Композиція для армованих матеріалів

1. Композиція для армованих матеріалів, яка містить полімер та поверхнево-активну речовину, яка відрізняється тим, що як полімер вона містить АБC-пластик або ударостійкий полістирол, як поверхнево-активну речовину - Ріцинокс 80 М і додатково містить акриловий мономер - метил C2 2 (19) 1 3 75200 во-активною речовиною слугував Laurox. Така композиція складається з компонентів (%мас): метилметакрилату 70-90% бутилакрилату 5,0-10% етиленгліколь диметакрилату 5,0-10% оксиду титану 5,5% каоліну 5,5% аеросилу 1,0% Lamox 1,5% Дану композицію отримують за методом ступеневого термічного отвердження. Такий процес є тривалий та багатостадійний, вимагає складного апаратурного оформлення, проходить при високих температурах, що унеможливлює проведення отвердження даної композиції при кімнатних температурах і не дозволяє отримувати композицію з високими фізико-механічними показниками. В основу винаходу поставлено завдання створення композиції для армованих матеріалів, в якій використання нових полімеру та поверхнево-активної речовини, а також додаткове введення нових компонентів дозволило б задавати природу дисперсної полімерної фази наперед і, таким чином, регулювати фізико-механічні характеристики полімерних частинок композиції в бік покращання її фізико-механічних показників, а також проводити отвердження даної композиції при кімнатних температурах без застосування складного апаратурного оформлення процесу. Поставлене завдання вирішується тим, що композиція для армованих матеріалів, що містить полімер та поверхнево-активну речовину, згідно з винаходом, відрізняється тим, що як полімер вона містить АБС-пластик або ударостійкий полістирол, як поверхнево-активну речовину - Ріцинокс 80М, і додатково - акрилові мономери метилметакрилат або гліцидилметакрилат, компонент окисно-відновної системи N,Nдиметиланіліну з нафтенатом кобальту або N,Nдиметил-n-толуїдін, пероксид бензоїлу та неіоногенний емульгатор ОС-20 або Стеарокс-6 при наступному співвідношенні компонентів (% мас): АБС-пластик або ударостійкий полістирол 11,50-19,00% Ріцинокс 80Μ 0,97-1,00% метилметакрилат або гліцидилметакрилат 76,50-84,00% суміш Ν,Ν-диметиланіліну з нафтенатом кобальту або Ν,Νдиметил-п-толуїдін 0,03-3,00% пероксид бензоїлу 3,00% ОС-20 або Стеарокс-6 0,97-1,00% Це дає можливість цілеспрямовано керувати фізико-механічними показниками утворюваної композиції для армованого матеріалу, сприяє підвищенню міцністних та адгезійних характеристик армованого матеріалу, веде до зменшення розміру дисперсних полімерних частинок та до збільшення стабільності полімер-полімерної суміші та дозволяє проводити отвердження композиції при понижених (кімнатних) температурах без залучення складного апаратурного оформлення процесу. Доцільно додатково вводити в композицію 4 модифікуючу добавку, якою є поліізоціанат Voronate М229 в кількості 0,5-2,0%мас. Це забезпечує підвищення адгезійних характеристик наповненого композиту. Для одержання композиції для армованих композиційних матеріалів були використані: - гліцидилметакрилат (ГМА) (ТУ 6091535078); - метилметакрилат (ММА) (ГОСТ 20370-74); - АБС-ппастілк (кополімер стиролу, бутадієну та акрилонітрилу) (ГУ 6-05-2022-86); - ударостійкий полістирол (ГОСТ 28250); - неіоногенні емульгатори на основі оксіетильованих жирних кислот (Ріцинокс 80М) (ТУ 61489478), ОС-20 і Стеарокс-6 (фірма "Барва", м. Івано-Франківськ, Україна); - Ν,N-диметил-n-толуїдин (ТУ 6-09-2497); - N,N-диметил-анілін (ГОСТ 2168-83); - нафтенат кобальту (ГОСТ 1003-73); модифікуюча добавка поліізоціанат Voronate M229 (фірми Dow, США). - пероксид бензоїлу (ТУ 6-01-4688387-15-89). Як наповнювач використовували або еластичний медичний бавовняний бинт (ГОСТ 16977-71) або електроізоляційну склотканину (ГОСТ 1990783) або суміш ТіО2 (ГОСТ 19728.7-2001) + каолін (ТУ У 14.2-00282033.003-200) + аеросил (ГОСТ 14922-77 марка А-175) в співвідношенні (1,0:1,0:0,2). Композиції готували простим змішуванням компонентів в реакторі, обладнаному перемішувальним пристроєм при кімнатній температурі. Композити одержували простим змішуванням з пастою пероксиду бензоїлу протягом 5хв. Дослідження фізико-механічних властивостей одержаного армуючого матеріалу проводили за вимірюванням міцності на згин стержнів з затвердженої армованої композиції (ГОСТ 4648-82) та видовженням композиційного матеріалу (ГОСТ 11262) з використанням розривної машини марок Тиратест 2200 R7/9, БРП 5-2, ZD 10/9, МРС-500. Межу міцності клейового з'єднання визначали за ГОСТ 14759. Приклад №1 16,5г(16,5%мас.) АБС-пластику, 1,0г (1%мас.) Ріциноксу 80М, 0,47г (0,47% мас), Ν,Ν-диметиланіліну та 0,03г (0,03%мас.) нафтенату кобальту розчиняють у 79,0г (79,0%мас.) гліцидилметакрилату. Після чого ретельно перемішують отриману суміш з 3г (3,0%мас.) пасти пероксиду бензоїлу впродовж 5хв. Отриману композицію поміщають під вакуумом у скляну трубку заповнену наповнювачем і вакуумують впродовж 40хв. Склад і властивості отриманого композиційного матеріалу приведені в Таблиці 2. Приклади №2, 3, 4, 5 і 6 Композиції для прикладів №2, 3, 4, 5 і 6 готують аналогічно до прикладу №1. Склад, характеристики композицій та фізикомеханічні показники композиційного матеріалу приведені в Таблицях 1 і 2. Приклад №7 16,5г (16,5%мас.) АБС-пластику, 1,0г (1%мас.) Ріциноксу 80М, 0,5г (0,5%мас.) Ν,Νдиметил-n-толуїдину розчиняють у 79,0г (79,0%мас.) гліцидилметакрилату. Після чого 5 75200 6 ретельно перемішують отриману суміш з 3г Приклад №18 (3,0%мас.) пасти пероксиду бензоїлу впродовж 16,5г (16,5%мас.) ударостійкого полістиролу, 5хв. Отриману композицію поміщають під вакуу1,0г (1,0%мас.) Ріциноксу 80М, та 0,5г (0,5%мас.) мом у скляну трубку заповнену наповнювачем і N,N-циметил-n-толуїдину розчиняють у 79,0г вакуумують впродовж 40хв. (79,0%мас.) гліцидилметакрилату. Після чого Склад і властивості отриманого композиційретельно перемішують отриману суміш з 3г ного матеріалу приведені в Таблиці 2. (3,0%мас.) пасти пероксиду бензоїлу впродовж Приклади №8 і 9 5хв. Отриману композицію поміщають під вакууКомпозиції для прикладів №8 і 9 готують мом у скляну трубку заповнену наповнювачем і аналогічно до прикладу №7. вакуумують впродовж 40хв. Склади, характеристики композицій та фізиСклад і властивості отриманого композиційко-механічні показники композиційного матеріалу ного матеріалу приведені в Таблиці 2. приведені в Таблицях 1 і 2. Приклади №19 і 20 Приклади №10, 11 і 12 Композиції для прикладів №19 і 20 готують Композиції для прикладів №10, 11 і 12 готуаналогічно до прикладу №18. ють аналогічно до прикладу №1 з додатковим Склади, характеристики композицій та фізивведенням в них поліізоціанату Voronate M 229. ко-механічні показники композиційного матеріалу Склади, характеристики композицій та фізиприведені в Таблицях 1 і 2. ко-механічні показники композиційного матеріалу Приклад №21 приведені в Таблицях 1 і 2. 16,5г (16,5%мас) АБС-пластику, 1,0г (1%мас.) Приклад №13 Ріциноксу 80М, 1,0г (1,0%мас.) Ν,Ν-диметил-n16,5г (16,5%мас.) ударостійкого полістиролу, толуїдину розчиняють у 78,5г (78,5%мас.) метил1,0г (1,0%мас.) Ріциноксу 80 М, 0,47г (0,47%мас), метакрилату. Після чого ретельно перемішують N,N-диметил-аніліну та 0,03г (0,03%мас.) нафтеотриману суміш з 3г (3,0%мас.) пасти пероксиду нату кобальту розчиняють у 79,0г (79,0%мас.) бензоїлу впродовж 5хв. Отриману композицію гліцидилметакрилату. Після чого ретельно перепоміщають під вакуумом у скляну трубку заповмішують отриману суміш з 3г (3,0%мас.) пасти нену наповнювачем і вакуумують впродовж 40хв. пероксиду бензоїлу впродовж 5хв. Отриману Склад і властивості отриманого композиційкомпозицію поміщають під вакуумом у скляну ного матеріалу приведені в Таблиці 2. трубку заповнену наповнювачем і вакуумують Приклади №22 і 23 впродовж 40хв. Композиції для прикладів №22 і 23 готують Склад і властивості отриманого композиційаналогічно до прикладу №21. ного матеріалу приведені в Таблиці 2. Склади, характеристики композицій та фізиПриклади №14 і 15 ко-механічні показники композиційного матеріалу Композиції для прикладів №14 і 15 готують приведені в Таблицях 1 і 2. аналогічно до прикладу №13. Приклад №24 Склади, характеристики композицій та фізи16,5г (16,5%мас.) ударостійкого полістиролу ко-механічні показники композиційного матеріалу та 2,0г (2,0%мас.) Ν,Ν-диметил-n-толуїдину розприведені в Таблицях 1 і 2. чиняють у 78,5г (78,5%мас.) метилметакрилату. Приклади №16 і 17 Після чого ретельно перемішують отриману суКомпозиції для прикладів №16 і 17 готують міш з 3г (3,0%мас.) пасти пероксиду бензоїлу аналогічно до прикладу №13 конкретного виковпродовж 5хв. Отриману композицію поміщають нання з додатковим введенням в них поліізоціапід вакуумом у скляну трубку заповнену наповнату Voronate M 229. нювачем і вакуумують впродовж 40хв. Склади, характеристики композицій та фізиСклад і властивості отриманого композиційко-механічні показники композиційного матеріалу ного матеріалу приведені в Таблиці 2. приведені в Таблицях 1 і 2. Приклади №25 і 26 Таблиця 1 Склад композицій № п/п Склад композиції, %мас. Неіоногенний полімер Окисно-відновна система Пероксид емульгатор Voronate бензоїлу, Ріцинокс 80 Μ Ν,ΝΝ,Ν%мас. АБС- Ударостійкий Нафтенат Μ 229 ММА (Cтeapoкс-6) диметил- диметил-nпластик полістирол кобальту (ОС-20) анілін толуїдин 3 4 5 6 7 8 9 10 11 16,50 1,00 0,47 0,03 3,00 19,00 1,00 0,47 0,03 3,00 акриловий мономер ГМА 1 1 2 2 79,00 76,50 3 4 5 84,00 79,00 79,00 11,50 16,50 16,50 1,00 1,00і 1,002 0,47 0,47 0,47 — 0,03 0,03 0,03 3,00 3,00 3,00 7 1 6 78 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 2 78,50 79,00 78,50 77,70 79,00 78,50 78,00 79,00 76,50 84,00 78,50 78,00 79,00 78,50 78,00 1 3 78,50 78,00 77,00 78,50 77,00 77,00 77,00 76,50 4 16,50 16,50 16,50 16,30 16,00 16,00 15,50 1 16,50 16,00 16,00 16,00 16,00 75200 5 16,50 19,00 11,50 16,00 15,50 16,50 16,50 16,00 16,50 16,00 15,50 6 0,97 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 8 Продовження таблиці 1 7 1,00 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 8 0,50 1,00 2,00 0,50 1,00 2,00 1,00 2,00 3,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 9 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 10 0,50 1,00 2,00 1,00 2,00 1,00 2,00 1,00 2,00 11 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 - як емульгатор використовували Стеарокс-6;2 - як емульгатор використовували ОС-20; Таблиця 2 Фізико-механічні характеристики наповнених композиційних матеріалів отриманих на основі акрилатних композицій Композиція згідно прикладу 1 Прототип 1 2 3 4 5 6 7 8 Наповнювач 2 ТіО2+каолін+аеросил ТіО2+каолін+аеросил (1,0:1,0:0,2) електроізоляційна склотканина еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2+каолін+аеросил (1,0:1,0:0,2) еластичний медичний бавовняний бинт еластичний медичний бавовняний бинт еластичний медичний бавовняний бинт еластичний медичний бавовняний бинт еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2+каолін+аеросил (1,0:1,0:0,2) еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2+каолін+аеросил (1,0:1,0:0,2) еластичний медичний бавовняний бинт Фізико-механічні показники Швидкість % наповнюМаксиствердь- Міцність Межа міцновача на коммальне виження, хв. при вигисті клейового позицію довження, (Т=298К) ні, Н з'єднання, Η мм 3 4 5 6 7 12,00 12,00 16,00 16,00 27-35* 23 26 26 66,0-77,0 195 1250 670 0,7 0,6 0,5 0,5 1500 2000 12,00 16,00 18 22 210 700 0,5 0,5 2000 16,00 25 705 0,5 16,00 24 650 0,6 16,00 25 670 0,5 16,00 16 600 0,7 12,00 16,00 42 45 2100 12,00 16,00 33 36 2050 9 10 11 12 13 9 ТіО2+каолін+аеросил (1,0:1,0:0,2) еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2+каолін+аеросил (1,0:1,0:0,2) ТіО2+каолін+аеросил (1,0:1,0:0,2) ТіО2+каолін+аеросил (1,0:1,0:0,2) ТіО2+каолін+аеросил (1,0:1,0:0,2) електроізоляційна склотканина еластичний медичний бавовняний бинт 75200 12,00 16,00 10 28 30 2085 12,00 12,00 12,00 12,00 16,00 16,00 17 15 13 30 35 35 205 210 210 145 1100 450 0,4 0,4 0,4 0,6 0,6 0,6 2200 2500 2600 1750 Продовження таблиці 2 1 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 2 ТіО2+каолін+аеросил (1,0:1,0:0,2) еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) електроізоляційна склотканина еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) еластичний медичний бавовняний бинт ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) ТіО2 + каолін + аеросил (1,0:1,0:0,2) 3 12,00 16,00 4 25 29 5 158 480 6 0,5 0,5 7 1800 12,00 16,00 33 35 142 420 0,5 0,5 2000 12,00 12,00 12,00 16,00 30 30 20 25 180 190 179 450 0,5 0,5 0,5 0,5 2000 2100 2120 12,00 16,00 18 25 190 445 0,5 0,5 2100 12,00 16,00 22 28 180 450 0,5 0,5 2100 12,00 16,00 16,00 40 45 45 110 1050 350 0,8 0,8 0,8 1450 12,00 16,00 30 40 105 320 0,8 0,8 1500 12,00 16,00 17 35 98 305 0,8 0,8 1300 12,00 16,00 25 42 85 290 0,8 0,8 1100 12,00 12,00 12,00 12,00 20 18 20 15 108 112 95 99 0,7 0,7 0,7 0,7 1750 1900 1650 1800 - прототип отверджували поступово в межах температур 355-398 K Композиції для прикладів №25 і 26 готують аналогічно до прикладу №21 з додатковим введенням в них поліізоціанату Voronate M 229. Склади, характеристики композицій та фізико-механічні показники композиційного матеріалу приведені в Таблицях 1 і 2. Приклад №27 16,0г (16,0%мас.) ударостійкого полістиролу, 1,0г (1,0%мас.) Ріциноксу 80М, 2,0г (2,0%мас.) N,N-диметил-n-толуїдину та 1,0г (1,0%мас.) Voronate Μ229 розчиняють у 77,0г (77,0%мас.) метилметакрилату. Після чого ретельно перемішують отриману суміш з 3г (3,0%мас.) пасти пе роксиду бензоїлу впродовж 5хв. Отриману композицію поміщають під вакуумом у скляну трубку заповнену наповнювачем і вакуумують впродовж 40хв. Склад і властивості отриманого композиційного матеріалу приведені в Таблиці 2. Приклад №28 Композицію для прикладу №28 готують аналогічно до прикладу №27. Склади, характеристики композицій та фізико-механічні показники композиційного матеріалу приведені в Таблицях 1 і 2. Композиція, що заявляється, є зручною в 11 75200 12 приготуванні, дозволяє отримувати наповнені пом, часі ствердження та з кращими фізикокомпозиційні матеріали при кімнатних температумеханічними показниками армованого композиту. рах, при значно меншому, порівняно з прототи Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП ―Український інститут промислової власності‖, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601