Композиційний матеріал

Композиційний матеріал, що містить поліпропілен і наповнювач, який відрізняється тим, що як наповнювач він містить конопляні волокна, модифіковані полмоненами (0,15 -ь 2,5г полііонену на 100г конопляного волокна) наступної хімічної будови |Y " N*— • C H 2 - R r C H 2 •SCH.l-СНз >О-25 R H , C H 2 , C I , B r , I , 0 C H 4 , N O 2 R9 CH2,S, SO2,COO Y СЇ, Er, I, C1O4, B F 4 PF e , ZnBr Q Rr Ra /. V || _ -•[• U 2 •••• M V II / G ... . /-\ у-ч при наступному співвідношенні компонентів, мас % поліпропілен 50,0 - 95,0 конопляні волокна, модифіковані полионенами 5,0 - 50,0 о 4=1-Ш Винахід відноситься до композиційних матеріалів на основі термопластів, армованих волокнистими наповнювачами, що призначені для виготовлення деталей технічного призначення Існують композиції, що використовуються в машинобудуванні, на основі поліпропілену, які вміщують поліпропілен, наповнений сумішшю скляних волокон і сепіоліту (Acosta J L , Morales E , Ojeda М С , Linares A Effect of addition of sepiohte on the mechanical properties of glass fiber reinforced polypropylene // Angew makromol Chem , 1986 138 - P103 - 110), поліпропілен, наповнений сумішшю скляних волокон і деревневого борошна (Заявка 4016410 ФРГ, В29С47/14, В29В17/00 Способ получения композиционного материала из полипропилена, армированного стекловолокном и (О (О ю 51266 наполненного древесной мукой BASF AG Опубл 28 11 1991 г) Однак, вказані КОМПОЗИЦІЙНІ матеріали мають низькі механічні властивості, що обмежує області їх застосування Найбільш близьким за технічною суттю і досягнутому результату щодо пропонованого винаходу є композиційний матеріал на основі поліпропілену, що вміщує азбестові волокна (прототип) при наступному співвідношенні компонентів поліпропілен - 67мас%, азбестові волокна - ЗЗмас % (Полиолефины Каталог - Л ОНПО "Пластполимер, 1990 -33с) Недоліком прототипу є низькі механічні (МІЦНІСТЬ при розтягу - 27МПа, ударна в'язкість за Ша2 рпі - 12кДж/м ) та теплофізичні (теплостійкість за Віка - 115°С) властивості Крім того, азбестові волокна чинять канцерогенну дію на організм людини Задачею винаходу є удосконалення композиційного матеріалу на основі поліпропілену і покращання його механічних та теплофізичних властивостей, а також замша наповнювача на більш технологічний, екологічно чистий та дешевий (конопляні волокна) Ця мета досягається тим, що відомий композиційний матеріал, який вміщує поліпропілен і наповнювач, згідно винаходу як наповнювач містить конопляні волокна, модифіковані полмоненами (0,15 ± 2,5г полионену на 100г конопляного волокна), наступної хімічної будови 50,0 - 95,0 поліпропілен конопляні волокна модифіко5,0-50,0 вані полмоненами Як полімерну матрицю використовують поліпропілен марки 21060 (за ТУ У 54008400 001-97) з показником текучості розплаву 4,04 ± 8,0г /10хв Конопляні волокна для армування поліпропілену одержують шляхом подрібнення на відрізки довжиною 8 - 12мм (діаметр елементарного волокна 8 - 25мкм) Модифікацію конопляних волокон проводили в водних розчинах полмоненів Композиційний матеріал готують шляхом змішування в Z-подібному лопатевому змішувачі при нормальних умовах, а потім - в шнеководисковому екструдері при температурі 180 - 200°С Після ЦЬОГО матеріал гранулюють Одержаний таким чином гранулят перероблюють методом лиття під тиском Зразки для дослідження механічних і теплофізичних властивостей композитів отримують при температурі 200 - 220°С Механічні властивості визначають МІЦНІСТЬ при розтягу за ГОСТ 11262-80, ударну в'язкість за Шарпі за ГОСТ 4347-80, теплостійкість за Віка за ГОСТ 15088-69 Приклад Готують КОМПОЗИЦІЙНІ матеріали, які вміщують поліпропілен і конопляні волокна, модифіковані полионенами, наступної хімічної будови СН-5 ?Нз І сі [ сі -CHj-R-HsC-N1 CH2-R2-CH2сн, СІ-Ь Y Y ДЄ •CH2-R2-CH2n-10-40 ПІ-1 Ш-2 ПІ-3 ПІ-4 - j - C H 2 - O - -CH / і и -С—О —СН2-СН -О)-С— 2 —f-cH2-o—сн2 -4~сн2 ГП-6 -(CH2) z=2-25 -4-снг -о—сн ПІ-5 -(CH2)— —f-CH2-G—CH2 —(-СН 2 -О -сн ——/ л™_ ПІ-7 ію конопляних волокон проводили в у= 1-115 водних' р^бзУи'н^х^Фліїї&нєнІЬ з розрахунку 1г поліО О и и юнену на 100г конопляного волокна Склад компоконопляно —С—О—Chb-Cf-b-Or-C— нентів подано в таблиці 1 при наступному співвідношенні компонентів, мас % 51266 Таблиця 1 Рецептурний склад композиційних матеріалів 25 25 25 25 25 25 25 ПРОТОТИП 67 ю ю ю ю ю юю о о о о о о о Поліпропілен Конопляні волокна, модифіковані полионенами ПІ-1 ПІ-2 ПІ-3 ПІ-4 ПІ-5 ПІ-6 ПІ-7 Азбестові волокна Вміст компонентів, мас % 2 3 75 80 1 70 со со со со со со со о о о о о о о Компоненти 33 Механічні і теплофізичні властивості композиційних матеріалів подані в таблиці 2 Таблиця 2 Механічні і теплофізичні властивості композиційних матеріалів на основі поліпропілену 1 2 3 Властивості Приклад ПІ-1 ПІ-2 ПІ-3 ПІ-4 ПІ-5 ПІ-6 ПІ-7 Ш-1 ПІ-2 ПІ-3 ПІ-4 ПІ-5 ПІ-6 ПІ-7 ПІ-1 ПІ-2 ПІ-3 ПІ-4 ПІ-5 ПІ-6 ПІ-7 ПРОТОТИП МІЦНІСТЬ при розтягу, МПа 36,3 36,1 36,4 35,8 36,4 35,9 35,5 38,3 38,0 38,5 35,9 37,1 36,2 36,3 35,6 35,4 35,2 35,6 35,4 36,7 35,7 27,0 Таким чином, композиційний матеріал, що одержаний згідно винаходу, в порівнянні з прототипом має на 34% більшу МІЦНІСТЬ при розтягу, на 76% більшу ударну в'язкість та на 20% більшу теплостійкість за Віка, що дозволяє використовувати Ударна в'язкість за Шарпі, Теплостійкість за Віка, °С кДж/м2 21,2 139 21,4 140 22,5 138 21,8 140 20,8 139 21,6 138 21,9 140 19,0 141 18,0 142 18,7 141 19,1 142 19,2 140 18,9 141 19,3 140 17,5 142 17,3 143 18,1 142 17,5 141 18,0 142 17,2 143 17,4 142 12,0 115 його при виготовленні деталей загально технічного і конструкційного призначення в машинобудуванні, автомобілебудуванні, ХІМІЧНІЙ промисловості ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71