×
25.08.2017
217.015.a9e1

Электропроводящая полимерная композиция для 3D-печати

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к производству 3D-печатных электропроводящих материалов, таких как механосенсоры, приборы емкостного обнаружения, автоматизированные динамичные механизмы. Описана электропроводящая полимерная композиция для 3D-печати, состоящая из полимерной основы, углеродного наполнителя, которая дополнительно содержит антиоксидант, в качестве полимерной основы используется синдиотактический 1,2-полибутадиен, при следующем соотношении, мас.%: 1,2-СПБ - 77,5-94,5; технический углерод - 3-20; антиоксидант - 2,5. Технический результат: получение полимерных композиций с повышенной электропроводностью и технологичностью, предназначенных для 3D-печати. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 11 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области получения электропроводящих полимерных композиций, используемых для изготовления токопроводящих материалов, предназначенных для 3D-печати.

Изобретение может применяться для производства 3D-печатных электропроводящих материалов, таких как механосенсоры, приборы емкостного обнаружения, автоматизированные динамичные механизмы.

Известны электропроводящие полимерные композиции на основе сополимера акрилонитрила-бутадиена-стирола и технического углерода марки Raven 960, применяемые для изготовления трехмерных объектов методом 3D-печати. [Runqing Oua, Rosario A. Gerhardta, Courtney Marrettb, Alexandre Moulartb, Jonathan S. Colton. Assessment of percolation and homogeneity in ABS/carbon black composites by electrical measurements. Composites: Part B. 2003. - V. 34. - P. 607-614.]

Недостатком указанной полимерной композиции является низкая электропроводность и текучесть вследствие использования наполненного акрилонитрил-бутадиен-стирола.

Наиболее близкими к предлагаемой электропроводящей композиции являются электропроводящие композиции [Абдуллин М.И., Басыров А.А., Гадеев А.С. и др. Сравнение электропроводности токопроводящих полимерных композиций, наполненных техническим углеродом и углеродными волокнами. Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов, 2014, №8 (98), с. 95-99] на основе термопластов (полипропилен, полиэтилен, стирол-бутадиеновый сополимер) и технического углерода марок П805Э, Printex ХЕ-2В и УВИС АК-П, следующего состава, масс. %:

1. Полиэтилен марки 2287 - технический углерод (ТУ) марки П805Э со степенью наполнения 40-70%;

2. Полипропилен марки 01270 - углеродные волокна марки УВИС АК-П со степенью наполнения 10-70%;

3. Полиэтилен марки 2287 - ТУ марки Printex ХЕ-2В со степенью наполнения 5-20%;

4. Полипропилен марки 01270 - ТУ марки Printex ХЕ-2В со степенью наполнения 5-20%;

5. Стирол-бутадиеновый сополимер марки LG-501 - ТУ марки Printex ХЕ-2В со степенью наполнения 10-25%.

Недостатком данных электропроводящих композиций является низкая текучесть расплава (показатель текучести расплава (ПТР) - менее 2,5 г/10 мин), что не позволяет осуществлять изготовление на их основе трехмерных объектов методом 3D-печати, который предполагает нанесение электропроводящего полимерного слоя в виде расплава.

Техническим результатом изобретения является получение полимерных композиций с повышенной электропроводностью и технологичностью, предназначенных для 3D-печати.

Указанный технический результат достигается тем, что в качестве полимерной основы электропроводящей композиции используется синдиотактический 1,2-полибутадиен (1,2-СПБ). Электропроводящая полимерная композиция содержит компоненты в следующем соотношении, масс. %:

1,2-СПБ 77,5-94,5
технический углерод 3-20
антиоксидант 2,5

В качестве технического углерода может использоваться технический углерод марок ТУ П803, Printex ХЕ-2В или углеродные волокна марки УВИС АК-П. В качестве антиоксиданта может использоваться технический ионол «марки Б».

Использование в составе электропроводящей композиции 1,2-СПБ позволяет существенно увеличить электропроводность и показатель текучести расплава электропроводящих полимерных композиций по сравнению с прототипом.

Электропроводящую полимерную композицию получают следующим образом.

В реактор загружают 3-20 масс. % технического углерода, 77,5-94,5 масс. % 1,2-СПБ, 2,5 масс. % технического ионола. Компоненты смешивают в металлическом смесителе, снабженном механической мешалкой, в течение 12 мин при скорости перемешивания 440 мин-1.

Порошкообразную получаемую композицию загружают в лабораторный одношнековый экструдер (D/L=15 см, глубиной витка 16,5 мм, ширина гребня 20 мм) и получают экструдат при температуре материального цилиндра 150°C и скорости вращения шнека 30 мин-1.

Измерение удельной электропроводности приготовленных таким образом полимерных композиций проводят на цилиндрических образцах длиной около 20 мм и диаметром 4 мм контактным способом. Измерение показателя текучести расплава полимерных композиций проводят на экструзионном пластографе ИИРТ-АМ. Значение электропроводности и ПТР полимерных композиций определяют по ГОСТ 11645-73.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

В смеситель загружают 87,5 масс. % 1,2-СПБ, 10 масс. % гранулированного технического углерода марки ТУ П803, 2,5 масс. % технического ионола. Композицию смешивают в смесителе в течение 12 мин при скорости перемешивания 440 мин-1. Полученную порошкообразную композицию гранулируют на лабораторном одношнековом экструдере при температуре 150°C. Электропроводность полимерной композиции составляет 6×10-7 (Ом×мм2/см)-1, показатель текучести расплава 5 г/10 мин.

Пример 2.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс. %: 1,2-СПБ - 77,5, технический углерод марки ТУ П803 - 20, технический ионол «марки Б» - 2,5. Электропроводность полимерной композиции составляет 1,9×10-5 (Ом×мм2/см)-1, показатель текучести расплава 2 г/10 мин.

Пример 3.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс. % 1,2-СПБ - 92,5, углеродные волокна марки УВИС АК-П - 5, технический ионол «марки Б» - 2,5. Электропроводность полимерной композиции составляет 1,00×10-8 (Ом×мм2/см)-1, показатель текучести расплава 5 г/10 мин.

Пример 4.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс. %: 1,2-СПБ - 87,5, углеродные волокна марки УВИС АК-П - 10, технический ионол «марки Б» - 2,5. Электропроводность полимерной композиции составляет 8,0×10-7 (Ом×мм2/см)-1, показатель текучести расплава 1,3 г/10 мин.

Пример 5.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс. %: 1,2-СПБ - 94,5, технический углерод марки Printex ХЕ-2В - 3, технический ионол «марки Б» - 2,5. Электропроводность полимерной композиции составляет 4×10-7 (Ом×мм2/см)-1, показатель текучести расплава 12 г/10 мин.

Пример 6.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс. %: 1,2-СПБ - 92,5, технический углерод марки Printex ХЕ-2В - 5, технический ионол «марки Б» - 2,5. Электропроводность полимерной композиции составляет 6×10-7 (Ом×мм2/см)-1, показатель текучести расплава 6,5 г/10 мин.

Пример 7.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс. %: 1,2-СПБ - 87,5, технический углерод марки Printex ХЕ-2В - 10, технический ионол «марки Б» - 2,5. Электропроводность полимерной композиции составляет 1,47×10-4 (Ом×мм2/см)-1, показатель текучести расплава 1,2 г/10 мин.

Пример 8.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс. %: 1,2-СПБ - 82,5, технический углерод марки Printex ХЕ-2В - 15, технический ионол «марки Б» - 2,5. Электропроводность полимерной композиции составляет 4,7×10-3 (Ом×мм2/см)-1, показатель текучести расплава 0,48 г/10 мин.

Пример 9.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс. %: 1,2-СПБ - 77,5, технический углерод марки Printex ХЕ-2В - 20, технический ионол «марки Б» - 2,5. Электропроводность полимерной композиции составляет 1,9×10-2 (Ом×мм2/см)-1, показатель текучести расплава 0,12 г/10 мин.

Пример 10.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс. %: 1,2-СПБ - 76,5, технический углерод марки Printex ХЕ-2В - 21, технический ионол «марки Б» - 2,5. Электропроводность полимерной композиции составляет 1,3×10-1 (Ом×мм2/см)-1, расплав полимерной композиции не проявляет текучести.

Пример 11.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс. %: 1,2-СПБ - 95,5, технический углерод марки Printex ХЕ-2В - 2, технический ионол «марки Б» - 2,5. Полученная полимерная композиция не обладает электропроводностью, показатель текучести расплава 16 г/10 мин.

Таким образом, использование в качестве полимерной основы 1,2-СПБ позволяет получить полимерные композиции с повышенной электропроводностью и технологичностью, предназначенные для изготовления трехмерных объектов методом 3D-печати, который предполагает нанесение электропроводящего полимерного слоя в виде расплава.

Использование в качестве антиоксиданта технического ионола марки «Б» увеличивает термостабильность угленаполненных композиций при их переработке и продолжительность срока эксплуатации изделий из таких композиций.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 107 items.
20.11.2014
№216.013.07e4

Способ жидкофазного хлорирования 1,3-бутадиена

Изобретение относится к способу жидкофазного хлорирования 1,3-бутадиена с получением 3,4-дихлорбутена-1 и цис-1,4-дихлорбутена-2 и транс-1,4-дихлорбутена-2 взаимодействием 1,3-бутадиена с хлором. Способ характеризуется тем, что в качестве растворителя используют реагент - 1,3-бутадиен, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533421
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.07e6

Препарат, обладающий антитоксической активностью и содержащий комплексное соединение производного метилурацила с органической кислотой, и способ его получения

Изобретение относится к препарату, содержащему комплексное соединение производного метилурацила с аскорбиновой кислотой. Препарат проявляет антитоксическую активность и может использоваться в качестве антидота при отравлении нитритами и нитратами. Комплексное соединение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533423
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.12.2014
№216.013.0f75

Способ получения фосфорилированных 1,2-полибутадиенов

Изобретение относится к получению полимерных продуктов, содержащих в составе макромолекул фосфатные группы. Предложен способ получения фосфорилированных 1,2-полибутадиенов, заключающийся во взаимодействии раствора полимера с фосфорилирующим агентом, при этом в фосфорилирующий агент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535374
Дата охранного документа: 10.12.2014
20.12.2014
№216.013.10a0

Способ получения борированных 1,2-полибутадиенов

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, в частности к получению борсодержащих 1,2-полибутадиенов. Предложен способ получения борированных 1,2-полибутадиенов, заключающийся во взаимодействии полимера с борирующим агентом, отличающийся тем, что дополнительно перед стадией...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535679
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.01.2015
№216.013.1d67

Способ получения гидрированных производных 1,2-полибутадиенов

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, в частности к получению полимерных продуктов, содержащих в составе макромолекул гидрированные группы. Предложен способ получения гидрированных 1,2-полибутадиенов, заключающийся во взаимодействии полимера с гидрирующим агентом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538955
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1d68

Способ получения гидрированных 1,2-полибутадиенов

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, в частности к получению полимерных продуктов, содержащих в составе макромолекул гидрированные группы. Предложен способ получения гидрированных 1,2-полибутадиенов, заключающийся во взаимодействии полимера с гидрирующим агентом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538956
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.01.2015
№216.013.1e3d

Способ получения гидрированных 1,2-полибутадиенов

Изобретение относится к получению полимерных продуктов, содержащих в составе макромолекул гидрированные группы. Способ получения гидрированных 1,2-полибутадиенов заключается во взаимодействии полимера с гидрирующим агентом. Способ, отличающийся тем, что дополнительно перед стадией гидрирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539182
Дата охранного документа: 20.01.2015
27.02.2015
№216.013.2d1e

Способ защиты стали от сероводородной коррозии

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов в минерализованных средах, содержащих сероводород, и может быть использовано в нефтяной отрасли. Способ включает добавление в минерализованную среду, содержащую сероводород,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543018
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2db8

Способ получения кремнефторида натрия

Изобретение относится к получению соединений фтора и может быть использовано в производстве кремнефторида натрия из кремнефтористоводородной кислоты. Способ включает взаимодействие кремнефтористоводородной кислоты и смеси натрийсодержащих соединений, отделение продукта, его промывку и сушку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543172
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2db9

Битумная композиция (варианты) и способ ее получения

Изобретение относится к способу получения битумных композиций и может найти применение в дорожном строительстве, производстве кровельных материалов и гидроизоляции. Битумная композиция включает нефтяной дорожный битум марки БНД 90/130, каучук марки СКС-30АРКМ-15 или СКС-30АРК и отход...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543173
Дата охранного документа: 27.02.2015
Showing 41-50 of 110 items.
10.12.2014
№216.013.0f75

Способ получения фосфорилированных 1,2-полибутадиенов

Изобретение относится к получению полимерных продуктов, содержащих в составе макромолекул фосфатные группы. Предложен способ получения фосфорилированных 1,2-полибутадиенов, заключающийся во взаимодействии раствора полимера с фосфорилирующим агентом, при этом в фосфорилирующий агент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535374
Дата охранного документа: 10.12.2014
20.12.2014
№216.013.10a0

Способ получения борированных 1,2-полибутадиенов

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, в частности к получению борсодержащих 1,2-полибутадиенов. Предложен способ получения борированных 1,2-полибутадиенов, заключающийся во взаимодействии полимера с борирующим агентом, отличающийся тем, что дополнительно перед стадией...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535679
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.01.2015
№216.013.1d67

Способ получения гидрированных производных 1,2-полибутадиенов

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, в частности к получению полимерных продуктов, содержащих в составе макромолекул гидрированные группы. Предложен способ получения гидрированных 1,2-полибутадиенов, заключающийся во взаимодействии полимера с гидрирующим агентом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538955
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1d68

Способ получения гидрированных 1,2-полибутадиенов

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, в частности к получению полимерных продуктов, содержащих в составе макромолекул гидрированные группы. Предложен способ получения гидрированных 1,2-полибутадиенов, заключающийся во взаимодействии полимера с гидрирующим агентом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538956
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.01.2015
№216.013.1e3d

Способ получения гидрированных 1,2-полибутадиенов

Изобретение относится к получению полимерных продуктов, содержащих в составе макромолекул гидрированные группы. Способ получения гидрированных 1,2-полибутадиенов заключается во взаимодействии полимера с гидрирующим агентом. Способ, отличающийся тем, что дополнительно перед стадией гидрирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539182
Дата охранного документа: 20.01.2015
27.02.2015
№216.013.2d1e

Способ защиты стали от сероводородной коррозии

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов в минерализованных средах, содержащих сероводород, и может быть использовано в нефтяной отрасли. Способ включает добавление в минерализованную среду, содержащую сероводород,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543018
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2db8

Способ получения кремнефторида натрия

Изобретение относится к получению соединений фтора и может быть использовано в производстве кремнефторида натрия из кремнефтористоводородной кислоты. Способ включает взаимодействие кремнефтористоводородной кислоты и смеси натрийсодержащих соединений, отделение продукта, его промывку и сушку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543172
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2db9

Битумная композиция (варианты) и способ ее получения

Изобретение относится к способу получения битумных композиций и может найти применение в дорожном строительстве, производстве кровельных материалов и гидроизоляции. Битумная композиция включает нефтяной дорожный битум марки БНД 90/130, каучук марки СКС-30АРКМ-15 или СКС-30АРК и отход...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543173
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2e83

Комплексное соединение производного метилурацила с органической кислотой и способ его получения

Изобретение относится к новому комплексному соединению 5-гидрокси-6-метилурацила с 5-аминосалициловой кислотой, соответствующему формуле Соединение обладает противовоспалительной активностью и может быть использовано в качестве основного действующего вещества при создании новых лекарственных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543375
Дата охранного документа: 27.02.2015
10.04.2015
№216.013.3d01

Способ совместного получения хлористого кальция и углекислого газа

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ совместного получения хлористого кальция и углекислого газа включает взаимодействие кальцийсодержащего сырья, включающего карбонат кальция, с 20-36% соляной кислотой, подаваемой дозировано. Образовавшийся раствор хлористого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547105
Дата охранного документа: 10.04.2015
+ добавить свой РИД