Termoplastická polymerní kompozice pro skeletální náhrady a způsob její výroby

0438340 - ÚMCH 2015 RIV cze P - Patent Document
Kruliš, Zdeněk - Starý, Zdeněk - Horák, Zdeněk - Petrtýl, M.
Termoplastická polymerní kompozice pro skeletální náhrady a způsob její výroby.
[Thermoplastic polymer composition for skeletal replacements and process for preparing thereof.]
2014. Owner: Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i. - České vysoké učení technické v Praze. Date of the patent acceptance: 18.09.2014. Patent Number: 304799
R&D Projects: GA ČR GA106/06/0761
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40500505
Keywords : composite * polycycloolefin * modification
Subject RIV: JI - Composite Materials
http://isdv.upv.cz/portal/pls/portal/portlets.pts.det?xprim=963226&lan=cs&s_majs=&s_puvo=&s_naze=&s_anot=

Řešení se týká termoplastické polymerní kompozice pro skeletální náhrady a způsobu její výroby. Kompozice podle vynálezu sestává z 12 až 91 % hmotn. polyolefinu o teplotě skelného přechodu vyšší než 320 K, kterým je kopolymer ethylenu a bicyklo[2.2.1]hept-2-enu o molární koncentraci bicyklo[2.2.1]hept-2-enu nejméně 25 a nejvýše 75 %, z 2 až 72 % hmotn. polyolefinu o teplotě skelného přechodu nižší než 250 K, kterým je (i) homopolymer ethylenu o hustotě nejméně 0,92 g.cm-3 a nejvýše 0,97 g.cm-3, nebo (ii) kopolymer ethylenu s .alfa.-olefinem vybraným ze skupiny skládající se z propylenu, 1-butenu, 1-hexenu, 1-oktenu a 1-decenu o hustotě nejméně 0,85 g.cm-3 a nejvýše 0,96 g.cm-3, nebo směs homopolymeru ethylenu (i) a kopolymeru ethylenu s .alfa.-olefinem (ii) v libovolném poměru a z 5 až 50 % hmotn. uhlíkových vláken o hmotnostním obsahu uhlíku nejméně 94 %, hustotě nejméně 1,80 g/cm3 a nejvíce 1,92 g/cm3 a průměru vlákna nejméně 4 .mi.m a nejvíce 9 .mi.m. Popsaná kompozice se připraví tak, že se polyolefin o teplotě skelného přechodu vyšší než 320 K a polyolefin o teplotě skelného přechodu nižší než 250 K smíchá v tavenině při teplotě taveniny míchané směsi nejméně 430 K, vzniklá polymerní termoplastická kompozice se ozáří gama paprsky nebo urychlenými elektrony dávkou nejméně 20 kGy a nejvíce 250 kGy, s výhodou v inertní atmosféře, načež se ozářený materiál v tavenině při teplotě nejméně 430 K smísí s uhlíkovými vlákny. Vůči oxidační degradaci lze materiál stabilizovat přídavkem nejméně 0,1 % hmotn. .alfa.-tokoferolu.

The present invention relates to a thermoplastic polymer composition for skeletal replacements and a method of its preparation. The composition according to the invention consists of 12 to 91 percent by weight of a polyolefin with the glass transition temperature higher than 320 K, which is an ethylene - bicyclo[2.2.1]hept-2-ene copolymer with molar concentration of the latter at least 25 percent and 75 percent at the most, of 2 to 72 percent by weight of a polyolefin with the glass transition temperature lower than 250 K, which is (i) ethylene homopolymer of density at least 0.92 g.cme-3 and 0.97 g.cme-3 at the most or (ii) copolymer of ethylene with an {alpha}-olefin selected from a group consisting of propylene, but-1-ene, hex-1-ene, oct-1-ene and dec-1-ene, with density of at least 0.85 g.cme-3 and 0.96 g.cme-3 at the most or a mixture of ethylene homopolymer (i) and ethylene - {alpha}-olefin copolymer (ii) in any arbitrary ratio, and of 5 to 50 percent by weight of carbon fibers with the carbon content of at least 94 percent by weight, a density of at least 1.80 g.cme-3 and 1.92 g.cme-3 at the most and with the fiber diameter of at least 4 microns and 9 microns at the most. The above-described composition is prepared by mixing in the melt a polyolefin with the glass transition temperature higher than 320 K and a polyolefin with the glass transition temperature lower than 250 K at a melt temperature of the stirred mixture of at least 430 K. The so formed thermoplastic polymer composition is then irradiated with gamma rays or accelerated electrons at a dose of at least 20 kGy and 250 kGy at the most, preferably in an inert atmosphere, whereupon the irradiated material is mixed in the melt with carbon fibers at a temperature of at least 430 K. The material can be stabilized against oxidative degradation by admixture of at least 0.1 percent by weight of {alpha}-tocopherol.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0242090