способ получения армированной полиамидной композиции
Классы МПК: | C08L77/00 Композиции полиамидов, получаемых реакциями образования карбоксамидной связи в основной цепи; композиции их производных C08J5/08 стеклянных волокон |
Автор(ы): | Богославский Александр Александрович (BY), Екимов Александр Иванович (BY), Кондрашова Галина Сергеевна (BY), Макаренко Ольга Анатольевна (BY), Песецкий Степан Степанович (BY) |
Патентообладатель(и): | Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого НАН Беларуси (BY), Гродненское производственное объединение "Химволокно" (BY) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-02-16 публикация патента:
10.07.2000 |
Описывается способ получения армированной полиамидной композиции, основанный на смешивании в червячном пластикаторе экструдера полиамида, стекловолокна, полиолефина и модифицирующей добавки, соэкструзии компонентов при температуре, превышающей температуру плавления полиамида, охлаждении и гранулировании смеси, отличающийся тем, что в качестве полиолефина используют полипропилен или его смесь с полиэтиленом и (или) этилен-пропиленовым сополимером при массовом соотношении полипропилен:полиэтилен и (или) этилен-пропиленовый сополимер от 9:1 до 1:9, в качестве модифицирующей добавки - соль меди в смесях с галогенидом щелочного металла или 1,2,3-бензотриазолом при массовом соотношении соль меди: галогенид щелочного металла или соль меди:1,2,3-бензотриазол от 1:20 до 1:0,5 и амид жирной кислоты, причем полиолефин вводят в червячный пластикатор совместно с полиамидом и модифицирующей добавкой перед введением стекловолокна при следующем соотношении компонентов, мас.%: стекловолокно 10-40; полипропилен или его смесь с полиэтиленом и (или) этилен-пропиленовым сополимером 5-30; смесь соли меди и галогенида щелочного металла или 1,2,3-бензотриазола 0,005-0,5; амид жирной кислоты 0,1-3; полиамид до 100. Технический результат - повышение механической прочности, водостойкости, срока службы на воздухе при повышенной температуре, а также упрощение технологии. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Способ получения армированной полиамидной композиции путем введения в червячный пластификатор экструдера алифатического полиамида или смеси полиамидов, стекловолокна, полиолефина и модифицирующей добавки, соэкструзии компонентов при температуре, превышающей температуру плавления полиамида, охлаждения и гранулирования смеси, отличающийся тем, что в качестве полиолефина используют полипропилен или его смесь с полиэтиленом и (или) этилен-пропиленовым сополимером при массовом соотношении полипропилен : полиэтилен и (или) этилен-пропиленовый сополимер от 9 : 1 до 1 : 9, в качестве модифицирующей добавки - соль меди в смеси с галогенидом щелочного металла или 1,2,3-бензотриазолом при массовом соотношении соль меди : галогенид щелочного металла или 1,2,3-бензотриазол от 1 : 20 до 1 : 0,5 и амид жирной кислоты, причем полиолефин вводят в червячный пластификатор совместно с модифицирующей добавкой перед введением стекловолокна, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Стекловолокно - 10 - 40
Полипропилен или его смесь с полиэтиленом и (или) этилен-пропиленовым сополимером - 5 - 30
Смесь соли меди и галогенида щелочного металла или 1,2,3-бензотриазола - 0,005 - 0,5
Амид жирной кислоты - 0,1 - 2
Полиамид - До 100
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что к полипропилену или его смеси с полиэтиленом и (или) этилен-пропиленовым сополимером перед введением в композицию прививают 0,1 - 5,0 мас.% мономера, содержащего в своем составе кислородсодержащие функциональные группы.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технологии композиционных материалов на основе алифатических полиамидов (ПА) и может использоваться на предприятиях, получающих, перерабатывающих полиамидное сырье или применяющих изделия из них. Широко известен метод получения упрочненных ПА путем их армирования стекловолокном, вводимым в полимер на стадии, когда он находится в вязкотекучем состоянии. С другой стороны, уже достаточно хорошо известны и широко распространены способы модифицирования ПА путем совмещения их с различными термопластами, в частности полипропиленом (ПП) или его различными модификациями. Одновременное введение в ПА стекловолокна и ПП позволяет получить армированные композиции с комплексом свойств, выгодно отличающихся от свойств бинарных композиций: ПА/стекловолокно, ПА/ПП, ПП/стекловолокно. Существует ряд способов получения армированных стекловолокном смесей ПА/ПП. В заявке FR 2641540, C 08 L 77/00, 13.07.90 описан способ получения армированной ПА композиции, содержащей 10-90 ч. полиамида, 40-60 ч. ПП, модифицированного прививкой более 20% полярных мономеров (малеиновый ангидрид) и 10-80% от массы полимерных компонентов стекловолокна. Данный способ имеет ограниченную область применения, так как при его реализации рекомендуется в качестве полиамида использовать только продукт поликонденсации ксилилендиамина и![способ получения армированной полиамидной композиции, патент № 2152411](/images/patents/319/2152006/945.gif)
![способ получения армированной полиамидной композиции, патент № 2152411](/images/patents/319/2152001/969.gif)
![способ получения армированной полиамидной композиции, патент № 2152411](/images/patents/319/2152411/2152411t.gif)
Стекловолокно - 10-40
Полипропилен или его смесь с полиэтиленом и (или) этилен-пропиленовым сополимером - 5-30
Смесь соли меди и галогенида щелочного металла или 1,2,3-бензотриазола - 0,005 - 0,5
Амид жирной кислоты - 0,1 - 2
Полиамид - до 100
Дополнительное улучшение свойств армированной композиции достигается тем, что к полипропилену или его смеси с полиэтиленом и (или) этилен-пропиленовым сополимером перед введением в композицию прививают 0,2-5,0 мас.% мономера, имеющего в своем составе кислородсодержащие функциональные группы. По имеющимся у авторов и заявителей сведениям способ получения армированной полиамидной композиции, основанный на определенной очередности введения компонентов в червячный пластикатор и использовании в качестве модифицирующей добавки комбинаций медных солей с галогенидами щелочных металлов, бензотриазолом или его производными и амида жирной кислоты, не известен. Для подтверждения эффективности предлагаемого изобретения проводят серию сравнительных экспериментов. При этом используют следующие материалы: полиамид 6 (ПА6, марка 120/321, ОСТ 6-06-C9-93 производства Гродненского ПО "Химволокно"), стеклонаполненный полиамид 66 (марка ПА 66-КС ОСТ 6-11-498-79, производства Северодонецкого АО "Стеклопластик"), полиэтилен высокого давления (ПЭВД, марка 15803-020, ГОСТ 16337-77), полиэтилен низкого давления (ПЭНД, марка 277-73, ГОСТ 16338-85), полипропилен (ПП, марка 21030-16, ГОСТ 26996-86), ПП, содержащий 1 мас.% привитой итаконовой кислоты (ПП-п-ИК), а также ПП, содержащий различное количество (от 0,05 до 7,5%) привитого малеинового ангидрида (ПП-п-МАН), полиэтилен ПФ-1 (ТУ РБ 03535279.015-98), полученный прививкой к ПЭВД 0,7% карбоксильных групп, этилен-пропиленовый сополимер Dutral, содержащий 42% пропиленовых звеньев в составе макромолекул (марка Dutral CO 054 PLP, производство фирмы "Эникем", Италия). Прививку МАН и ИК к ПП производят методом реакционной экструзии в соответствии с методикой работы Pesetskii S.S., Makarenko O.A., Fedorov V.D. Krivoguz Yu.M. Investigation of reaction extrusion method for producing functionalized poryoletines used as modifiens of structural thermoplast. PPS Europedn Meeting. Stuttgant. Germany. 1995. P. 3-20. Кроме того, для получения модифицирующей добавки применяют следующие компоненты: хлорную медь (квалификация "х.ч."), медь муравьинокислую ("х.ч. "), медь сернокислую ("ч."), калий йодистый ("х.ч."), натрий бромистый ("х. ч. "), 1,2,3-бензотриазол ("х.ч."), бензоат натрия ("х.ч."), иодид меди (I) ("х. ч. "). Для стеклонаполнения используют ровинг из стеклянных нитей (ТУ 595205763895-45-95, марки РБН 132520-76, производства Полоцкого АО "Стекловолокно"), а также рубленный стеклоровинг с диаметром моноволокон 10-15 мкм и длиной 2,8-3,5 мм. Для приготовления модифицирующей добавки используют амиды жирных кислот: этилендистерамид "хосталуб FAI" (производство фирмы "Hohst AG", Германия) и амид стеариновой кислоты стеарамида ("х.ч."). Примеры N 1 - N 3. Согласно прототипу ПА6, ПА66 или их смесь смешивают с рубленным стекловолокном и смесью ПП и ПП с привитыми ИК или МАН. Затем смесь загружают в бункер двухшнекового экструдера ZSK-40, на базе которого смонтирована экструзионно-грануляционная линия фирмы Werner und Pfleider, Германия, осуществляют соэкструзию компонентов, охлаждение и гранулирование смеси. Соотношение L:D экструдера 22:1. Распределение температуры по зонам материального цилиндра экструдера для композиций на основе ПА6 составляет: I-II - 250oС, III-IV - 240oC, головка - 240oC, для композиций, получаемых с использованием ПА66: I-II - 280oC, III-IV - 270oC, головка - 265oC. Полученный гранулят сушат при температуре 95
![способ получения армированной полиамидной композиции, патент № 2152411](/images/patents/319/2152026/177.gif)
Класс C08L77/00 Композиции полиамидов, получаемых реакциями образования карбоксамидной связи в основной цепи; композиции их производных
Класс C08J5/08 стеклянных волокон