) . Дл  повышени  физико-механичес.ких свойств композиций ввод т наполнители (например, асбест, стекловолокно, двуокись титана, тальк). К преимуществу предлагаемой композиции относитс  и высокий показатель индекса расплава (1-2 г/10 мин по сравнению с 0,7 г/10 мин у исходного ПП), что позвол ет интенсифицировать процесс переработки, понизить температуру фо( ловани  или повысить концентрацию наполнителей. Кроме того, использование в композиции низкомолекул рного силоксанового каучука не требует дополнительного измельчени  каучука, что снижает трудозатраты Высокие показатели ударной прочности композиций позвол ют эксплуатировать издели  в диапазоне температур (-бО)-(+80)С, а наполненные до +120ос, что снижает толщину изделий до 1,5-2 мм пробив толщины эбонитовых моноблоков (9-10 мм) и моноблоков из наполненного ПЭ (5-3 мм). При этом вес моноблоков и комплектируйщих деталей составл ет 1,1-1,3 кг против 3-4,0 кг из ПЭ и 5,5 кг из эбонита. Таким образом, вес деталей сокращаетс  в 3-5 раз и, следовательно , во столько же раз расшир етс  сырьева  база. Ожидае йлй экономический эффект от применени  предлагаег ой композиции только дл  двух типов моноблоков дл  выпуска на одном заводе составл ет около 800 т.р. в год.

+40 5,416,110,48,9 2519,6

+20 2,68,17,27,5 -12,6

. (. .....

-40 1,52,42,42,1 2,62,2

VO

n

rs

(N ГО

1Л VO

00 eh

о Q го

tH CM о

si Ч Ч

о г

о

о

04

(N VO

го

о

VO 00

г

VO

r-j

чt t

tn о

1Л

о

о

о

in

ш in

in

о см

o

I I

I I I I

VO

1

о

о о

00

о ч сГ

о t-t

см t

о

VO

Vf

го

м 00

о

00

fN

м

r м

00

гН

г4

ъ

00

н

CM

1

м ТГ

и

о о

в о чо . 1

ГГ

VO

ОО Ti

ч

N

k

о

O сч

N

N

го

го см

N

м I

I

р

|

VO

го «о - г

г

01 00

VO

го

ю

го

«л 00

л

г Л

00

00

го

t-«

Ti

in гч

VO N

со

ч{N с

го

fN

N

Claims (8)

1. cs Формула изобретени  Полимерна  композици , содержаща  полипропилен, полиэтилен, синт тический каучук, выбранный иэ груп пы, включающей этиленпропиленовый каучук, бутилкаучук, полиизобутиле бутадиеновый каучук, дивинилстирол ный термоэластопласт, бутадиенстироль .ный каучук и стабилизатор, от л ич ающ а   с   тем, что с целью повышени  ее ударной проч t tri r ггрй бтрйцате ьнШ: температур она дополнительно содержит силоксаНовый каучук прИ следующем соотн шении компонентов, вес.%: Полипропилен 29-83,3 Полиэ илен10-55 Сйлоксановый каучук0,5-5 Стабилизатор 0,2-2 Синтетический каучук, выбранный из группы, включающей этиленпропиленовый каучук, б тйлкаучук, поли112 изобутилен, бутадиеновый каучук, дивинилстирольный термоэластопласт , бутадиенстирбльный каучук Остальное Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Иванюков Д.В., Фридман М.Л. Полипройилен. М., Хими , 1974, с.107..
2. 2.Амброж А. и др. Полипропилен. Хими , 1967, с.196.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 455124, кл. С 08 L 23/02,16.06.72.
4. 4.Сибир кова Н.А. и др. Морозостойкий полипропилен и его применение . Л., ЛДНТП, 1976, с.7.
5. 5.Иванюков Д.В.,Фридман М.А. Полт пропилен. М., Хими , 1974, с.109.
6. 6.Авторское свидетельство СССР по за вке № 25591441/23-05, кл. С .08 L 23/06, 23.12.77.
7. 7.Г атент США № 3192288, кл. 26р-897, 29.06.65.
8. 8.Патент США № 3256367, кл. 260-897, 29.03.68 (прототип).