Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2016016
СОСТАВ ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ЯНТАРЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ЯНТАРЯ

Имя заявителя: Товарищество с ограниченной ответственностью "Вакант" 
Имя изобретателя:  
Имя патентообладателя: Товарищество с ограниченной ответственностью "Вакант"
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1992.05.20 

Использование: для получения искусственного янтаря, в качестве термостойких покрытий, композиционных материалов, формованных изделий. Сущность: состав для искусственного янтаря включает 100 мас.ч. раствора полигликольмалеинатфталата в ненасыщенном мономере или олигомере; 25 - 100 мас.ч., канифоли и 1 - 7 мас.ч. янтарной кислоты. Компоненты состава перемешивают и смесь отверждают - излучением при дозе излучения 8 - 20 мРад и комнатной температуре.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к получению искусственного янтаря на основе ненасыщенного полиэфира и канифоли и может быть использован в качестве термостойких покрытий, композиционных материалов, формованных изделий.

Природный янтарь представляет собой сложную смесь органических веществ, а именно летучих терпенов и сесквитерпенов, растворимых дитерпеноидов (спиртов, эфиров, альдегидов, смоляных кислот) и нерастворимого сшитого полимера, составляющего 75-80% от массы янтаря.

Для природного янтаря характерно непостоянство химического состава. Отличительной особенностью Балтийского янтаря, сукцинита, от янтарей других месторождений является содержание значительных количеств янтарной кислоты (3-8 мас.%).

Наиболее близким по технической сущности является состав для искусственного янтаря,включающий раствор полигликольмалеинатфталата в ненасыщенном мономере или олигомере и канифоль. В состав янтаря входит инициирующая система - перекись и ускоритель отверждения.

Способ получения искусственного янтаря заключается в смешении раствора полигликольмалеинатфталата в ненасыщенном мономере или олигомере с последующим отверждением. Отверждение проводят с помощью инициирующей системы при комнатной температуре в течение 90 дней. Получают материал, сходный по свойствам с натуральным янтарем (температура плавления, плотность, высокий блеск после полировки).

Недостатком известного технического решения является длительность процесса отверждения, нетехнологичность процесса из-за использования взрывоопасных перекисей, недостаточно высокие показатели твердости, теплостойкости, устойчивости к органическим растворителям.

Технической задачей изобретения являетсяповышение твердости, термостойкости, устойчивости к органическим растворителям, упрощение процесса отверждения.

Поставленная задача решается тем, что состав для искусственного янтаря, включающий раствор полигликольмалеинатфталата в ненасыщенном мономере или олигомере и канифоль, дополнительно содержит янтарную кислоту, при следующем соотношении компонентов состава, мас.ч.:

• Раствор полигликольмале-инатфталата в ненасыщенном мономере или олигомере 100
• Канифоль 25-100
• Янтарная кислота 1-7

Поставленная задача решается и тем, что в способе получения искусственного янтаря, заключающемся в смешении раствора полигликольмалеинатфталата в ненасыщенном мономере или олигомере и канифоли, с последующим отверждением, дополнительно используют янтарную кислоту, компоненты состава перемешивают и смесь отверждают -излучением при дозе излучения 8-20 Мрад при комнатной температуре.

Согласно изобретению используют 40-45%-ный раствор полипропиленгликольмалеинатфталата в стироле (смола I, марки ПН-609-21), 33-35%-ный раствор полидиэтиленгликольмалеинатфталата в стироле (смола II, марки ПН-1), 45-50% -ный раствор полиэтиленгликольмалеинатфталата в метилметакрилате (смола III, марки ПНМ-2), 42-45%-ный раствор полиэтиленгликольмалеинатфталата в диметакрилате триэтиленгликоля (смола IV, марки ПН-609-26), в примерах используют сосновую канифоль, может быть применена еловая или кедровая канифоль.

Пример 1
К 100 мас.ч. расплавленной сосновой канифоли (Т_разм = 68^оС, ГОСТ 5,65-68) добавляют 3,6 мас.ч. янтарной кислоты (ГОСТ 6341-75). Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают гамма-квантами ⁶⁰Со до поглощенной дозы 15 Мрад (время облучения 21 ч при мощности дозы 200 рад/c). С выходом 98,5% получают прозрачный хрупкий материал, схожий с канифолью.

Пример 2
К 100 мас.ч. расплавленной канифоли при перемешивании добавляют 100 мас. ч. ненасыщенной полиэфирной смолы ПН-609-21 (ТУ-6-05-1306-70) - смола I. Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 15 Мрад. С выходом 98,3% получают прозрачный хрупкий материал.

Пример 3
Пример аналогичен примеру 2. В качестве ненасыщенной полиэфирной смолы используют смолу ПН-1 (МРТУ 6-05-1082-67) - смола II. С выходом 98,1% получают прозрачный хрупкий материал.

Пример 4
Пример аналогичен примеру 2. В качестве ненасыщенной полиэфирной смолы используют смолу ПНМ-2 (ОСТ 6-05-431-78) - смола III. С выходом 98,0% получают прозрачный хрупкий материал.

Пример 5
Пример аналогичен примеру 2. В качестве ненасыщенной полиэфирной смолы используют смолу ПН-609-26 (ТУ 6-05-191-92-71) - смола IV. С выходом 98,1% получают прозрачный хрупкий материал.

Пример 6
К 100 мас.ч. смолы I при температуре 65^оС добавляют при перемешивании 100 мас. ч. тонкоизмельченной канифоли до образования однородной смеси и 7 мас.ч. янтарной кислоты, растворенной в 3 мл этилового спрта. Образовавшуюся смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 15 Мрад. С выходом 98,0% получают непрозрачный твердый материал.

Пример 7
К 100 мас.ч. расплавленной канифоли добавляют при перемешивании 7 мас. ч. янтарной кислоты и 100 мас.ч. смолы I. Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 15 Мрад. С выходом 98,4% получают прозрачный твердый материал.

Пример 8
Пример аналогичен примеру 7. В качестве смолы используют смолу II. С выходом 98,3% получают прозрачный твердый материал.

Пример 9
Пример аналогичен примеру 7. В качестве смолы используют смолу III. С выходом 98,1% получают прозрачный твердый материал.

Пример 10
Пример аналогичен примеру 7. В качестве смолы используют смолу IV. С выходом 98,2% получают прозрачный твердый материал.

Пример 11
Пример аналогичен примеру 7. Исходную смесь облучают до поглощенной дозы 20 Мрад (время облучения 28 ч). С выходом 98,7% получают прозрачный твердый материал.

Пример 12
К 50 мас.ч. расплавленной канифоли добавляют при перемешивании 100 мас.ч. смолы I. Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 12 Мрад (время облучения 17 ч). С выходом 98,6% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 13
К 50 мас.ч. расплавленной канифоли добавляют 1,5 мас.ч. янтарной кислоты и 100 мас.ч. смолы I. Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 12 Мрад. С выходом 98,4% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 14
К 50 мас.ч. расплавленной канифоли добавляют при перемешивании 5,4 мас.ч. янтарной кислоты и 100 мас.ч. смолы I. Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 12 Мрад. С выходом 98,4% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 15
Пример аналогичен примеру 12. Исходную смесь облучают до поглощенной дозы 15 Мрад. С выходом 98,8% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 16
Пример аналогичен примеру 15. В качестве смолы используют смолу II. С выходом 98,6% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 17
Пример аналогичен примеру 15. В качестве смолы используют смолу III. С выходом 98,2% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 18
Пример аналогичен примеру 15. В качестве смолы используют смолу IV. С выходом 98,4% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 19
К 50 мас.ч. расплавленной канифоли добавляют при перемешивании 5,4 мас.ч. янтарной кислоты и 100 мас.ч. смолы I. Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 15 Мрад. С выходом 98,9% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 20
Пример аналогичен примеру 19. В качестве смолы используют смолу II. С выходом 98,7% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 21
Пример аналогичен примеру 19. В качестве смолы используют смолу III. С выходом 98,5% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 22
Пример аналогичен примеру 19. В качестве смолы используют смолу IV. С выходом 98,6% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 23
К 33 мас.ч. расплавленной канифоли добавляют при перемешивании 100 мас.ч. смолы I. Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 8 Мрад (11 ч). С выходом 98,6% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 24
Пример аналогичен примеру 23. Исходную смесь облучают до поглощенной дозы 12 Мрад. С выходом 98,7 % получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 25
К 33 мас.ч. расплавленной канифоли добавляют при перемешивании 1,3 мас.ч. янтарной кислоты и 100 мас.ч. смолы I. Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 12 Мрад. С выходом 98,8% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 26
К 100 мас.ч. смолы I при температуре 65^оС добавляют при перемешивании порциями 33 мас.ч. тонкоизмельченной канифоли до образования однородной смеси. Смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 15 Мрад. С выходом 98,3% получают твердый непрозрачный материал, который легко обрабатывается.

Пример 27
Пример аналогичен примеру 26. В качестве смолы используют смолу II. С выходом 98,2% получают твердый непрозрачный материал, который легко обрабатывается.

Пример 28
К 33 мас.ч. расплавленной канифоли добавляют при перемешивании 100 мас.ч. смолы II. Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 15 Мрад. С выходом 98,5% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 29
Пример аналогичен примеру 26. В качестве смолы используют смолу III. С выходом 98,0% получают твердый непрозрачный материал, который легко обрабатывается.

Пример 30
Пример аналогичен примеру 28. В качестве смолы используют смолу III. С выходом 98,3% получают твердый прозрачный материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 31
Пример аналогичен примеру 26. В качестве смолы используют смолу IV. С выходом 98,2% получают твердый непрозрачный материал, который легко обрабатывается.

Пример 32
Пример аналогичен примеру 28. В качестве смолы используют смолу IV. С выходом 98,5% получают твердый прозрачный материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 33
Пример аналогичен примеру 25. Исходную смесь облучают до поглощенной дозы 15 Мрад. С выходом 98,9% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 34
К 33 мас.ч. расплавленной канифоли добавляют при перемешивании 1,3 мас.ч. янтарной кислоты и 100 мас.ч. смолы II. Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 15 Мрад. С выходом 98,6% получают твердый прозрачный материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 35
Пример аналогичен примеру 34. В качестве смолы используют смолу III. С выходом 98,4% получают твердый прозрачный материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 36
Пример аналогичен примеру 34. В качестве смолы используют смолу IV. С выходом 98,6% получают твердый прозрачный материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 37
К 25 мас. ч. расплавленной канифоли добавляют при перемешивании 100 мас.ч. смолы I. Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают до поглошенной дозы 10 Мрад (время облучения 14 ч). С выходом 98,8% получают прозрачный твердый материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 38
Пример аналогичен примеру 37. В качестве смолы используют смолу 11. С выходом 98,7% получают твердый прозрачный материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 39
Пример аналогичен примеру 37. В качестве смолы используют смолу III. С выходом 98,5% получают твердый прозрачный материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 40
Пример аналогичен примеру 37. В качестве исходной смолы используют смолу IV. С выходом 98,7% получают твердый прозрачный материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 41
К 25 мас.ч. расплавленной канифоли добавляют при перемешивании 1,0 мас.ч. янтарной кислоты и 100 мас.ч. смолы I. Образовавшуюся однородную смесь выливают в форму и облучают до поглощенной дозы 10 Мрад. С выходом 98,9% получают твердый прозрачный материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 42
Пример аналогичен примеру 41. В качестве смолы используют смолу II. C выходом 98,7% получают твердый прозрачный материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 43
Пример аналогичен примеру 41. В качестве смолы используют смолу III. С выходом 98,6% получают твердый прозрачный материал, который легко обрабатывается и полируется.

Пример 44
Пример аналогичен примеру 41. В качестве исходной смолы используют смолу IV. С выходом 98,8% получают твердый прозрачный материал, который легко обрабатывается и полируется.

В табл. 1 представлен элементный состав искусственного янтаря при различном массовом соотношении смолы и канифоли.

В ИК-спектрах искусственного янтаря (по изобретению) присутствуют полосы поглощения, характерные для природного янтаря: 1140, 1160, 1250, 1740 см^-1 (полосы поглощения валентных колебаний С = 0 и С-О-С групп сложных эфиров); 940 см^-1 (полоса поглощения деформационных колебаний ОН карбоксильной группы); 1700-1710 см^-1 (колебания С=О карбоксильной группы); 3450 см^-1 (валентные колебания ОН карбоксильной группы); 885, 1410, 3090 см^-1 (полосы поглощения валентных и деформационных колебаний С-Н непредельной связи типа CR₁R₂ = CH₂; 995, 1420, 1660, 1800, 3090 см^-1 (полосы поглощения непредельной связи -СН = СН₂); 1380, 1455, 2875, 2930 см^-1 (полосы деформационных и валентных колебаний С-Н в группах СН₂и СН₃).

В табл. 2 представлены данные по физико-химическим свойствам искусственного янтаря в зависимости от условий его получения. Радиационная полимеризация чистой канифоли (см, пример 1 табл. 2), приводит к образованию продукта, схожего с исходной канифолью по хрупкости и растворимости в органических растворителях, но обладающего более высокой температурой плавления. Радиационная полимеризация смеси смолы и канифоли при соотношении, равном 1: 1 (см, пример 2 табл. 2), и приводит к образованию хрупкого продукта, но менее растворимому в спирте, эфире, скипидаре. Введение янтарной кислоты в исходную композицию повышает твердость и термостабильность полимерного продукта и уменьшает его растворимость в органических растворителях. По физико-химическим свойствам данный искусственный янтарь близок к геданиту, разновидности Балтийского янтаря, который обладает большей хрупкостью (твердость 1,5-2 по шкале Мооса) и большей растворимостью в органических растворителях по сравнению с сукцинитом.

Продолжение таблицы

С увеличением количества смолы в исходной композиции до соотношения смолы и канифоли, равного 2:1 (см. примеры 12-22 табл. 2), образуется твердый прозрачный полимерный материал. Использование янтарной кислоты в качестве компонента исходной композиции и повышает твердость, термостабильность и уменьшает растворимость в органических растворителях образующегося полимерного материала (см. примеры 13, 14, 19-22 табл. 2). По физико-химическим свойствам данный искусственный янтарь близок к сукциниту. Он легко обрабатывается и полируется.

Введение янтарной кислоты в исходную композицию при соотношении смолы и канифоли, равном 3: 1 и 4:1 (см. примеры 25, 33-36, 41-44), повышает термостабильность, твердость искусственного янтаря и уменьшает его растворимость в органических растворителях. Данный состав смеси позволяет получить искусственный янтарь, близкий или идентичный с сукцинитом по физико-химическим свойствам, а по термостабильности, твердости и устойчивости к органическим растворителям превосходящий природный янтарь (см. примеры 33, 41).

Таким образом, состав для искусственного янтаря по изобретению и способ его получения, позволяет получить прозрачный искусственный янтарь с повышенной твердостью, термостойкостью, устойчивостью к органическим растворителям, применения радиационного метода отверждения состава упрощает технологию приготовления искусственного янтаря.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Состав для искусственного янтаря, включающий раствор полигликольмалеинатфталата в ненасыщенном мономере или олигомере и канифоль, отличающийся тем, что он дополнительно содержит янтарную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Раствор полигликольмалеинатфталата в ненасыщенном мономере или олигомере 100

Канифоль 25 - 100

Янтарная кислота 1 - 7

2. Способ получения искусственного янтаря путем смешения раствора полигликольмалеинатфталата в ненасыщенном мономере или олигомере и канифоли с последующим отверждением, отличающийся тем, что дополнительно вводят янтарную кислоту, компоненты состава перемешивают и смесь отверждают -излучением при дозе излучения 8 - 20 Мрад при комнатной температуре.

Версия для печати
Дата публикации 02.01.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов