Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРНОЙ СМЕСИ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРНОЙ СМЕСИ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРНОЙ СМЕСИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в качестве конструкционного материала в технике и медицине. Сущность изобретения: в экструдер загружают 0,1 0,9 мас.ч. на 1 мас.ч. смеси ультрафосфата и органический полимер и смешивают при 180 300°С. Затем расплав подвергают экструдированию или прессуют. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2048488
Класс(ы) патента: C08K3/32
Номер заявки: 5033847/05
Дата подачи заявки: 14.02.1992
Дата публикации: 20.11.1995
Заявитель(и): Малое научно-исследовательское предприятие "Технология"
Автор(ы): Шаулова А.Б.; Шаулов А.Ю.; Шалумов Б.З.
Патентообладатель(и): Малое научно-исследовательское предприятие "Технология"
Описание изобретения: Изобретение относится к области композитов и может быть использовано в качестве конструкционного материала в технике и медицине.
Известен способ получения композиционных материалов на основе смеси органических полимеров. Данные компози- ционные материалы обладают невысокими упругими характеристиками и горючестью [1]
Наиболее близким к заявляемому способу получения композиционных материалов является способ изготовления смесей, содержащих полимерное связующее и жесткий дисперсный наполнитель [2]
Использование для переработки таких смесей наиболее производительного экструзионного метода не позволяет получить высоконаполненные композиции из-за сильного увеличения вязкости перерабатываемой смеси при небольших степенях наполнения (вязкость >>105 П).
Технической задачей изобретения является получение смеси в любых соотношениях полимеров, что позволяет варьировать их упругие механические характеристики.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения композиционного материала на основе полимерной смеси, включающем смешение органического и неорганического полимера и последующее формование изделия из смеси, в качестве неорганического полимера используют ультрафосфаты в количестве 0,1-0,9 мас.ч. на 1 мас.ч. смеси, которую подвергают термообработке при 180-300оС с последующим ее экструдированием или прессованием.
Процесс смешения в экструдере проводят при температуре размягчения наиболее высокоплавкой компоненты при 180-300оС.
Выбранный диапазон температур объясняется тем, что при t<180С не происходит размягчения ультрафосфата, а при t>300оС наблюдается разложение органической компоненты. Далее смесь подвергают литью.
Смесь органических и неорганических полимеров может быть переработана и другим способом. А именно нанесением смеси порошкообразных компонентов на матрицу с последующим нагревом до температуры размягчения наиболее высокоплавкой компоненты и прессованием.
Преимуществом способа является лишь незначительное увеличение вязкости экструдируемой смеси при смешении органического и неорганического полимеров с близкими температурами размягчения, что позволяет получить их смеси в любом соотношении.
В данном способе могут быть применены в качестве исходных слагаемых органические полимеры полиэтилен высокой плотности, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, полипропилен, которые обладают общим свойством (температура их переработки около 180-220оС), а также поликарбонат, полистирол, полиамид.
В качестве второй основной компоненты полимер-полимерной смеси в изобретении используются ультрафосфаты, обладающие следующими характеристиками:
низкой температурой размягчения 200-300оС;
высокой термостойкостью при температурах переработки. Начало потери веса при нагреве используемых ультрафосфатов более 650оС;
вязкостью, близкой к вязкости органического полимера (полиэтилена). Р= 21,6 кг.
Эти преимущества ультрафосфатов позволяют получать смесевые композиции при любых соотношениях ее составляющих с использованием высокотермостойкой и стабильной к окислению компонентой.
В качестве неорганических полимеров использованы оксидные и оксифторидные ультрафосфаты со следующими основными компонентами химического состава:
1) Р2О5В2О3Ме2О (Li2O K2O Na2O) MeO (MgO BaO ZnO CaO)
2) P2O5B2O3MeF (LiF NaF KF) MeF2 (MgF2 CaF2)
Ультафосфаты получают выпариванием соответствующих водных растворов неорганических оксидов при 150-350оС с последующей термообработкой при t ≈ 800оС.
П р и м е р 1. В экструдер загружают 50 г порошкообразного ультрафосфата следующего химического состава, 70 Р2О5; 5 В2О3; 10 Li2O; 10 Na2O; 5 MgО. Температура стеклования ультрафосфата Тg=165оС. Добавляют 50 г гранулированного полиэтилена высокой плотности с температурой плавления Тпл.=132оС и смешивают при температуре t= 190оС. Массовое соотношение неорганической и органической компоненты 0,5:0,5. Затем расплав подвергают экстpудированию. Вязкость расплава составляет 550 П.
Композиционный материал можно получить прессованием: смесь порошкообразного ультрафосфата того же химического состава с температурой стеклования Тg= 165оС в количестве 50 г и гранулированного полиэтилена высокой плотности с температурой плавления Тпл. 132оС в количестве 50 г после тщательного перемешивания распределяют на матрице и затем нагревают до 190оС, после чего смесь прессуют.
П р и м е р 2. В экструдер загружают 25 г порошкообразного ультрафосфата следующего химического состава, 70 Р2О5; 5 В2О3; 10 Li2O; 10 NaF; 5 MgF2. Температура стеклования ультрафосфата Тg=176оС. Добавляют 75 г гранулированного сверхвысокомолекулярного полиэтилена с температурой плавления Тпл.= 136оС и перемешивают при t=210оС 5 мин. Массовое соотношение неорганического и органического полимеров 0,25:0,75. Затем расплав подвергают литью. Вязкость расплава составляет 450 П. Этот же композит можно получить прессованием, распределив предварительно смесь порошкообразного ультрафосфата того же химического состава и гранулированного сверхвысокомолекулярного полиэтилена в массовом соотношении неорганического и органического полимеров, равном 1:3, на матрице, которую затем нагревают до 210оС, после чего прессуют.
П р и м е р 3. В экструдер загружают 75 г порошкообразного ультрафосфата следующего химического состава, 70 Р2О5; 5 В2О3; 10 Li2O; 10 Na2О; 5 ВаО. Температура стеклования ультрафосфата Тg=170оС. Добавляют 25 г гранулированного полипропилена с температурой плавления Тпл.=180оС и перемешивают при t= 230оС 5 мин. Затем расплав подвергают литью. Вязкость расплава составляет 350 П.
Прессование композита такого же состава производят следующим образом: смесь порошкообразного ультрафосфата того же химического состава с температурой стеклования Тg=170оС и гранулированного полипропилена с температурой плавления Тпл.= 180оС в массовом соотношении 3:1 тщательно перемешивают и наносят на матрицу, которую нагревают до 230оС, после чего смесь прессуют.
Механические свойства композитов на основе смесей ультрафосфатов и органических полимеров приведены в таблице.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРНОЙ СМЕСИ, включающий смешение органического и неорганического полимера и последующее формование изделия из смеси, отличающийся тем, что в качестве неорганического полимера используют ультрафосфаты в количестве 0,1 0,9 мас.ч. на 1 мас. ч. смеси, которую подвергают термообработке при 180 300oС с последующим ее экструдированием или прессованием.