Патент на изобретение №2261878
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к композициям полибутилентерефталата (ПБТФ), которые находят широкое применение в качестве конструкционного материала. Техническая задача – повышение термотабильности ПБТФ в процессе его переработки, улучшение его деформационно-прочностных характеристик. Предложено добавление в полимерные композиции в качестве модификатора полиформальоксимата (ПФО1) на основе дикетоксима 4,4′-диацетилдифенилового эфира формулы
Известны полимерные композиции полибутилентерефталата с добавками фенольного типа [заявка 3842219 ФРГ, МКИ5xОy [патент 2202573, 7 С 08 L 67/02, С 08 К 3/00, Борукаев Т.А., Машуков А.К., Микитаев А.К., Китиева Л.И.]. Техническая задача изобретения – повысить термостабильность полибутилентерефталата в процессе его переработки, улучшить его эксплуатационные качества, увеличить ресурс эксплуатации изделий из полибутилентерефталата. Для решения поставленной задачи в качестве модификатора в полимерные композиции добавляется полиформальоксимат (ПФО-1) [Положительное решение по заявке на патент №2002125309/04 (026780) от 19 августа 2003 г. Полиформали и полиэфирформали и способ их получения. Авторы: Мусаев Ю.И., Мусаева Э.Б., Микитаев А.К., Хамукова О.С.] на основе дикетоксима 4,4′-диацетилдифенилового эфира формулы с приведенной вязкостью в хлороформе Способ иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. На экструдере-гомогенизаторе с щелевой головкой экструдируют смесь гранулированного ПБТФ марки В-005 с добавлением 2 мас.% 1%-ного раствора полиформальоксимата в хлороформе, предварительно высушенную под вакуумом при температуре 100°С в течении двух часов. Смесь экструдируют при температуре 100°С при скорости вращения шнека 50-70 об/мин. Получают полибутилентерефталатную композицию, содержащую 0,05% полиформальоксимата ПФО-1. Примеры 2-5. Готовят композиции аналогично примеру 1, используя в качестве стабилизатора добавки 4, 8, 20, 40 мас.% 1%-ного раствора ПФО-1 в хлороформе в полибутилентерефталат марки В-005. Получают полибутилентерефталатные композиции, содержащие 0,1; 0,2; 0,5; 1% ПФО-1 в ПБТФ В-005. Пример 6. Готовят композицию аналогично примеру 1, используя в качестве добавки стабилизатора 4, 8, 20, 40 мас.% 1%-ного раствора полиформальоксимата в хлороформе в полибутилентерефталат марки В-305. Получают полибутилентерефталатные композиции, содержащие 0,1; 0,2; 0,5; 1% ПФО-1 в ПБТФ В-305. Свойства приготовленных композиций исследовались с использованием широкого комплекса современных методов анализа. Термогравиметрический анализ осуществлялся на дериватографе фирмы «MOM» (Венгрия), скорость нагрева образцов составляла 5 град/мин, навеска образца 25 мг, среда – воздух. Показатель текучести расплава (ПТР), являющийся параметром, определяющим выбор способа переработки термопласта, определялся по методу, стандартизованному ГОСТ 11645-73. Для оценки значения ПТР использовался прибор ИИРТ-М2. За результат испытаний принималось среднее арифметическое двух определений на трех отрезках материала, расхождение по массе между которыми не превышало 5%. Диэлектрические свойства полученных композиций исследовались методом диэлектрических потерь. Исследования проводились с помощью моста переменного тока с цифровым отсчетом марки Р-5058 при 103 Гц в интервале температур 20-250°С. Погрешность в измерениях тангенса диэлектрических потерь составляла не более 5%. Результаты проведенных нами исследований показывают, что новые полибутилентерефталатные композиции, содержащие в качестве модифицирующей добавки ПФО-1, по своим основным физико-химическим свойствам (термостабильность, электрическая прочность) превосходят аналогичные свойства известных композиций в широком интервале температур. На фиг.1, 2 представлены данные термического анализа ПФО-1 (кривая 1) и его композиций с ПБТФ (кривые 2, 3, 4), а также ПБТФ нестабилизированного (кривая 5) и промышленного стабилизированного (кривая 6). Исходя из полученных нами данных перечислим некоторые положительные факторы, которые имеют место при использовании полиформальоксимата ПФО-1 в качестве модифицирующей добавки в композиции с полибутилентерефталатом (ПБТФ). На кривых ТГ (фиг. 1) видно, что с увеличением массовой доли ПФО-1 (кривые 2,3 – 0,5 мас.%, кривая 4 – 1,0 мас.%) и времени термостарения (кривая 3 – термостарение 30 минут при Т=250°С), увеличивается массовая доля коксового остатка. Кривые ДТА (фиг. 2, кривые 5, 6) показали, что окислительные процессы у нестабилизированного и стабилизированного промышленного ПБТФ начинаются при Т=260 и 325°С соответственно. Для композиции ПБТФ+ПФО-1 (кривые ДТА, фиг.2), содержащей 0,5 мас.% (после 30 минутной выдержки при 250°С, см. кривую 3) и 1 мас.% (см. кривую 4) температура начала окисления равна 350°С. При этом участки кривых ДТА (фиг. 2) активной термоокислительной деструкции композиции имеют два пика, площадь и положение которых зависят от содержания ПФО-1. С увеличением содержания ПФО-1, параллельно с увеличением термодеструкции, увеличивается и структурирование, что хорошо согласуется с кривыми ТГ. На кривой ДТА (фиг. 2, кривые 5, 6) пик термоокислительной деструкции имеет перегиб в интервале температур 462-466°С. При добавлении в композицию ПФО-1 характер кривых ДТА и ДТГ изменяется. На фиг. 2 (кривые 2-4) видно, что основным процессом становится структурирование. Причем, если в композиции с ПБТФ содержится 0,5% ПФО-1 (без термостарения), то разницы в характере кривых ДТА для ПБТФ нестабилизированного и композиции ПБТФ – ПФО-1 в области 460-470°С не наблюдается; для композиций ПБТФ с 0,5% ПФО-1, выдержанной при 250°С 30 минут, видно существенное стабилизирующее влияние ПФО-1 (первый пик соответствующий процессам окисления уменьшается, второй пик, соответствующий процессам структурирования, увеличивается. В этом плане наилучшие результаты получены для композиций с 1% ПФО-1 – на кривой 4 ДТА видно, что окислительные процессы не наблюдаются до температуры 390°С, а в области 460-470°С происходит структурирование композита; первый пик, отвечающий процессам термоокислительной деструкции, почти полностью исчезает. Показатель текучести расплава (ПТР), измеренный при 230°С и нагрузке 2,16 кг, при использовании в качестве модифицирующей добавки ПФО-1 в зависимости от содержания последнего уменьшается в По комплексу положительного воздействия на ПБТФ – увеличению коксового остатка и температуры начала термоокислительной деструкции, а также по возможности изменять ПТР до величин, удобных для переработки, ПФО-1 в малых количествах ( до 1 мас.%) может быть использован в качестве химически модифицирующей добавки в композиции с ПБТФ с целью улучшения его эксплуатационных свойств. Добавка ПФО-1 в композиции с полибутилентерефталатом позволяет улучшить диэлектрические свойства полимера. В пользу такого довода говорят результаты проведенных нами диэлектрических исследований композиций ПБТФ+0,5% ПФО-1 и ПБТФ+1% ПФО-1 (фиг. 4, диаграмма 1). Данные об аналогичных свойствах промышленного (нестабилизированного) ПБТФ и композиций ПБТФ+ПАМ представлены на фиг. 4 диаграмма 2. Как видно из фиг. 4, молекулярная подвижность композиций ПБТФ+0,5% ПФО-1 и ПБТФ+1% ПФО-1 несколько выше, чем у промышленного (нестабилизированного) ПБТФ и композиций ПБТФ+ПАМ, в области более низких температур – ниже температуры стеклования, кроме того, несколько выше температура начала сквозной проводимости, в случае промышленного ПБТФ (нестабилизированного) – 125°С, ПБТФ+ПАМ – 135°С, ПБТФ+0,5% ПФО-1 – 190°С, ПБТФ+1% ПФО-1 – 160°С.
Формула изобретения
Полимерная композиция, включающая полибутилентерефталат и модификатор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств полибутилентерефталата, она содержит полиформальоксимат (ПФО1) на основе дикетоксима 4,4′-диацетилдифенилового эфира общей формулы с приведенной вязкостью в хлороформе
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 10.03.2006
Извещение опубликовано: 27.04.2007 БИ: 12/2007
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 10.03.2006
Извещение опубликовано: 20.06.2007 БИ: 17/2007
|
||||||||||||||||||||||||||
прив=0,6-0,63 дл/г при следующих соотношениях компонентов, мас.%: ПБТФ 99,0-99,5; ПФО1 0,05-1. 4 ил.
2,4 раза. По всей видимости, это связано с увеличением молярной массы полимера за счет химического взаимодействия молекул ПБТФ и ПФО-1 при данной температуре.
