Прессовочная композиция

ОП И САН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ н 1 475785 Сс:оз Советсиих Содиалистнческих Реслублии(32) Приор 33) ОШЛ 10 Государственный квинте Совета Министров СССРта опубликования описания 04.11.75 2) Автор зобрстения Иностранец Роберт Виктор Рус(СШЛ) Иностранная фирм Селаниз Корпореищ ешь)) 11 РЕССОООЧНАЯ КОЬЫОЗИЦй Изобретение относится к области приготовления прессовочных композиций на основе насыщенных нолиэриров.Известна прессовочная композиция, содержащая полибутилентерерталат и наполнитель, например, асоестовое волокно, стеклянное волокно и др.Однако прессованные изделия, получаемые из этои композиции, имеют низкую дутоусгоичивосгь, высокую анизотропную усадку и неоднородную поверхность.( целью устранения указанных недостатков в нредложеннои прессовочной композиции в качестве наполнителя используют иглоооразный метасиликат кальция в количестве 0 - о 0% от оощего веса композиции,( огласно настоящему изооретению смола для прессования представляет сооой полиоутилентерефталат с характеристическои вязкостью 0,2 - 1,5 дл/г. Этот полимер может быть получен из продукта взаимодействия между терефталевой кислотой или диалкильным эфиром терефталевой кислоты (в особенности диметилтерефталатом) и диолами, содержащими 4 углеродных атома. К числу подходящих диолов относятся 1 А-бутандиол, 1,3-бутандиол, 1,2-бутандиол, 2,3-бутапдиол и т. и.При получении полибутилентерефталатных полимеров в качестве полупродукта используют соответствующнн бис- оксиалкил) -терефталат. Ьис- оксиалкил) -терефталат может оьггь получен при взаимодеиствии между лиалкильным эсриром терерталевои кислоты, в 5 котором алкильные радикалы могут содержать от 1 до ( углеродных атомов, и примерно двумя молекулярными долями описанных выше диолов. Рекомендуется употреблять более высокие доли диоло в, например, свыше 1 о 1,о моль диола на моль производного терефталевои кислоты, так как при применении такой доли первоначальная трансэтерисрикация происходит оыстрее и с оольшеи полнотои,еакцию этеририкации проводят в условиях 15 повышеннои температуры и при давлении атмосферном, ниже атмосферного и выше атмосферно 1 о, Желательные для данной реакции температуры находятся в пределах между температурой точки кипения реакционной сме 2 о си и 275 С.Иглообразный метасиликат кальция тщательно вмешивается в смесь, содержащую полибутилентерефталат в количестве от 10 до 60 по весу нз расчета на общий вес компо зинни. В смеси могут также присутствоватьдругие армпрующне агенты, предпочтительно в количестве от 10 до 60 оо по весу нз расчета на общий вес композиции. Если неооходимо добавить стекловолокно, рекомендуется, чго 475785Доля цикла, в течение которой действует дуговой разряд Общее время испытания,сек0 - бОбО - 120120 - 180 1/8 1/2 бы содержание его составляло от 5% до 30 в 1 з по весу из расчета па общий вес композиции.Если жс добавляют асоестовое волокно, рекомендуемая его концептрация достигает 30% по весу, причем особо рекомендуемый интервал содержания асбестового волокна находится в пределах между 1 и 5% по весу из расчета на общий вес композиции,В композицию можно также вводить агенты, задерживающие распространение пламени, например, ароматические галогениды - такис, как аш идрид тетрабромфталевой кислоты, ангидрид тетрахлорфталевой кислоты, декабромфениловый простой эфир или декахлорфениловый простой эфир, в сочетании с соединениями металлов ЧВ группы, такими, как трехокись сурьмы, Ароматический галогепид вводят в композицию на основе полибутилснтерефталата в количестве 3,3 - 16,6/О от веса композиции и соединение металла ЧВ группы - в количестве 0,7 - 10% от веса композиции.П р и м е р 1. 1200 г диметилтерефталата и 900 г 1,4-бутандиола смешивают в присутствии катализатора, например, ацетата цинкатрехокиси сурьмы или окиси свинца-окиси цинка. Температуру повышают примерно до 200 С после удаления -80% по весу метанола, Подключают источник вакуума и повышают температуру до 240 - 250 С. После того, как характеристическая вязкость повысится до 0,65 - 0,70 дл/г (раствор с 80%-ной концентрацией в о-хлорфеноле, при 25 С), вакуум снимают, и в атмосфере азота массу перемешивают в течение 5 - 10 мин. Образовавшийся полимер выгружают и измельчают обычным способом,Зтот пример представляет собой типичный случай приготовления полимерного полибутилентерефталата, пригодного для использования в рамках настоящего изобретения.П р и м е р ы 2 - 15, Полибутилентерефталатную смолу, приготовленную по примеру 1 и имеющую характеристическую вязкость 0,75 дл/г, прибавляют, соответственно, к стекловолокну размером 0,32 см (ОСЕА), асбестовым волокнам (фирмы Юнион Кэрбайд, марки Калидриа 144) и иглообразному метасиликату кальция для приготовления испытательных смесей, содержащих (из расчета на общий вес смеси) -10 - 50 вес. /О стекловолокна, 10 - 30 вес. % асбестового волокна (при более высоком содержании стекловолокна и асбестового волокна процесс непрерывного выдавливания затрудняется) и 10 - 60 вес, % иглообразного метасиликата кальция, Смеси перемешивают по отдельности в барабане в 1 мин, а затем перемешивают путем непрерывного выдавливания под действием усилия, прилагаемого в одночервячной машине с однодюймовым (2,54 см) червяком и мундштуком, имеющим ряд отверстий,Температуру цилиндра машины для непрерывного выдавливания и мундштука варьируют в пределах 260 в 2 С. Полученные пучки измельчают в смесителе вальцового типа для пропускания их через сито с крупными отверстиями (4 меш или менее), После этого отдельные пресс-композиции прессуют в четв- рехдюймовые (10,16 см) диски толщиной 0,125 дюйма (0,32 см), которые испытывают на дугостойкость,Дугостойкость определяют по методуАСТМ, имеющему своей целью дифферен цирование сходных материалов с точки зрения их стойкости к воздействию дуги высокого напряжения (12 500 в) и низкого тока (10 ма), располагающейся близко к поверхности изделий и имеющей тенденцию образовывать проводящий след на их поверхности или сообщать материалу проводимость из-за локализованного химического или термического разложения и эрозии. Зто испытание неприменимо к материалам, плавящимся или образующим жидкий остаток, который может всплывать и уносить проводящие компоненты из активной зоны испытаний, предотвращая тем самым образование проводящего следа. Начальные стадии этого испытания являются мягкими, а конечные - суровыми, т. е. на этих стадиях дуга возникает непосредственно между двумя электродами, покоящимися на поверхности образца в правильной или обратной ориентации.80 1-1 есмотря на то, что время дугового разрядаостается постоянным (1/4 сек), суровость испытания повышается при повышении процентной доли времени дугового разряда от общей продолжительности цикла включения и выключения (см. табл. 1). Данные о дугостойкости полибутилептерефталатных пресс-композиций приведены в 50 табл, 2,Приведенные данные показывают, что прииспользовании в качестве армирующего материала природного метасиликата кальция можно не только достигнуть дугостойкости, требу ющейся от большинства электротехническихпрессованных изделий ( - 180 сек), но и повысить эту дугостойкость путем увеличения концентрации метасиликата кальция.Следует также отметить, что иглообразный бЭ метасиликат кальция обладает значительноменьшей тиксотропичностью, чем другие испытывавшиеся армирующие материалы, и, следо.вательно, может быть использован для изготовления смесей с полибутилентерефталатом б 5 в более высокой концентрации.475785 Таблица 2 для прессования имеющих асснмметричное расположение литников колпачков распределительного устройства в идентичных условиях прессования. Композиции со стекловолокном и асбестовым волокном приводят к получению конечных изделий, подвергающихся сильному короблепию, в то время как изделия из композиций, содержащих метасиликат кальция, не подвержены никаким деформациям.П р и м е р 19, Полимерный полибутилентерефталат, описанный в примере 1, смешивают с 60 вес. % (из расчета на общий вес пресс- композиции) иглообразного метасиликата кальция и из этой пресс-композиции готовят четырехдюймовые диски (10, 16 см), как это было описано в примерах 2 - 15. Поверхности дисков гладкие, глянцевые и в высшей степени однородные, этим они отличаются от поверхности дисков, отпрессованных из ненаполнеппой смолы. Кроме того, матовые поверхности не образуются и при использовании смесей ПБТ, содержащих свыше 10% метасиликата кальция, чего можно было ожидать на основании ранее получаемь 1 х результатов,П р и м с р ы 20 - 24, Полимер, получение которого было описано в примере 1, смешивают с различными количествами (выраженными в весовых процентах из расчета на общий вес смеси) иглообразного метасиликата кальция, стекловолокна (ОСЕ) и асбестового волокна. Полученные смеси употребляют для прессования описанных в примерах 2 - 15 испытательных образцов для определения сопротивления разрыву. Образцы помешают в печь с циркуляцией воздуха и температуроп 200 С на 100 час,Результаты приведены в табл. 3,Состав компонентов,о Дуго- стойкость, сек Пример,Композиция 2 з 4 5 б 145 131 1 ЗО 1 ЗЗ 132 90, 10 8020 70 с 30 60,40 50,50 40 60" 90,10 ПБТ 1 стекловолокно 125 ПБТ/асбестовое во- локно 80,20 70,30 60, 40 фф 90/10 80/20 7 О,ЗО 60/40 50 50 40,60 135 130 10 11 12 13 14 15 ПБТ/СаЯО,139 122 141 146 169186 Таблица 3 Армирующий материал, вес. % Пример,стекловолокнометасиликат кальция Эрозия поверхности ПБТ, вес,% асбестовое волокно(ОСР) 20 21 22 Сильная Сильная 30 70 70 70 ЗО 30 23 30 10 30 60 ния при высокой температуре (явление термической стабилизации).Пример 25. К смеси мономера (см. при. мер 1) прибавляют ангидрид тетрабромфталевой кислоты и трсхокись сурьмы (6,5 и 3% из расчета на вес полибутилентерефталата), и полимеризацию проводят по способу, описанному в том же примере. 40 45 ф Процесс непрерывного выдавливания затруднен.фф Процесс непрерывного выдавливания неосуществим. П р и м е р ы 16, 17. Пресс-композиции, описанные в примерах 4, 9 и 12, т, е. смесь ПБТ (30%) по весу стекловолокна, смесь ПБТ (30% ) по весу асбестового волокна и смесь ПБТ (30% ) по весу иглообразного метасилпката кальция соответственно употребляют Приведенные выше примеры показывают, что существенное количество иглообразного метасиликата кальция, прибавленного к смоле ПБТ, поддерживает поверхность отпрессованных из таких композиций изделий в ровном, глянцевом и однородном состоянии (явление, наблюдаемое при прессовании), причем эти изделия сохраняют весьма желательную отделку поверхности в суровых условиях старе 5 10 15 20 о 5 30 35 Отсутствует; ровная, глянцевая поверхностьОтсутствует; ровная, глянцевая повергсностьОтсутствует; ровная, глянцевая поверхность475785 Предмет изобретения Составитель Т, Кременецкая Техрсд Л, Казачкова Корректор Л, Брахнина Редактор Н, Спиридонова Заказ 2331/14 Изд Ъо 1553 Тираж 495 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, )К, Раушская наб., д. 425Типография, пр. Сапунова, 2 В смесь путем перемешивания в барабане вводят стекловолокно и иглообразный метасиликат кальция в количестве, соответственно, 30 и 10 вес. % из расчета на общий вес композиции, и перемешивание ведут 1 мин, после чего продолжают перемешивание методом непрерывного выдавливания под действием силы, прилагаемой в одночервячной машине для выдавливания, с мундштуком, имеющим ряд отверстий. Температура цилиндра машины для непрерывного выдавливания и мундштука находится в пределах 260 - 265 С. Пучки измельчают в смесителе вальцового типа для пропускания их через сито с крупными отверстиями (4 меш. и менее). Испытательные бруски (длиной 15.,24 см, шириной 1,27 см,толпиной 0,32 см), полученные прессованием пз этой ксопозиции, облада 1 от повышенной способностью задерживать распространение пламени.5 Прессовочная композиция, содержащая полибутилентерефталат и наполнитсль, о т л ич а и щ а я с я тем, что, с целью повышения дугоустойчивости, уменьшения анизотропной усадки и улучшения однородности поверхности получаемых прессованных изделий, в качестве наполнителя используют иглообразный метасиликат кальция в количестве 10 - 60% от общего веса композиции.