Полимерная композиция

067015 СОЮЗ СОВЕТСНИ СОЦИАЛИСТИЧЕСН СПУБЛИН А х РЕТЕНИЯ ЬСТВ 99-99О, 25-1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕДВОС.СВЛЕЕП(71) Гомельский политехнический институт и Белорусский. ордена Трудового Красного Знамени технологически институт нм. С.М.Кирова(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 145351, кл. С 08 Ь 77/00, 1961.2. Николаев А.ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. М., "Химия", 1964, с. 629 (прототип). 54)(57) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ,одержащая поликапроамид и стабил 08 Ь 77/00; С 08 К 5/1 зирукцую добавку, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью снижения термоокислительной деструкции поликапроамида и предотвращения окрашива. ния полимера при переработке и длительном хранении на воздухе, она в качестве стабилизирующей добавки содержит алкирез-смесь, мас.: 5-метилрезорцина 50-52; 5-этилреэорцина 9-10; 2,5-диметнлрезорцина 8-9; 4,5-диметилреэорцина 9-10; 2-метил-зтилрезорцина 1,5-2, 5-пропилрезорцина 2; 2-метилрезорцина 2,5-3; резорцина 4-5, неизвестные произ" . водные резорцина 7-8 при следующем соотношении компонентов, мас.%,); еПоликапроамид ,75АлкирезИзобретение относится к созданиюстабилизированных материалов наоснове поликапроамида (ПКА), устойчивых к термоокислительной деструкции. Детали машин из ПКА и деталис тонкослойньпм покрытием на основеПКА, применяемые в узлах трения,претерпевают процессы старения,сопровождающиеся ухудшением физикомеханических свойств.Одним иэ методов улучшения эксплуатационных свойств ПКА являетСявведение различных стабилизаторов(ингибиторов). Для стабилизацииполикапроамида применяют ингибиторытермоокислительной деструкции.Известна полимерная композицияна основе ПКА и стабилизирующейдобавки, где в качестве последнейприменяют Н, И -ди-нафтил-параФенил-диамий 1 3Как правило, эти стабилизирующие 20добавки содержатся в композиции вколичестве 0,-5, Преимущественноиз вводят в количестве 0,5-2 приполимеризации или в готовый полимервсеми известными методами холодного 25и горячего смешения.Наиболее близкой к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является полимернаякомпозиция, содержащая поликапроамид и в качестве стабилизирующейдобавки - Фенил-(-нафтиламин (неоэон Д ) 113.Однако применение этой добавкив полиамидной композиции ограниченов связи с образов .нием промежуточныхпродуктових превращения, окрашивающих полимер.Целью изобретения является снижение термоокислительйой деструкцииоликапроамида и предотвращения окраОшивания полимера при переработке идлительном хранении на воздухе.Поставленная цель достигаетсятем, что полимерная композиция, содержащая поликапроамид и стабилизирующую добавку,в качестве последнейсодержит алкиреэ-смесь, мас.: 5-метилрезорцина 50-52, 5-этилреэорцина9-10; 2,5-диметилрезорцина 8-9;4-5-диметилрезорцина 9-10; 2-метил О5-резорцина 1,5-2; 5-пропилрезорцина 2; 2-метилрезорцина 2,5-3; резорцина 4-5; неизвестные производныерезорцина 7-8при соотношении компонентов, мас.:Поликапроамид 99"99,75Алкирез 0,25-1Алкирез - вязкая, содержащаякристаллы, масса от светло-коричневого до красно-бурого цвета с плотностью 1,16 г/см 3 и с мол.мас. около 6 О135. Алкиреэ хорошо растворим в спиртах, эФире, ацетоне.Стабилизатор алкирез - смесьалкилированных резорцинов, полученнаявакуумной ректификацией водорастворимых Фенолов. Фракция "алкиреэ 1", применяемая для стабилизации ПКА, должна удовлетворить требованиям ТУ 38 3097-71, По химическому составу алкиреэ представляет смесь производных резорцина, алкилированного группами СН, СИ, СЭН- в различных положениях, :5-Метнлреэорцин 50-525-Этилрезорцин. 9-102,5-Диметилрезорцин 8-94,5-Днметилрезорцин 9-102-Метил-этилреэорцин 1,5-25-Пропилрезорцин 22-Метилреэорцин 2,5-3Резорцин 4-5Неизвестные производные реэорцина 7-8Алкирез по сравнению с неозоном Д обладает рядом преимуществ: хорошо совмещается с ПКА и не окрашивает его при переработке. Кроме того, алкиреэ в качестве смеси производных резорцина способствует и разложению образующихся гидроперекисей, обрывая цепные реакции окисления ПКА.Наилучшим результатом обладает композиция на основе порошкообразного поликапроамида, полученного методом химического переосаждения из раствора 6-капролактама, Предлагаемый стабилизатор вводят всеми известными методами, но наилучший результат достигают при введении его иэ спирто-ацетонового .раствора (отношение спирта к ацетону 1:1) с последующей сушкой композиции,П р и м е р, 1. Полимерные композиции на основе ПКА с содержанием стабилизатора 0,25 0,5 и 1.готовят непосредственно перед нанесением покрытий. Стабилизатор вводят в порошкообразный ПКА иэ спирто-ацетонового раствора с последующим высушиванием композиции в вакуумтермостате при 423 К до влажности 0,2,Порошкообраэный ПКА имеет следующие характеристики: т.пл. 486 Ку содержание низкомолекулярных соединений 2,1 удельная вязкость 0,5- ного раствора в трикрезоле 0,61, дисперсность 200 мк и ниже.Ингибированные и неингибированные полимерные покрытия наносят вибровихревым способом на предварительноопескоструенные и обезжиренные ацетоном стальные пластины размером 30 хЗОх 5 мм из Ст.З при 533 К в течение 5 с.Полимерные покрытия охлаждают на воздухе, термостарение ингибированных и неингибированных покрытий производит одновременно в воздушном термоетате типа ВН 5805 А при 413+2 К. Покрытия осматривают через 40 ч. Стабилизирующее действие алкиреэа и неозона Д оценивают по изменению Физико-механических свойств полимерных покрытий при1067015 лельно записывают термограммы полимерных композиций на дериватографе(МОИ, Будапешт) при скорости нагре-,ва 2,2 К в минуту в среде воздухаот 293 К до 578 К.5 В табл. 1 представлены результаты дифференциально-термическогоанализа полимерных композиций наоснове ПКА (навеска 300+5 мг).Т а б л и ц а 1 термостарении по методике исследования прочностных свойств покрытий.Разрывную прочность определяют намашине ЕМ, ударную прочность покрытий на приборе У-,1 А поГОСТ 4765-73, удельную вязкость0,5-ного раствора полимера .определяют методом вискоэиметрии поГОСТ 11034-64 в трикреэоле. Парал" Количествостабилизатора,Изменение навескипри 573 К Температураинтенсивногоразложения,К Стабилизатор мг 10,1 32 533 Неоэон ДТо же 0,25 31 10,3 545 0,5029 9,0 549 1, 00 32 10,6 538 АлкирезТо же 0,25 8,9 549 8,0 0,50 24 553 1,00 25 8,3 553 Физико-механические свойства не- стабилизированных полимерных покрытий резко меняются уже через 100 ч термостарения, в этих условиях стаби лизированные покрытия устойчивы. Таблица 2 Время термо-, старения, ч Предел прочностипри растяжении,ИПа Удельная вязкость Стабилизатор до старения послестарения до ста- послерения ,.старе- ния0,41 0,60 50 42,510042,5 0,33 23,8 0,60 99,0 50 43,5 43,1 0,56 0,62 0,50 75,4 0,62 32,8 100 43,5 50 44,2 43,9 Ц, 58 99,3 0,63 0,63 100 44,2 0,54 80,1 35, 4 Неозод ДТо жеАлкиреэТо жеВ табл. 2 показано изменение физико-механических свойств полимерных покрытий с 0,5-ным содержанием. стабилизатора при тепловом старении (413 К). Сохранениеразрывнойпрочности,/Ударная прочность, кг .см Стабилизатор до старения после старения 68,390,3 Неозон ДТо,жеАлкирезТо же 80,8 92,1 85,7 Составитель И. ГинзбургРедактор Т. Колб Техред С.Мигунова Корректор С.,Шекмар Заказ 11149/28 Тираж 474 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Результаты испытаний, приведенные в табл. 1 и 2 показывают, что покрытия на основе предлагаемой поли д мерной композиции с алкирезом в большей степени сохраняют массу навески и физико-механические свойства при термостарении, чем покрытия на основе известной полимерной композиции с неоэоном Д.Использование полимерной композиции на основе ПКА с алкирезом по сравнению с известной позволяет повысить устойчивость изделий и покрытий иэ нее к термоокислительной деструкции, а также дает возможность получать неокрашенный стабилитроном полимер.Технико-экономическую эффективность при использовании предлагаемой 40 композиции получают за счет увеличения срока службы изделий и покрытий.П р и м е р 2. Перед формированием ПКА волокна или в процессе полимеризации Е-капролактама добавляют 0,3 алкиреза от веса полимера.Волокно, полученное из этого стабилизированного ПКА, при ускоренном термоокислительном старении при 453 К в течение 18 ч сохраняет до 64 своей прочности, при этом не происходит изменения удлинения и относительной вязкости ПКА, волокно остается неокрашенным. Аналогично в тех же условиях волокно, стабилизированное 0,3 неозона Д, сохраняет 55 своей прочности, волокно заметно окрашивается.. Таким образом, полимерная композиция может быть использована для формирования термостойких антифрикционных покрытий в деталях, работаюцих в узлах трения машин и механизмов, а также для получения термостойкого капронового корда.