Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

базальтонаполненная полиамидная композиция

Классы МПК:C08J5/04 армирование высокомолекулярных соединений сыпучим или связанным волокнистым материалом
C08L77/00 Композиции полиамидов, получаемых реакциями образования карбоксамидной связи в основной цепи; композиции их производных
C08K3/34 кремнийсодержащие соединения
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-12-13
публикация патента:

Изобретение относится к области наполненных полимерных композиций на основе полиамидов и может быть использовано для изготовления литьем под давлением различных деталей конструкционного, электротехнического и общего назначения, обладающих высокой теплостойкостью и повышенными механическими свойствами. Композиция содержит полиамид и наполнитель - измельченные отходы базальтовой ваты. В качестве полиамида она содержит полиамид ПА 6 в количестве 100 мас.ч., а в качестве наполнителя - измельченные отходы базальтовой ваты с размером частиц 40-63 мкм в количестве 15 мас.ч. Использование изобретения обеспечивает возрастание разрушающего напряжения композиции при изгибе на 42%, разрушающего напряжения при разрыве - на 33%, ударной вязкости - на 66% и модуля упругости - в 3,3 раза. Использование отходов базальтовой ваты в качестве наполнителя позволяет исключить ее утилизацию, что важно как с экономической, так и с экологической точек зрения. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области наполненных полимерных композиций на основе полиамидов, предназначенных для изготовления литьем под давлением различных деталей конструкционного и общего назначения, обладающих повышенными механическими свойствами.

Известна минералонаполненная полиамидная композиция, которая содержит, мас.ч., алифатический полиамид (100), силикатный наполнитель (10-65), фторорганическая модифицирующая добавка, выбранная из групп: H(CF2CF2)n CH2OH, где n=5-8; (H(CF2CF2) nCH2-O-C(O))pR, где n=1-5, р=1, 2, R=алкил, алкилен, арил, арилен, замещенный арилен, или их смеси (0,1-1,0). Изобретение позволяет получать наполненные силикатными наполнителями композиции алифатических полиамидов с улучшенным комплексом физико-механических свойств (ударная вязкость и деформационная теплостойкость), при этом величина ударной вязкости по Шарпи увеличивается в 1,3-1,4 раза, а деформационная теплостойкость на 8-10°С. [Патент RU 2082732, МПК C08L 177/00 С08К 003/34, опубл. 27.06.1997].

Недостатком этой полиамидной композиции является то, что введение наполнителя и модификатора не приводит к увеличению таких физико-механических характеристик, как разрушающее напряжение при растяжении и изгибе.

Известна минералонаполненная полиамидная композиция, которая в качестве наполнителя содержит микротальк, в состав которого входят SiO2 (35-50%), MgO (28-35%), Al2 O3 (18-26%) в количестве 25 мас.ч. на 100 мас.ч. полиамида. Данная композиция характеризуется стабильностью размеров литьевых изделий, повышенной деформационной теплостойкостью, низким короблением и усадкой /ТУ РБ 500048054.024-2002/.

Недостатком композиции являются невысокие физико-механические характеристики - разрушающее напряжение при растяжении и изгибе, ударная вязкость.

Известна минералонаполненная полиамидная композиция, которая в качестве наполнителя содержит микрокаолин, в состав которого входят SiO2 (47-78%), MgO (0,2-0,9%), Al 2O3 (14-36%) в количестве 25 мас.ч. на 100 мас.ч. полиамида. Изделия из этих композиций характеризуются изотропностью механических свойств по всем направлениям, повышенной деформационной теплостойкостью, стабильностью размеров литьевых изделий, низким короблением и усадкой, декоративным внешним видом /ТУ РБ 500048054.024-2002/.

Недостатком этой композиции являются невысокие физико-механические характеристики.

Наиболее близким решением к заявляемой композиции по технической сущности (взятой нами за прототип) является базальтонаполненная полиамидная композиция на основе вторичного полиамида, содержащая в своем составе в качестве наполнителя измельченный до размеров частиц 200-600 мкм отход базальтовой ваты, в состав которой входят SiO2 (44-55%), Fe+Fe 2O3 (10-18%), MgO (4-12%), Al2O 3 (10-19%) в количестве 15 мас.ч. на 100 мас.ч. вторичного полиамида. Недостатком этой композиции являются невысокие физико-механические характеристики: разрушающее напряжение при разрыве - 56,4 МПа, разрушающее напряжение при изгибе - 133,9 МПа, ударная вязкость - 5,5 кДж/м2 / Базальтонаполненный композиционный материал на основе вторичного полиамида / Павлов В.В., Арзамасцев С.В., Артеменко С.Е., Голяхова А.А. // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология: доклады Международной конференции "Композит-2010". - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2010. - С.455-457. - ISBN 978-5-7433-2275-6/.

Задачей заявляемого изобретения является разработка новой полимерной композиции на основе полиамида, позволяющей повысить ее прочностные характеристики, улучшить комплекс физико-механических свойств конечных изделий.

Технический результат достигается тем, что в базальтонаполненной полиамидной композиции, включающей полиамид и наполнитель - измельченные отходы базальтовой ваты, в качестве полиамида содержится полиамид ПА 6, а в качестве наполнителя измельченные отходы базальтовой ваты с размером частиц 40-63 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиамид ПА 6100
Указанный отход базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032
базальтовой ваты15

Использование в базальтонаполненной полиамидной композиции измельченных отходов базальтовой ваты с размером частиц 40-63 мкм обеспечивает технический эффект, заключающийся в существенном повышении таких свойств, как разрушающее напряжение при растяжении, разрушающее напряжение при изгибе, ударная прочность, модуль упругости.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание базальтонаполненной полиамидной композиции, которая характеризуется повышенными разрушающим напряжением при растяжении, разрушающим напряжением при изгибе, ударной вязкостью, модулем упругости.

Изобретение реализуется следующим образом: гранулят первичного полиамида ПА 6 смешивают с измельченными в шаровой мельнице и затем просеянными через сито отходами базальтовой ваты, после чего из приготовленной таким образом смеси на литьевой машине изготавливают стандартные образцы по ГОСТ 12019-66 и определяют разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве по ГОСТ 11262-80, разрушающее напряжение при изгибе по ГОСТ 4648-71, ударную вязкость по ГОСТ 4647-80, модуль упругости по ГОСТ 9550-81.

Примеры наполненной измельченными отходами базальтовой ваты полиамидной композиции и результаты ее испытаний приведены в таблице 1.

Состав и свойства композиций
Наименование компонентов и показателей Прототип1 23 45
Вторичный полиамид ПА 6 (ТУ 6-13-3-88) 100базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032
ПА 6базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 100 100100 100100
Измельченный отход базальтовой ваты с размерами частиц 200-600 мкм 15базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032
Измельченный отход базальтовой ваты с размерами частиц 40-135 мкмбазальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 15 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032
Измельченный отход базальтовой ваты с размерами частиц 63-90 мкмбазальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 15 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032
Измельченный отход базальтовой ваты с размерами частиц 50-63 мкмбазальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 15 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032
Измельченный отход базальтовой ваты с размерами частиц 40-50 мкмбазальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032 15
Разрушающее напряжение при изгибе, МПа 80,596,2 103,0105,0 107,1 108,2
Разрушающее напряжение при разрыве, МПа 56,439,5 74,975,0 75,076,7
Удлинение при разрыве, %2,6 27,14,6 5,24,7 4,7
Ударная вязкость, кДж/м2 24,016,8 23,420,6 40,032,0
Модуль упругости. МПа976 23963012 31323235 3221

Из приведенных в табл.1 данных следует, что разрушающее напряжение при изгибе возрастает на 42% по сравнению с прототипом, разрушающее напряжение при разрыве - на 33%, ударная вязкость - на 66%, модуль упругости - в 3,3 раза. Существенное повышение прочностных характеристик происходит при использовании в качестве наполнителя измельченной базальтовой ваты с размерами частиц 40-63 мкм. Дальнейшее снижение размеров частиц ниже 40 мкм существенно увеличивает время и энергозатраты на измельчение, что экономически нецелесообразно.

Следует отметить, что базальтовая вата является отходом производства, и использование в качестве наполнителя позволяет исключить ее утилизацию, что важно как с экономической, так и с экологической точек зрения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Базальтонаполненная полиамидная композиция, включающая полиамид и наполнитель - измельченные отходы базальтовой ваты, отличающаяся тем, что в качестве полиамида содержит полиамид ПА 6, а в качестве наполнителя измельченные отходы базальтовой ваты с размером частиц 40-63 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиамид ПА 6100
Указанный отход базальтонаполненная полиамидная композиция, патент № 2467032
базальтовой ваты15


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2467032

patent-2467032.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C08J5/04 армирование высокомолекулярных соединений сыпучим или связанным волокнистым материалом

Класс C08L77/00 Композиции полиамидов, получаемых реакциями образования карбоксамидной связи в основной цепи; композиции их производных

Класс C08K3/34 кремнийсодержащие соединения

Патенты РФ в классе C08K3/34:
термоотверждающаяся композиция эпоксидной смолы и полупроводниковое устройство -  патент 2528849 (20.09.2014)
прямая заливка -  патент 2528845 (20.09.2014)
изоляционное покрытие металлической проволоки -  патент 2524232 (27.07.2014)
композиции гбнк с очень высокими уровнями содержания наполнителей, имеющие превосходную обрабатываемость и устойчивость к агрессивным жидкостям -  патент 2522622 (20.07.2014)
автомобильный материал с превосходными характеристиками потока текучей среды, высокой жесткостью, превосходной пластичностью и низким коэффициентом линейного теплового расширения (clte) -  патент 2520448 (27.06.2014)
способ очистки немодифицированного бентонита на основе монтмориллонита -  патент 2520434 (27.06.2014)
эластомерные композиции, включающие углеводородные полимерные добавки и обладающие повышенной герметичностью -  патент 2519393 (10.06.2014)
способ получения органомодифицированного монтмориллонита с повышенной термической стабильностью (варианты) -  патент 2519174 (10.06.2014)
резиновая смесь для шин с улучшенным вулканизующим агентом -  патент 2518600 (10.06.2014)
связующее для изготовления абразивного инструмента -  патент 2516551 (20.05.2014)

Наверх