Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ТЕРМОПЛАСТИЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
ТЕРМОПЛАСТИЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

ТЕРМОПЛАСТИЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: ударопрочная термоплстичная композиция для изготовления конструкционных материалов. Сущность изобретения: термопластичная композиция, содержащая привитой сополимер стирола и блоксополимер стирола и сопряженного диена и/или гидрированного сопряженного диена, содержащего до 30% вес, стирола, при этом в качестве привитого сополимера стирола она содержит сополимер стирола, состоящий из 31-42 вес.% полистирола, привитого на полипропилен или статический сополимер пропилена и этилена, или его смесь с указанным блоксополимером и 6,67-15 вес.% этиленпропиленового каучука или 7,5 вес.%, бутилкаучука при следующем соотношении компонентов, вес.%: привитой сополимер стирола 75-92,5, блоксополимер 7,5-25. 2 з. п. ф-лы, 3 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

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: 2091411
Класс(ы) патента: C08L53/02, C08L53/02, C08L25:08, C08L51:06
Номер заявки: 4894856/04
Дата подачи заявки: 25.03.1991
Дата публикации: 27.09.1997
Заявитель(и): Монтелл Норт Америка Инк. (US)
Автор(ы): ДеНикола Энтони Дж. (младший)[US]; Татарка Пол Д.[US]
Патентообладатель(и): Монтелл Норт Америка Инк. (US)
Описание изобретения: Изобретение относится к композициям, состоящим из привитых сополимеров, которые включают полистирол, привитый к главной цепи или основе полипропилена, и в частности, это изобретение относится к композициям на основе привитых сополимеров, имеющих гетерофазную морфологию, отличающуюся тем, что полипропилен представляет непрерывную фазу, а полистирол дисперсную фазу.
Привитые сополимеры, образуемые путем полимеризации мономеров в активных центрах прививки главной полимерной цепи, составляет интересный класс полимерных гибридов, которые, хотя и относятся к одному химическому типу, тем не менее проявляют свойства, характерные как для привитого полимера, так и для основного полимера, а не усредненную совокупность свойств составляющих полимеров. При сравнении с физическими смесями полимеров оказывается, что привитые сополимеры, благодаря наличию у них межсегментных химических связей, обладают более тонкой гетерофазной морфологией, в которой размер домена дисперсной фазы является стабильным и может быть меньше на порядок величины. Кроме того, сцепление между фазами является более прочным. Физические смеси несмешивающихся полимеров, например полипропилена и полистирола, требуют включения агента, улучшающего совместимость, например, правильно выбранного блок-сополимера, который может в некоторой степени уменьшить проблему, связанную с высоким межфазным натяжением и плохим сцеплением между несмешивающимися полимерами в смеси. Физические смеси полипропилена и полистирола, содержащие незначительные количества стирол-блоксополимерного каучука, используемого в качестве агента, улучшающего совместимость у полимеров в смеси, описываются в патенте США N 4386187.
Конструкционные пластики, изготавливаемые на основе "химической" смеси полипропилена и полистирола, то есть на основе сополимера полистирола, привитого к главной цепи полипропилена, отвечают необходимым требованиям в данной области, благодаря наличию тонкой структуры домена у привитых сополимеров, а также благодаря необходимому сцеплению между полипропиленом и полистиролом, что является следствием образования химических связей в привитом сополимере, а не результатом действия внешнего агента, то есть агента, улучшающего совместимость. Однако до сих пор области применения таких привитых сополимеров ограничивались главным образом использованием в качестве агентов, улучшающих совместимость несмешивающихся полимерных систем и компонентов в смолистых пластических композициях.
В патенте США N 3314904 описывается образование "смолистого пластика" путем создания привитого сополимера стирола на полиэтилене или полипропилене, в частности привитого сополимера стирола, акрилонитрила и полиэтилена или полипропилена и последующего смещения привитого сополимера с определенными совместимыми каучукоподобными материалами. Содержание привитого стирола или сополимера стирола и акрилонитрила в привитом сополимере составляет 75-95% предпочтительно 85-95% и еще предпочтительнее 90-95% Поэтому сополимер включает главным образом связанный стирол или связанный стирол и акрилонитрил, и в сополимерах, изготовленных из полипропилена, полипропилен составляет лишь незначительный компонент и присутствует в виде дисперсной фазы. Таким образом преобладают свойства связанного стирола или связанного стирола и акрилонитрила. Привитой сополимер получают посредством ионизирующего облучения высокой энергии полиолефина с последующим контактированием облученного полиолефина со стиролом или со стиролом и акрилонитрилом.
Однако для применения в качестве отдельных конструкционных пластиков, обладающих желаемыми свойствами полипропилена, например великолепной химической стойкостью, хорошей влагостойкостью и т. д. привитые сополимеры полистирола на главной цепи полипропилена должны иметь гетерофазную морфологию, в которой полипропилен представляет непрерывную фазу. Это требует, чтобы содержание полистирола в привитом сополимере не превышало 65 вес. и в то же время было достаточно высоким для улучшения жесткости полипропилена до необходимой степени.
Преимущества привитых сополимеров полистирола на полипропиленовой основе по сравнению с физическими смесями полимеров в качестве отдельных конструкционных пластиков можно было бы использовать с большей выгодой, если бы было найдено средство, позволяющее достичь лучшего баланса свойств у привитых сополимеров.
Изобретением предусматривается получение жесткой термопластичной композиции на основе привитого сополимера, включающей:
a) от 60 до 95 вес. привитого сополимера, содержащего от 10 до 65 вес. полистирола, привитого к главной цепи полипропилена, и дополнительно, (b) от 40 до 5 вес. каучукового компонента, содержащего (I) от 20 до 100 вес. (1), по крайней мере, одного блок-сополимера ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями, (II), по крайней мере, одного блок-сополимера, который является гидрированным продуктом (1), или (III) смесь по крайней мере одного блок-сополимера (1) с одним блок-сополимером (II) и (2) от 80 до 0 вес. олефин-сополимерного каучука, например EPM (этилен-пропиленовый каучук) или EPDM (этилен-пропилен-диеновый каучук). Термин "блок-сополимер" означает указанные выше продукты (I), (II) или (III), которые более подробно рассматриваются дальше. Композиция может включать до 80 частей (всего) добавок, таких как наполнители, упрочняющие агенты и т. д. на 100 частей привитого сополимера и каучукового компонента.
Кроме того, эта композиция может содержать от 5 до 30 ч. полипропилена на 100 ч. привитого сополимера и каучукового компонента, причем приемлемыми полипропиленовыми материалами являются материалы, рассматриваемые далее в этой заявке и являющиеся полезными для получения привитого сополимера.
Термин "полистирол", используемый в этой заявке, относится к полимеру, привитому к главной цепи полипропилена в привитом сополимере, входящем в состав композиции по настоящему изобретению, и означает (a) гомополимеры стирола или алкилстирола, имеющие, по крайней мере, один C1-C4 алкильный заместитель с линейной или разветвленной цепью в кольце, в частности параалкилстирол; (b) сополимеры (a) мономеров с любым другим мономером во всех пропорциях; и (c) сополимеры, по крайней мере, одного (a) мономера с его альфа-метильными производными, например альфа-метилстиролом, в которых альфа-метильное производное составляет от 1 до 40 вес. сополимера.
Было установлено, что модификация привитых сополимеров полистиролов на главной цепи полипропилена путем смешения с блок-сополимером ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями позволяет улучшить прочность при ударе и вязкость привитых сополимеров до необычно высокой степени по сравнению с модификацией, производимой одними олефин-сополимерными каучуками. Кроме того, в случае каучуковых модификаторов, содержащих блок-сополимеры ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями, модификация производится более эффективно, то есть большая степень увеличения прочности при ударе и вязкости может достигаться при более низких уровнях добавления каучукового модификатора, в результате чего сохраняется более значительная степень жесткости привитого сополимера.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения блок-сополимер состоит только из каучукового компонента. Альтернативно от 1 до 80 вес. каучукового компонента составляет олефин-сополимерный каучук, например EPM и EPDM, а остальную часть, то есть от 99 до 20 вес. составляет блок-сополимер ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями. В последнем случае эффективным является не только использование каучукового компонента по сравнению с модификацией, производимой EPM или EPDM, но для данного общего количества каучукового компонента в композиции достигается большее увеличение прочности при ударе и вязкости у привитого сополимера при использовании блок-сополимера ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями вместе с EPM или EPDM по сравнению с применением только одного блок-сополимера.
Основным компонентом композиции по настоящему изобретению является привитой сополимер, содержащий от 10 до 65 вес. предпочтительно от 10 до 55 вес. полистирола, привитого к главной цепи полипропилена, который имеет гетерофазную морфологию, отличающуюся тем, что полипропилен представляет непрерывную или матричную фазу, а полистирол дисперсную фазу. Привитой сополимер составляет от 65 до 95, предпочтительно от 70 до 90 вес. композиции. С привитым сополимером смешивается каучуковый компонент, который составляет от 5 до 40, предпочтительно от 10 до 30 вес. композиции. Композиции, содержащие менее 5 вес. каучукового компонента, входят в самый широкий объем изобретения.
Каучуковый компонент включает, по крайней мере, 20 вес. и предпочтительно 50 вес. блок-сополимера ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями. Этот блок-сополимер представляет термопластичный эластомер, имеющий A-B (или двухблочную) структуру, линейную A-B-A (или трехблочную) структуру, радиальную (A-B)n структуру, в которой n 3-20, или сочетание этих структур, в которых каждый A блок представляет полимерный блок ароматического моноалкенилуглеводорода, например полистирол, а B блок представляет ненасыщенный каучуковый блок, такой как полибутадиен или изопрен. Различные сорта сополимеров этого типа выпускаются промышленностью. Эти сорта отличаются по своей структуре, молекулярной массе средних и конечных блоков и отношению ароматического моноалкенилуглеводорода к каучуку. В смесях двух или большего числа блок-сополимеров (причем один или несколько сополимеров могут быть гидрированными) типы структур могут быть одинаковыми или различными.
Типичными мономерами ароматического моноалкенилуглеводорода являются стирол, замещенные в кольце C1-4 алкилстиролы с линейной или разветвленной цепью и винилтолуол. Предпочтение отдается стиролу. Приемлемыми диенами с сопряженными двойными связями являются бутадиен и изопрен.
Средняя молекулярная масса блок-сополимера обычно составляет от 45000 до 260000 г/моль, при этом предпочтение отдается средним молекулярным массам в интервале от 50000 до 125000 г/моль на том основании, что они позволяют получить композицию с лучшим балансом прочности при ударе и жесткости. Хотя можно использовать блок-сополимеры, имеющие как ненасыщенные, так и насыщенные каучуковые блоки, предпочтение отдается сополимерам с насыщенными каучуковыми блоками также с учетом баланса прочности при ударе и жесткости у содержащих их композиций. Весовое соотношение ароматического моноалкенилуглеводорода и диенового каучука с сопряженными двойными связями в блок-сополимере обычно составляет от 5/95 до 50/50, предпочтительно от 10/90 до 40/60.
Приводимые ниже примеры показывают, что достигается значительное улучшение прочности при ударе и вязкости сополимеров полистирола, привитого к полипропилену, при смешении с ними 100% блок-сополимерного каучука. Каучуковый компонент, используемый в настоящей композиции, также может состоять их двух или большего числа полимерных каучуков при условии, что, по крайней мере, 20% и, предпочтительно, 50% компонента составляет один блок-сополимер ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями. Особенно предпочтительным каучуковым компонентом является компонент, содержащий от 20 до 70% предпочтительнее от 50 до 70% блок-сополимера ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями и от 80 до 30% предпочтительнее от 50 до 30% олефин-сополимерного каучука EPM или EPDM. В композиции по изобретению может использоваться каучуковый компонент, включающий блок-сополимер, и вместо олефин-сополимерного каучука бутилкаучук или статический сополимер бутадиена и стирола (SBR).
Этиленпропиленовый каучук, используемый в предпочтительной композиции по настоящему изобретению, представляет эластомер с весовым соотношением этилена и пропилена в интервале от 25/75 до 75/25, предпочтительно от 40/60 до 60/40, и характеристической вязкостью в интервале от 2,0 до 6,0, предпочтительно от 2,5 до 4,0 дл/г.
Полипропиленовый материал, который образует главную цепь или основу привитого сополимера, представляет (a) гомополимер пропилена; (b) статический сополимер пропилена и олефина, выбираемого из группы, включающей этилен и C4-C10 I-олефины, при условии, что, если олефином является этилен, максимально полимеризуемое количество этилена составляет примерно 10 (предпочтительно 4) вес. а если олефином является C4-C10 I-олефин, его максимально полимеризуемое количество составляет примерно 20 (предпочтительно 16) вес. (c) статический терполимер пропилена и олефина, выбираемого из группы, включающей этилен и C4-C8 I-олефины, при условии, что максимально полимеризуемое количество C4-C8 I-олефина составляет примерно 20 (предпочтительно 16) вес. а если одним из олефинов является этилен, то максимально полимеризуемое количество этилена составляет примерно 5 (предпочтительно 4) вес. или (α) гомополимер или статический сополимер (b) пропилена, у которого модифицирована ударная прочность с помощью этилен-пропиленового каучука в реакторе или посредством физического смешивания, при этом содержание этилен-пропиленового каучука в модифицированном полимере составляет от 5 до 30% а содержание этилена в каучуке составляет от 7 до 70% предпочтительно от 10 до 40% C4-C10 I-олефины включают C4-C10 I-олефины с линейной и разветвленной цепью такие, как 1-бутен, 1-пентен, 3-метил-1-бутен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен, 3, 4-диметил-1-бутен, 1-гептен, 3-метил-1-гексен и подобные соединения. Предпочтительными полипропиленовыми материалами являются полипропилены и полипропилены с модифицированной ударной прочностью. В качестве полипропиленового материала в наиболее широких аспектах настоящего изобретения также можно использовать полипропилены и статические сополимеры, у которых ударная прочность модифицирована с помощью этилен-пропилен-диенового каучука с содержанием диена порядка 2-8% хотя они и не являются предпочтительными компонентами. Приемлемые диены представляют дициклопентадиен, 1,6-гексадиен и этилиденнорборнен.
Как указывалось выше, полимер, привитый к главной цепи полипропилена, в привитом сополимере, входящем в композицию по настоящему изобретению, представляет полистирол. Полистирол, являющийся частью привитого сополимера, составляет от 10 до 65 вес. предпочтительно составляет от 10 до 55 вес. и предпочтительнее равняется 25-50 вес. привитого сополимера. В результате этого морфология привитого сополимера отличается тем, что полипропилен представляет непрерывную или матричную фазу, а полистирол дисперсную фазу.
Привитой сополимер, который является основным компонентом композиции по настоящему изобретению, можно получить в соответствии с любым из известных методов. Один из этих методов включает образование активных центров прививки у полипропилена или в присутствии прививаемого мономера, или с последующей обработкой этим мономером. Центры прививки можно образовать путем обработки перекисью или другим химическим соединением, которое является инициатором свободнорадикальной полимеризации, или облучения ионизирующим излучением высокой энергии. Свободные радикалы, образуемые в полимере в результате химической обработки или облучения, формируют активные центры прививки в полимере и инициируют полимеризацию мономера в этих центрах. Предпочтение отдается привитым сополимерам, получаемым с помощью метода прививки, инициируемой перекисью.
При осуществлении инициируемого перекисью метода полипропилен обрабатывают при температуре от 60 до 125oC, предпочтительно от 80o до 120oC, инициатором полимеризации в количестве от 0,1 до 6, предпочтительно от 0,2 до 3,0 ч. на сто (в весовых частях на 100 весовых частей полипропиленового материала), у которого период полураспада равняется 1-240, предпочтительно 5-100 и предпочтительнее 10-40 мин при используемой температуре. Предпочтительный класс инициаторов составляет органические перекиси и особенно те, которые образуют алкоксильные радикалы. Эти перекиси включают перекиси ацила, такие как перекиси бензоила и дибензоила; перекиси диалкила и аралкила, такие как перекись ди-трет-бутила, перекись дикумила, перекись кумила бутила, 1,1-ди-трет-бутилперокси-3,5,5-триметилциклогексан, 2,5-диметил-2,5-ди-трет-бутилпероксигексан и бис (альфа-трет-бутилпероксиизопропилбензол); пероксиэфиры, такие как трет-бутилпероксипивалат, трет-бутилпербензоат, 2,5-диметилгексил-2,5-ди(пербензоат), трет-бутил(ди/перфталат), трет-бутилперокси-2-этилгексаноат и 1,1-диметил-3-гидроксибутилперокси-2-этилгексаноат и перкарбонаты, такие как ди(2-этилгексил)перкарбонат, ди(н-пропил)-перкарбонат и ди(4-трет-бутилциклогексил)перкарбонат.
В течение периода времени, который совпадает или следует за периодом обработки инициатором, причем эти периоды могут налагаться друг на друга или нет, полипропиленовый материал обрабатывают 10-70 вес. прививаемого мономера (мономеров) в расчете на общий вес полипропиленового материала и прививаемого мономера (мономеров) при скорости добавления, которая не превышает 4,5, предпочтительно 4,0 и предпочтительнее 3,0 ч. на сто в мин при любом уровне добавления мономера. Если мономер добавляется после периода введения инициатора, то предпочтительнее не позже, чем через 2,5 периода полураспада инициатора.
По окончании периода прививки непрореагировавший мономер удаляется из образовавшегося привитого полипропиленового материала, непрореагировавший инициатор разлагается и остаточные свободные радикалы дезактивируются, предпочтительно посредством нагрева при температуре, равной по крайней мере 110oC, в течение примерно 5 мин, предпочтительно при температуре 120oC в течение 20 мин. На протяжении всего процесса сохраняются условия, не вызывающие окисления.
В случае осуществления метода, при котором активные центры прививки образуются путем облучения, полипропиленовый материал облучают при температуре от 10o до 85oC с помощью источника ионизирующего излучения высокой энергии, после чего облученный полимерный материал обрабатывают при температуре от 10o до 70oC и предпочтительнее от 10o до 50oC в течение примерно 3 мин, предпочтительно в течение 10 мин в ходе полунепрерывного процесса и предпочтительно в течение 30-60 мин в ходе непрерывного процесса 10-70 весовыми процентами прививаемого мономера (мономеров) в пересчете на общий вес полипропиленового материала и прививаемого мономера (мономеров). После этого одновременно или последовательно в произвольном порядке все остаточные свободные радикалы в образовавшемся привитом полипропиленовом материале дезактивируют, а непрореагировавший мономер удаляют из этого материала. Полипропиленовый материал находится в условиях, не вызывающих окисления, например в атмосфере инертного газа, на протяжении всего процесса до окончания дезактивации остаточных свободных радикалов. Дезактивацию свободных радикалов предпочтительно производят путем нагрева, например при температуре, равной 110oC, предпочтительно 120oC, в течение, по крайней мере, 20 мин.
Предпочтительный привитой сополимер, предназначенный для использования в композиции по настоящему изобретению, имеет форму равномерно привитых частиц, полученных из частиц полипропилена, у которых (a) доля объема пор составляет, по крайней мере, 0,07, предпочтительнее 0,12 и предпочтительнее всего 0,20, при этом более 40% пор, предпочтительнее более 50% пор и предпочтительнее всего более 90% пор имеют диаметр, превышающий 1 микрон; (b) площадь поверхности равна, по крайней мере, 0,1 м2/г; (c) средневзвешенное значение диаметра находится в диапазоне от 0,4 до 7 мм.
Предпочтительная композиция по настоящему изобретению, в которой каучуковый компонент содержит блок-сополимер ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями и этилен-пропиленовый каучук, может представлять физическую смесь двух каучуковых ингредиентов с привитым сополимером. Если эта композиция является смесью блок-сополимера ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями с привитым сополимером, в котором полистирол был привит к полипропилену или статическому сополимеру, ударная прочность которого модифицирована этилен-пропиленовым каучуком, используемым в количестве, достаточном для введения в композицию всего или части EPM, при этом все или некоторое количество EPM в композиции является компонентом привитого сополимера.
Композиция по настоящему изобретению может включать наполнители и упрочняющие агенты, например, углеродную сажу и стекловолокно, а также неорганические порошки, такие как карбонат кальция, тальк, слюду и стекло, в количестве, достигающем 80 весовых частей на 100 весовых частей привитого сополимера и каучукового компонента. Кроме экономического эффекта, достигаемого такими наполнителями, они увеличивают жесткость и температуру термической деформации.
Компоненты этой композиции могут смешиваться или примешиваться в любом известном смесительном устройстве, таком как экструдер или смеситель Бенбери.
В следующих примерах, приведенных в иллюстрированных целях, описываются различные варианты композиции по настоящему изобретению на основе привитого сополимера.
Во всех примерах и контрольных экспериментах привитой сополимер и блок-сополимер ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями, а также любой другой используемый модификатор смешивали и экструдировали в результате одного или двух прохождений через двухшнековый экструдер Брабендера (пример 15 и контрольный пример 7); смешивали в смесителе Бенбери и экструдировали в результате одного прохождения через одношнековый экструдер Брабендера (примеры 3 и 13); или смешивали в смесителе Бенбери и экструдировали в результате одного прохождения через двухшнековый экструдер Брабендера (примеры 1,2, 4-12 и 14 и контрольные примеры 1-6). С целью сведения до минимума окисления во все замесы до смешивания добавляли стабилизирующую композицию (0,2 вес.), известную как P-EPQ, основным компонентом которой является тетракис (2,4-дитрет-бутилфенил)-4,4'-бифенилендифосфонит. Температура в экструдере равнялась 200-245oC, за исключением зоны расплава, где она составляла 250-265oC. Из эксрудированных смесей формовали образцы для испытания (стандартные образцы для испытания на разрыв, стандартные образцы для испытания на изгиб и пластины размером 0,32x7,6x7,6 см).
Для испытания формованных образцов использовали метод D-256 Американского общества испытания материалов (ударная вязкость по Изоду), D-638 (предел прочности при растяжении), D-638 (относительное удлинение при разрыве), D-790 (модуль упругости при изгибе), и ASTM-648 (температура начала термической деформации при давлении 1820 кПа).
Примеры 1-6.
Было получено шесть композиций по настоящему изобретению, которые испытывали так, как описывается ниже. В этих композициях блок-сополимер представлял блок-сополимер стирола (SBC). Также было получено шесть контрольных композиций, не содержащих блок-сополимера ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями, которые испытывали аналогичным образом. Эти композиции включали сополимер полистирола, привитого к главной цепи полипропилена, который был получен в соответствии с описанным выше способом получения привитого сополимера с инициированием реакции перекисью, при осуществлении которого раствор трет-бутилперокси-2-этилгексаноата (пероксиэфир) в уайт-спирите, не содержащем кислорода, впрыскивали в нагретый полипропилен (100oC) и после короткой выдержки впрыскивали стирол. Для получения привитых сополимеров (a) по примерам 1 и 6 и по контрольным примерам 1 и 2 использовали следующие условия прививки: 1 ч. на сто пероксиэфира выдерживали в течение 15 мин, добавляли 54 ч. на сто стирола со скоростью 1,64 ч. на сто/мин, выдерживали в течение 3 ч при температуре 100oC, затем 4 ч при температуре 135oC при осуществлении продувки азотом с целью дезактивации и сушки; (b) для получения привитых сополимеров по примерам 2,4 и 5 и по контрольным примерам 3-6 использовали такие же условия, которые описывались в пункте (a) за исключением того, что 2,35 ч. на сто пероксиэфира выдерживали в течение 10 мин и добавляли 84,4 ч. на сто стирола со скоростью 2,4 ч. на сто/мин; и для получения привитых сополимеров (c) по примеру 3 использовали такие же условия, которые описывались в пункте (b), за исключением того, что 0,79 ч. на сто пероксиэфира выдерживали в течение 2 ч при температуре 104oC после добавления стирола и до продувки азотом. Все значения пероксиэфира указаны в частях на сто в расчете на активные компоненты.
Полипропилен, используемый для получения привитого сополимера, представлял тонко измельченный пористый полипропилен (LBD 406 A, выпускаемый на коммерческий основе фирмой "Химонт Италия" S.r.e.") в форме сферических частиц, имеющих следующие характеристики: номинальная вязкость расплава (метод D 1238-82 Американского общества испытания материалов, режим L/8 дг/мин; характеристическая вязкость (метод Дж. Г. Эллиот и др. J. Applied Polymer Sei. 14, 2947-2963, 1970) полимер, растворимый в декагидронафталине при температуре 135oC/2,4 дл/г; площадь поверхности (B.E.T.) 0,34 м2/г; средневзвешенное значение диаметра 2,0 мм; и доля объема пор (метод ртутной порометрии) 0,33. Более 90% пор в пористых частицах имели диаметр более 1 микрон.
Результаты испытаний, выполненных в отношении композиций по примерам 1-6 и шести контрольных композиций, представлены в табл. 1.
Примеры 7-14.
Композиции по этим примерам были получены в соответствии со способом и при использовании ингредиентов, описанных в примере 1, за исключением того, что в этих примерах каучуковый компонент состоял из двух ингредиентов. Для получения привитых сополимеров (a) по примерам 7, 11 и 12 и по контрольному примеру 7 применяли следующие условия прививки: 1 ч. на сто пероксиэфира выдерживали в течение 10-15 мин, добавляли 54 ч. на сто стирола со скоростью 1,6-1,8 ч. на сто/мин, выдерживали в течение 3 ч при температуре 100oC, а затем 4 ч при температуре 135oC (за исключением температуры, равной 100oC, в примере 12 и в контрольном примере 7) при осуществлении продувки азотом с целью дезактивации и сушки; (b) привитые сополимеры по примерам 8-10 и 13 были получены так же, как описывалось в пункте (a), за исключением того, что 2,35 ч. на сто пероксиэфира выдерживали в течение 10 мин и добавляли 84,4 ч. на сто стирола со скоростью 2,4 ч. на сто/мин и (c) привитой сополимер по примеру 14 получали так же, как описывалось в пункте (b), за исключением того, что 0,79 ч. на сто пероксиэфира выдерживали 2 ч при температуре 104oC после добавления стирола и до выполнения продувки азотом.
Результаты испытаний, выполненных в отношении этих композиций и контрольной композиции, не содержащей блок-сополимер ароматического моноалкенилуглеводорода и диена с сопряженными двойными связями, суммируются в табл. 2.
Пример 15.
Применяли способ и ингредиенты, описанные в примере 1, за исключением того, что используемым полипропиленом был статистический сополимер этилена и пропилена с содержанием этилена, равным 3,6% при этом стирол прививался на участках свободных радикалов, образованных в статическом сополимере посредством облучения источником ионизирующего излучения высокой энергии, которое описывалось выше. Доза облучения равнялась 4 Мрад, и в радиационной камере поддерживалась комнатная температура (примерно 23oC). Через две минуты после окончания облучения в облученный сополимер, находящийся при комнатной температуре (23oC впрыскивали 147 ч. на сто стирола при скорости 23 ч.на сто/мин. в течение 6,5 мин. стирол и облученный сополимер перемешивали при этой температуре в течение 30 мин. После этого температуру в реакторе увеличивали до 140oC и продолжали перемешивание еще в течение 30 мин с целью дезактивации остаточных свободных радикалов. Избыток мономера удаляли с помощью продувки азотом. В радиационной камере и в реакторе для получения привитого сополимера сохранялась атмосфера азота (уровень кислорода ниже 0,004 объемного ). Степень прививки (полистирол) в полученном привитом сополимере составлял 44 ч. на сто.
Полученная композиция имела следующие свойства:
Ударная вязкость по Изоду при температуре 23oC 2,8 фунт/сила-фут/ дюйм (150 Дж/м)
Модуль упругости при изгибе (1% секанс) 110, 700 фунтов на кв. дюйм (763 мПа)
Предел прочности при растяжении 2445 фунтов на кв. дюйм (16,8 мПа)
Относительное удлинение при разрыве 73%
Примеры 16-17.
Применяли способ и ингредиенты, описанные в примерах 1 (пример 16) и 7 (пример 17), за исключением того, что в процессе получения привитого сополимера смесь стирола и альфа-метилстирола впрыскивали в полипропилен. Привитой сополимер получали в следующих условиях: 1,57 ч. на сто пероксиэфира выдерживали в течение 10 мин, добавляли 76 ч. на сто стирола и 8,4 ч. на сто альфа-метилстирола со скоростью 2,4 ч. на сто/мин, выдерживали в течение 3 ч при температуре 102oC, затем 4 ч при температуре 133oC с выполнением продувки азотом.
Степень прививки (сополимер стирола и альфа-метилстирола) в привитом сополимере составляла 45% Соотношение стирола и альфа-метилстирола в привитом сополимере представляло 9/1. Результаты приведены в табл. 3.
Из вышеприведенного описания изобретения специалисту должны быть понятны другие особенности, преимущества и варианты осуществления настоящего изобретения. В этой связи необходимо отметить, что, хотя детально были рассмотрены лишь определенные варианты осуществления этого изобретения, в эти варианты могут вноситься различные изменения и модификации без выхода за пределы сущности и объема этого изобретения.
Формула изобретения: 1. Термопластическая композиция, содержащая привитой сополимер стирола и блоксополимер стирола и сопряженного диена и/или гидрированного сопряженного диена, содержащего до 30 мас. стирола, отличающаяся тем, что она содержит в качестве привитого сополимера стирола привитой сополимер стирола, состоящий из 31 42 мас. полистирола, привитого на полипропилен или статистический сополимер пропилена и этилена, содержащий 3,6 мас. этилена, или его смесь с указанным блоксополимером стирола и 6,67 15 мас. этиленпропиленового каучука или 7,5 мас. бутилкаучука при следующем соотношении компонентов, мас.
Привитой сополимер стирола 75 92,5
Блоксополимер 7,5 25
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве привитого сополимера стирола она содержит привитой сополимер стирола и α-метилстирола.
3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что привитой сополимер получен путем радикальной полимеризации стирола на полипропилен в присутствии перекисного инициатора.