RU1776679C - Glass-filled polyamide composition - Google Patents

Abstract

Использование: при производстве литьевых деталей из стеклонаполненных полиамидных композиций. Сущность изобретени : в композицию, содержащую стеклонаполненный полиамид, ввод т в качестве модифицирующей добавки 0,5-3 мас.% кубового остатка глубоковакуумной разгонки при 200±20°С и давлении 4 мм рт. ст. метилфенилсилоксановых продуктов. Теплостойкость по Вика при нагрузке 5 kfc составл ет 260-265°С, ударна  в зкость- 35,2-42,5 кДж/м , разрушающее напр жение при изгибе 208-228 МПа, краевой угол смачивани  стекловолокна 50-60°С. 4 табл.Usage: in the production of injection molded parts from glass-filled polyamide compositions. SUMMARY OF THE INVENTION: In a composition comprising a glass-filled polyamide, 0.5-3 wt.% Of the bottom vacuum distillation residue is introduced as a modifying additive at 200 ± 20 ° C and a pressure of 4 mmHg. Art. methylphenylsiloxane products. Vick resistance at a load of 5 kfc is 260-265 ° C, impact strength 35.2-42.5 kJ / m, tensile stress at bending 208-228 MPa, contact angle of glass fiber 50-60 ° C. 4 tab.

Description

Изобретение относитс  к области модификации алифатических стеклонаполненных полиамидов и может найти широкое применение в отрасл х промышленности, использующих литьевые детали из наполненных полиамидов.The invention relates to the field of modification of aliphatic glass-filled polyamides and can be widely used in industries using molded parts made of filled polyamides.

Известен стеклонаполненный полиамид .Known glass-filled polyamide.

Недостатком этой композиции  вл етс  плоха  перерабатываемость в результате отжима стекловолокна из-за плохой адгезии полимерной матрицы к стекловолокну, недостаточна  теплостойкость и низка  ударна  в зкость.The disadvantage of this composition is poor processability as a result of the spinning of the glass fiber due to poor adhesion of the polymer matrix to the glass fiber, insufficient heat resistance and low impact strength.

Введение модифицирующих добавок улучшает физико-механические свойства композиций.The introduction of modifying additives improves the physicomechanical properties of the compositions.

Наиболее близкой по технической сущности к за вл емой композиции  вл етс  стеклонаполненнэ  полиамидна  композици , включающа  в качестве модифицирующей добавки силиконовое масло ПМС-150 (2). Оптимальное количество масла составл ет 4%. Однако, такое количество масла при достижении хороших антифрикционных показателей не приводит к существенному улучшению физико-механических характеристик.Closest to the technical nature of the claimed composition is a glass-filled polyamide composition comprising, as a modifying additive, silicone oil PMS-150 (2). The optimum amount of oil is 4%. However, such an amount of oil, while achieving good anti-friction performance, does not lead to a significant improvement in physical and mechanical characteristics.

Цель изобретени  - улучшение перера- баты ваемости за счет повышени  адгезионной прочности полимерной матрицы к стекловолокну, теплостойкости и физико- механических свойств стеклонаполненного полиамида.The purpose of the invention is to improve the processability by increasing the adhesive strength of the polymer matrix to the glass fiber, the heat resistance and the physicomechanical properties of the glass-filled polyamide.

Дл  достижени  указанной цели компо- зици  стеклонаполненного полиамида (ПА) в качестве модифицирующей добавки содержит кубовый остаток глубоковакуумной разгонки при температуре 200 ± 20°С и давлении 4 мм рт.ст. метилфенилсилоксановых продуктов при следующем соотношении компонентов, мас.%:In order to achieve this goal, the glass-filled polyamide (PA) composition as a modifying additive contains a still vacuum distillation residue at a temperature of 200 ± 20 ° C and a pressure of 4 mm Hg. methylphenylsiloxane products in the following ratio, wt.%:

XJXj

ЧH

ОABOUT

оabout

XI ЧXI H

СтеклонаполненныйGlass-filled

полиамид97-99,5polyamide97-99.5

Вышеуказанный кубовыйAbove cube

остаток0,5-3balance 0.5-3

Стеклонаполненный полиамид может быть частично заменен отходами данного материала при следующем соотношении компонентов , мас.%:Glass-filled polyamide can be partially replaced by waste of this material in the following ratio of components, wt.%:

СтеклонаполненныйGlass-filled

полиамид67-74,5polyamide67-74.5

Отходы стеклонаполненного полиамида25-30Glass-filled polyamide waste 25-30

Кубовый остаток0,5-3VAT residue 0.5-3

Кубовый остаток - это отходы от производства кремнийорганического продукта (продукт 133-176, ТУ на кремнийорганиче- ский продукт № 6-02-1233-82), которые в насто щее врем  не утилизируютс . Его получают в результате глубоковакуумной разгонки при температуре 200 ± 20°С и давлении 4 мм рт.ст. метилфенилсилоксано- вых продуктов и он имеет следующий состав , мас.%:The bottom residue is the waste from the production of the organosilicon product (product 133-176, TU for the organosilicon product No. 6-02-1233-82), which are not currently disposed of. It is obtained as a result of deep vacuum distillation at a temperature of 200 ± 20 ° C and a pressure of 4 mm Hg. methylphenylsiloxane products and it has the following composition, wt.%:

метилфенилсилоксаны формулыmethylphenylsiloxanes of the formula

С6Н5C6H5

С6Н5 (CH,)j-Si-0-Si - O- -O-SHCH,)С6Н5 (CH,) j-Si-0-Si - O- -O-SHCH,)

SHCHjh S5(CHj)jSHCHjh S5 (CHj) j

высококип щие полиметилфенилсилоксаны30-60high boiling polymethylphenylsiloxanes 30-60

Использование указанного кубового остатка дл  модификации стеклонаполненно- го ПА не известно.The use of said bottoms to modify glass-filled PA is not known.

Поскольку в процессе получени  метил- фенилсилоксановых продуктов 133-176 необходима отмывка их сол ной кислотой, кубовый остаток имеет рН 3. Вследствие этого он хорошо совмещаетс  с полимерной матрицей и, проника  в межмолекул рное пространство, вызывает, структурные изменени  на молекул рном и надмолекул рном уровне.Since in the process of obtaining methylphenylsiloxane products 133-176 it is necessary to wash them with hydrochloric acid, the bottom residue has a pH of 3. As a result, it combines well with the polymer matrix and, penetrating into the intermolecular space, causes structural changes in the molecular and supramolecular level.

Содержание кубового остатка предлагаетс  в интервале 0,5-3 мае. %, т.к. ниже 0,5 и выше 3% не достигаетс  достаточного улучшени  свойств.A bottoms content is proposed in the range of 0.5-3 May. % since below 0.5 and above 3%, a sufficient improvement in properties is not achieved.

Согласно изобретению в качестве стек- лонаполненного ПА используют ПА 66-КС (1). Отходы стеклонаполненного ПА получают при дроблении литников и бракованных деталей на роторном измельчителе.According to the invention, PA 66-KS (1) is used as a glass-filled PA. Glass-filled PA wastes are obtained by crushing sprues and defective parts on a rotary grinder.

Пример 1. Гранулы стеклонаполненного ПА 66-КС и необходимые модифицирующие добавки смешивали в соотношени х (мас.%), приведенных в табл. 1 в течение 30 мин, в смесителе дл  пластмасс и загружалиExample 1. Glass-filled granules PA 66-KS and the necessary modifying additives were mixed in the ratios (wt.%) Given in table. 1 for 30 minutes in a plastic mixer and loaded

в обогреваемый бункер литьевой машины. Стандартные образцы дл  определени  теплостойкости (ГОСТ 15065-69) и физико-механических характеристик (ГОСТ 12423-76) отливали на литьевой машине при следующих режимах:into the heated hopper of the injection machine. Standard samples for determining heat resistance (GOST 15065-69) and physico-mechanical characteristics (GOST 12423-76) were cast on an injection machine in the following modes:

Температура материального цилиндра по зонам обогрева машины,°СMaterial cylinder temperature by machine heating zones, ° С

1 зона - 270, 2 зона - 280, 3 зона - 280 0 Температура сопла, °С - 29.01 zone - 270, 2 zone - 280, 3 zone - 280 0 Nozzle temperature, ° С - 29.0

Температура литьевой формы, °С - 80The temperature of the mold, ° C - 80

Врем  выдержки под давлением, с - 10Pressure holding time, s - 10

Врем  охлаждени  в форме, с - 26Cooling time in the form, s - 26

Удельное давление лить , МПа - 100-130 5 Степень отжима и равномерность распределени  стекловолокна определ ли следующим образом: из двух точек издели  (наиболее удаленной от впускного канала и примыкающей к нему) брали пробу и прово- 0 дили определение содержани  наполнител  по ОСТ 11-498-79.The specific pressure was cast, MPa - 100-130 5 The degree of extraction and the uniform distribution of fiberglass was determined as follows: a sample was taken from two points of the product (the one farthest from the inlet channel and adjacent to it) and the content of the filler was determined by OST 11- 498-79.

В табл. 2 приведены результаты физико- механических испытаний определени  теплостойкости и равномерности 5 распределени  стекловолокна.In the table. Figure 2 shows the results of physical and mechanical tests for determining the heat resistance and uniformity 5 of the distribution of fiberglass.

Мерой адгезии полимера к стекловолокну может служить краевой угол смачивани . Краевой угол смачивани  определ ли мето дом сид чей капли при 280°С. 0 П р и м е р 2. Ненаполненный ПА смешивали с необходимыми добавками в экс- трудере при температуре 280°С. Полученные гранулы измельчали, расплавл ли на стекловолокне и определ ли крае- 5 вой угол смачивани  стекловолокна полимером. Составы композиций и результаты испытаний представлены в табл. 3 и 4.A measure of the adhesion of the polymer to the glass fiber is the wetting angle. The wetting angle was determined by sessile drop at 280 ° C. 0 EXAMPLE 2. Unfilled PA was mixed with the necessary additives in an extruder at a temperature of 280 ° C. The resulting granules were crushed, melted on fiberglass, and the edge 5 wetting angle of the fiberglass with the polymer was determined. The compositions and test results are presented in table. 3 and 4.

Как видно из таблиц, введение кубового остатка в Стеклонаполненный ПА позвол ет 0 повысить ударную в зкость на 50-56%, теплостойкость на 17-25°С, снизить угол смачивани  на 52-34%, повысить равномерность распределени  стекловолокна в изделии.As can be seen from the tables, the introduction of bottoms into Glass-filled PA allows 0 to increase the impact strength by 50-56%, heat resistance by 17-25 ° C, reduce the wetting angle by 52-34%, and increase the uniformity of the distribution of fiberglass in the product.

Таким образом, использование предла- 5 гаемой композиции позволит:Thus, the use of the proposed composition will allow:

-улучшить перерабатываемость стеклонаполненного ПА вследствие улучшени  адгезионного взаимодействи  между стекловолокном и матрицей и в результате 0 этого уменьшени  отжима стекловолокна при переработке методом лить  под давлением,-improve the processability of glass-filled PA due to improved adhesion between the glass fiber and the matrix and as a result of this 0 reduction in glass fiber spin during injection molding,

-снизить потери материала и предотвратить загр знение окружающей среды, т.к. кубовый, остаток подвергаетс  захороне5 нию, .- reduce material loss and prevent environmental pollution, as vat, the remainder is buried.

-повысить теплостойкость и физико- механические свойства изделий,-increase heat resistance and physical and mechanical properties of products,

-перерабатывать Стеклонаполненный ПА с добавлением отходов в корпусные издели  электротехники, к которым предь вл ютс  повышенные требовани  по прочности и теплофиэическим характеристикам.- recycle Glass-filled PA with the addition of waste to the body products of electrical engineering, to which there are increased requirements for strength and thermophysical characteristics.

Claims (1)

Формула изобретени  Стеклонаполненна  полиамидна  композици , включающа  стеклонаполненный полиамид и модифицирующую добавку, о т- личающа с  тем, что, с целью улучшени  перерабатываемости, повышени  теплостойкости и физико-механическихSUMMARY OF THE INVENTION A glass-filled polyamide composition comprising a glass-filled polyamide and a modifying additive, which, in order to improve processability, increase heat resistance, and physicomechanical 00 показателей, в качестве модифицирующей добавки она содержит кубовый остаток глубоковакуумной разгонки при температуре 200 ± 20°С и давлении 4 мм рт.ст. метилфе- нилсилоксановых продуктов- при следующем соотношении компонентов, мас.%: Стеклонаполненный полиамид97-99,5indicators, as a modifying additive, it contains the bottom residue of deep vacuum distillation at a temperature of 200 ± 20 ° C and a pressure of 4 mm Hg methylphenylsiloxane products, in the following ratio of components, wt.%: Glass-filled polyamide97-99.5 Указанный кубовый остаток 0.5-3.The specified bottoms 0.5-3. JlGum I Jlgum i 99,6 69,5 9999.6 69.5 99 30 0,5 0,5 130 0.5 0.5 1 Разрумащвв напр жет пр иаг вв, Ша Раэрутцее вапрввн в при рвеtжелт, Ша Относительное удлинение при разрыве, Ударна  в зкость,Razrumashchvv, for example, VaVa, Sha Raerutzee vaprvvn at when yellowing, Sha Elongation at break, Shock resistance, «М-2"M-2 Темостойхость по Вика при нагрузке 5 «Те, °СWick temperature resistance at a load of 5 "Those, ° C 210 22В 206 220 19Э 200 198199 210 22V 206 220 19E 200 198199 163Ш Ю5 И . 190 ЮЗ ЮО 138 ЮО168163Sh Yu5 I. 190 SW South Ossetia 138 South Ou168 67888667666788866766 27,1ЭВ 35.2 42.5 35,2 « 30.1 2В 28,73227.1EV 35.2 42.5 35.2 "30.1 2V 28.732 24ВЯМ 260 265 Ж) 261 250 240 24025124VYAM 260 265 W) 261 250 240 240 251 Содержание стекловолокна,Fiberglass content, %ffl.5 . -% ffl. 5. - 73,5 97 71 64 - 749573.5 97 71 64 - 7495 25 3525 35 4I4I 2525 г g Таблица 4Table 4