SU759550A1 - Слоистый пластик - Google Patents

Description

Изобретение относится к получению химических армированных·материалов и может быть использовано в химической и машиностроительной отраслях промышленности, занимающихся изготовлением армированных пластмасс и их применением.

В частности, предлагаемый материал может быть применен для изготовления трубопроводов для транспортировки, жидкостей , газов и сыпучих материалов при температуре среды порядка бО^С.

Известны химические армированные материалы, создаваемые с использова- . нием поливинилхлоридного связующего, армированного минеральными волокнис- , тыми наполнителями [ΐ). Так, в Великобритании разработан материал под названием "Дюраформ" на основе ПВХ, ™ армированного асбоматом. В Японии разработан материал ФРВ' на основе ПВХ, армированного стекломатом. Эти материалы обладают прочностью в пре- -с делах 700-1200 кг/см ², недостаточной химстойкостыо и сравнительно высоким удельным весом.

Полиолефина, благодаря малому удельному весу и высокой химстойкости представляют интерес в качестве основы для создания химстойких армированных материалов.

Известен слоистый пластик [2], состоящий из чередующихся слоев волокнистого полимерного наполнителя и связующего — пленки из полиолефинов , соединенных между собой с помощью адгезионного подслоя, следующего состава, вес.%:

Алкилсодержащий

силан

Органическая

перекись

Растворитель

0,1-0,-5 .

0,1-0,5

Остальное

Слоистый материал с указанным выше подслоем имеет следующие недостатки: низкую прочность материалов при изгибе, отсутствие герметичности в поперечном направлении, резкое снижение прочностных свойств после пребывания во влажной среде, высокую пористость.

Эти недостатки являются результатом того, что используемый в материа, ле подслой не обеспечивает необходимой адгезии между полиолефином и синтетическим волокном.

759550

Цель изобретения - повышение прочностных свойств и снижение пористости слоистого пластика.

Цель достигается тем, что' слоистый пластик, состоящий из чередующихся слоев волокнистого полимерного напол- <нителя и связующего — пленки из поли- ³ этилена низкого давления или изотактичоского полипропилена, соединенных между собой адгезионным подслоем, содержит в качестве наполнителя ткань из поливинилспиртового волокна, а в ¹⁰ качестве адгезионного подслоя состав, включающий продукт’ взаимодействия форсополимера диаллилизофталата' и стирола, взятых в весовом соотношении 70:30, метакрилатметилтриэтоксисилан, 15 перекись дикумила и ацетон при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Продукт взаимодействия форсополимера диаллилизофталата ' и стирола 10—20

Метакрилатметилтриэтоксисилан 2~5 --

Перекись дикумила 0,5—5

Ацетон Остальное

Форсополимер диаллилизофталата и

стирола получают при сополимеризации

диаллилизофталата и стирола взятых в соотношении 70:30 по весу в присутствии 2% перекиси бензоила при температуре около 90°с.

20

25

30

Он имеет следующие характеристики:

Вязкость (по ВЗ-1) 2—7 мин

Бромное чиСло 61,5—69,0

Полиэтилен низкого давления и полипропилен выбраны в связи с тем, что они являются наиболее легкими полимерами, обладающими достаточным уровнем деформационно-упругих харак- 40 теристик (модуль упругости при растяжении и величина упругих деформаций).

Выбор наполнителя — результат ис‘следования таких материалов как "лавсан", "капрон" и "винол". При изготов- 45 лении пластиков на основе капроновой ткани и ПЭНД и полипропилена в процессе прессования при 160—180 С ткань теряет свои прочностные свойства, превращаясь практически в хрупкий порошок. При этом происходит процесс резкой дезориентадйй'цёпёЙ'к"образование мелкокристаллической структуры.

При использовании ткани "лавсан" из волокна полиэтилентерефталата не образуется достаточной адгезии волокна " через ^подслой к полиэтилену вследствие того, что волокно "лавсан" не имеет на поверхности групп ОН_, с котохэыми происходит взаимодействие предлагаемого подслоя. Наилучшие результа- ¢0 ты получают с использованием ткани

"винол" иэ пояйвинилспиртов6дй^гволокна. . ‘ Прй содержаний в материале наполнителя (ткани "винол") 70% наблюдает- ¢5

ся некоторое падение прочности при сдвиге и сжатии. Дальнейшее увеличе- * ние процентного содержания наполните- . ля приводит к резкому уменьшению прочности сцепления между слоями ткани и пленки и падению прочностных свойств слоистого материала.

Нижний предел содержания наполнителя в слоистом материале (43%) обусловлен технологическими трудностями получения исходных пленок, прокладываемых между тканями/ В настоящее время методом раздува возможно получение пленки ПЭНД и ПП толщиной не менее 50 мкм. При сложении пленки в 4 раза достигается необходимый процент наполнения, равный 43% по весу.

' 1

В процессе прессования пластика под воздействием температуры 160180^0 и перекиси дикумила на поверхности поливинилспиртовой ткани происходит реакция сополимеризации.

Одновременно происходит химическое взаимодействие между подслоем и полиэтиленом (полипропиленом), в результате рекомбинации свободных радикалов, образующихся на поверхности полиэтилена (полипропилена) под воздействием температуры й перекиси,-волокном "винол" и полученным продуктом сополиме-. ризации за счет реа’кции гидроксильных групп "винола" и этокси-групп сополимера, благодаря химическим реакциям, происходит Образование химических связей между наполнителем, связующим и адгезионным подслоем, что является одной из причин повышения эксплуатационных свойств предлагаемого слоистого пластика. Следует отметить также, что улучшение указанных свойств происходит, с другой стороны за счет заполнения и проклеивания указанным сополимером межволоконного пространства, приводящего к снижению пористости и препятствующего проникновению воды в структуру ткани.

Предлагаемый слоистый материал изготовляют следующим образом.

Вначале производят обработку ткани "винол" адгезионным подслоем. Этот раствор наносят на ткань, после чего сушат ее на воздухе при комнатной температуре в течение суток или в сушильной камере при б0^оС в течение 15 мин. Определяют привес ткани и, исходя из привеса, определяют весовой процент подслоя в слоистом материале.

, Затем собирают пакет путем подслойного чередования обработанной ткани и пленки из полйэтилена низкого давления или полипропилена изотактического. Количество слоёв пленки и ткани зависит от необходимой толщины изделия. Между слоями ткани прокладывался один слой пленки толщиной 100 мкм или два-четыре слоя пленки толщиной 50 мкм.

В дальнейшем пакет прессуют при

5

759550

6

температуре плавления полиолефина (для.полиэтилена 150-180^0, для полипропилена 160—200°С) и давлении около

2Ό кг/см^ί. Время выдержки составляет

3-5 мин на 1 мм толщины изделия.

В табл. 1 приведены·примеры. Таблица 1

Состав, слоистого пластика, вес.%	Примеры
1	2	3	4	5	6
Ткань "винол"	60	50	70	60	60	60
Пленка из полиэтилена низкого давле- ’ ния	30	43	20		—	32
Пленка из полиэтиле-
на изотактического	·“			32	32
Предлагаемый адгезионный подслой	10	7	10	8 .	—	—
Известный адгезионный подслой	-	-	-	-	8	8

В примерах 1, 4, 5, 6 каждый слой ткани чередуется с двумя слоями плен- ’ ки толщиной 50 мкм каждый, или с од- 25 ним слоем плёнки толщиной 100 мкм.

В примере' 2 каждый слой ткани чередуется со слоем пленки толщиной 200 мкм или 4 слоями пленки толщиной 50 мкм каждый. 30

В примере 3 каждай слой ткани прокладывается слоем плёнки толщиной 50 мкм.

Составы адгезионного подслоя· в примерах 1~4, вес.%: 35

1. Форсополимер 10

Метакрилатметилтриэтоксисилана! 2

Перекись дикумила 0,5

Ацетон 87,5 ..

2. Форсополимер 20

Метакрилатметилтриэтоксисилан 5

Перекись дикумила 5

Ацетон 70

• 3. Форсополимер ' 10

Метакрилатметилтриэтоксисилан 2

Перекись дикумила 0,5

Ацетон 87,5

4. форсополимер 20

Метакрйлатметилтриэтоксисилан 5

Перекись дикумила 0,5

Ацетон 74.5

В табл. 2 приведены свойства пред· лагаемых материалов.

Таблица 2

Свойства	Примеры	Известный пластик
1	2	3	4	5	6
Предел прочности при изгибе, кгс/см2·	990	730	1200	1200	400	350	350
Предел прочности при сжатии, кгс/см2	800	580	750	950	280	220	220
Предел прочности при растяжении, кгс/см2	1410	1100	1750	1520	1350	1370	1370
Модуль упругости при изгибе, кгс/см®	56000	43000	72000	67000	14000	12000	12000
Предел прочности при сдвиге, кгс/см2·	75	70	60	88	26	20	—
Истинная пористость, %	1-4	1-4	1-4	1-4	25-30	25-30	25-30

7 759550

8

Продолжение табл. 2

4 Свойства	. Примеры	Известный пластик
1	2	3	»2	5	6
		После двухчасового	кипячения в воде
Предел прочности при изгибе, кгс/см2	920	700	1050	1050	310	200	50
Предел прочности при растяжений, кгс/см 2	1300	1000	1520	1350	1120	.1100	77
‘Предел прочности при сдвиге, кгс/см1	68	65	55	72	13	10	-

Из табл. 2 видно, .что предлагаемый слоистый пластик, превосходит извест- 20 ный материал, содержащий подслой из алкилсодержащего силана, на прочность при изгибе в 3 раза, при сжатий в

3.5 раза, при подслойном сдвиге в

2.5 раза, по пористости в 8 раз. 25

После двухчасового кипячения преимущества предлагаемого материала еще увеличиваются. Эксплуатационные свойства предлагаемого слоистого пластика улучшаются в 3~5 раз по сравнению .с ,η известным. ⁴

Применение предлагаемого пластика для баков ядохимикатов и других деталей сельхозтехники позволит на 20% сократить вес изделий, на 15% увеличить производительность этого оборудования за счет уменьшения пористости материала.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   40

   Слоистый пластик, состоящий из чередующихся' слоев волокнистого полимерного наполнителя и связующего — пленки из полиэтилена низкого давления или изотактического полипропилена,

   соединенных между собой адгезионным подслоем, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств и снижения пористости,он содержит в качестве наполнителя ткань из поливинилспиртового волокна, а в качестве адгезионного подслоя состав, включающий продукт взаимодействия фор· сополимера диаллилиэофталата и стирола, взятых в весовом соотношении 70:30, метакрилатметилтриэтоксисилан, перекись дикумила и ацетон при следующемсоотношении компонентов, вес.%:

   Продукт взаимодействия форсополимера диаллилизофталата и стирола 10-20

   Метакрилатметилтриэтоксисилан 2—5

   Перекись дикумила 0,5-5

   Ацетон Остальное