Высоконаполненная полимерная композиция
Изобретение относится к высоконаполненным композициям на основе полиолефинов, используемым для изготовления деталей и изделий общетехнического назначения. Изобретение позволяет повысить текучесть расплава (индекс расплава увеличивается в 9,5 раз), улучшить перерабатываемость композиции при сохранении высоких прочностных свойств, светои термостабильности, что достигается использованием композиции, включающей полиэтилен среднего или высокого давления и отход производства контактно-земельной очистки масел гумбрином при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиэтилен 40-90 отход производства контактно-земельной очистки масел гумбрином 10-60. 5 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) 12 А1
«а.:,:; ., -,,; . 1.:/.ь, i E.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
80-95
5-20
26-30
81-82
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
Г1О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
llPH ГКНТ СССР (21) 4435754/23-05 (22) 06 . 06. 88 (46) 15.08.90. Бюл. У 30 (72) А. С. Джафар ов, Т . Н. Джалилов, А.M. Агаев, И.Ф. Томашенко, Т. К. Плаксунов и Н.А. Акперов (53) 678.742.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 1242498, кл. С 08 L 23/06, 1986. . Авторское свидетельство СССР
Ф 1070143, кл . С 08 L 23/04, 1984. (54) ВЫСОКОНАПОЛНЕННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ
КОМПОЗИЦИЯ (57) Изобретение относится к высоконаполненным композициям на основе поИзобретение относится к высоконаполненным композициям на основе полиолефинов, используемым для изготовления деталей и изделий общетехнического назначения, применяемым в строительстве, сельском хозяйстве, электротехнической промышленности и других областях народного хозяйства.
Цель изобретения — повышение текучести расплава наполненной композиции, улучшение ее перерабатываемости при сохранении высоких прочностных свойств, термо- и светостабильности.
В композиции используют отход про изводства контактно-земельной очистки масел гумбрином.
Состав отхода производства контактно-земельной очистки масел следующий, мас.%: (51)5 С 08 L 23/06, С 08 К 13/02
2 лиолефинов, используемым для изготовления деталей и изделий общетехнического назначения. Изобретение позволяет повысить текучесть расплава (индекс расплава увеличивается в 9,5 раэ), улучшить перерабатываемость композиции при сохранении высоких прочностных свойств, свето- и термостабильности, что достигается использованием композиции, включающей полиэтилен среднего или высокого давления и отход производства контактно-земельной очистки масел гумбрином при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиэтилен
40-90; отход производства контактноземельной очистки масел гумбрином
10-60. 3 табл.Глина гумбрин
Прокатное масло П-28 (;и . Химическии- состав глины:
8|0 62, 0-62, 6 д
А120 э 12,0-12, 2
РегОз 3,8-3 9
Сао 4, 1-4, 15
MgO
Влага 15,0- 16,0
Свойства прокатного масла П-28 следующие:
Ъ
Плотность при 20 С, 3 г/см 0,905
Вязкость кинематическая, сСт, при 100 С
Индекс вязкости
Коксуемость, %
Температура эастывао ния, С вЂ !О. 1585312
Температура вспышки в открытом тигле, С
Кислотное число, мг
КОН на 1 мг масла
Массовая доля водорастворимых кислот и щелочей
285 0,04
Отсутствует
При создании композиции в качестве 10 полимерной матрицы используют базовые марки полиэтилена среднего давления (ПЭСД) 30209-020 по ТУ 38 10258-81 и полиэтилена высокого давления (ПЭБД)
16405-020 по ГОСТ 16338-77.
Смешение гранулированного полиэтилена и обработанного гумбрина осуществляют на опытно-промьпп1тенном смесителе непрерывного действия типа
СН-,150. 20
В табл. 1 приведен режим работы смесителя СН-150 при получении высоконаполненных композиций полиэтилена с отработанным гумбрином -и другими
25 модификаторами и наполнителями.
Изобретение иллюстрируется следукщими примерами.
Пример и 1-6. Расчетное количество гранулированного ПЭСД и глины гумбрин при соотношениях 95:5, 90:10, 30
80:20; 70:30; 60-40; 50:50; 40:60предварительно смешивают между собой, за— гружают в бункер двухчервячного смесителя, снабженного паровым обогревом и гранулирующим устройством, и осуще- 5 о ствляют смешение при 190-200 С (состав и основные свойства полученных композиций по всем примерам сведены в табл. 2).
Пример ы 7-13. При заданных соотношениях смешивают исходный ПЗСД и отработанный гумбрин и подвергают о повторной грануляции при 170-190 С.
Пример ы 14-19.Композиции готовят аналогично примерам 1-6. В ка- 45 честве полимерной основы используется ПЭВД и смешение компонентов проводят при 160-180 С °
Пример ы ?0-26. При заданных соотношениях ПЭВД и отход производст- 0 ва контактно-зЕмельной очистки масел гумбрином предварительно смешивают между собой и загружают .в бункер двухчервячного смесителя СН-150, где при
150»170 С происходит смешение компонентов.
П р и и е р ы 27-30. Заданное количество глины гумбрин и прокатного масла П-28 смешивают между собой. Полученную смес ь соединяют с ПЗВД и вс е перемешивают. Загружают в бункер смесителя СН-150 и проводят повторную грануляцию при 160-180 С.
Пример ы 31-34 (известные).
Композицию получают предварительным перемешиванием всех добавок и напол- нителей при 140-150 С в течение 15 мин и последующим вводом их в расплав смеси полимеров (ПЭВД и сополимера этилена с винилацетатом в соотношении 1:5).
Повторную грануляцию .осуществляют при
150-170 С, Образцы для испытаний физико-механических свойств изготавливают на о гидравлическом прессе при 190-150 С, удельном давлении 7-10 МПа, времени выдержки 5 мин на 1 мм толщины образо, ца, охлаждении до 40 С.
Разрушающее напряжение при растяжении (б ) определяют по ГОСТ 11
262-76, разрушающее напряжение при изгибе (G„) и модуль упругости при изгибе (Е) определяют по ГОСТ 4648-71.
Показатель текучести расплава (ПТР) композиций определяют на приборе
ИИРТ по ГОСТ 11 645-73 при нагрузке
5 кг для композиций на основе ПЭСД и 2,16 кг для .композиций на основе
ПЭВД, Относительное изменение текучести (Ь ПТР) определяют как отношение
ПТР композиций, содержащих наполнитель и модифицирующую добавку, к ПТР композиций, содержащих только наполнитель. Удельную ударную вязкость (а ) определяют по ГОСТ 4647-69, твердость по Бринеллю (Н ) — по ГОСТ 4670-76.
Свойства композиций после термо- и светостарения приведены в табл. 3.
Формула и з о б р е т ения
Высоконаполненная полимерная композиция, включающая полиэтилен, минеральный наполнитель и модифицирующую .. добавку, отличающаяся тем, что, с целью повьппения текучести расплава, улучшения перерабатываемости композиции при сохранении прочностных свойств, свето- и термостабильности, в качестве наполнителя и модифицирующей добавки она содержит отход производства контактно-земельной очистки масел гумбрином при следующем соотношении компонентов, мас.Х:
Полиэтилен среднего или высокorо давления 40-90
Отход производства контактно-земельной очистки масел гумбрином 10-60.
1585312
Таблица 1
Характеристики
Режим работы для примеров
1-6 7-13 14-19 20-26 27-30 31 34
Ток нагрузки, А
Производитель ность, кг/ч
Число оборотов рабочих органов, об/мин
Температура в
1 зоне, С
Температура во
II зоне, С
Число оборотов ножей, об/мин
38-45
65-75
40 40 40
40 40
160-170 160-170 150-160
150-160 160-1 70 140-150
150-170 170-180 150-170
100-120 80-100 100-120
190" 200 170-190 160-180
80-90 90-110 100-110
Таблица 2!
Композиция
Состав композиции, мас. М
Птр, ВПтр 6р, г/10 мин ЙПа
В>
ИПа
31
38
1150 38
1200 38
1300 36
30
14 00 32
1900 30
2000 24
2100 12
61
63
29
26
23
41
44
59
58
57
58
57
1,6
1,9
2,04
3,9
6,0
9,9
10,0
29
28
26
23
22
16
14,4
210
39
41
36.
32
28 !
17
39
41
46
47
8
9 !
О
1!
12
260
25
12,9
15
26
26
28
28
330
13
12
1О
3 .1 4 !
12,2
10,8
9,7
8,6
7,9
16
17
18
19
14,0
13,7
13 ° 3
13,0
12,6
22
21
19
280 18
290 16
315 16
340 12
360 1О
1,6
4,0
4,9
8,4
8,8
13
14
21
22
23
24
10> 2 16 380 8
9,0 14 320 8!
19
9,5
26
23
250 13
1,8
10,8 12
ПЭСД марки 30209-020 2,4
95 ПЭСЦ + 5 гумбрнн 2,2 (глина)
90 ПЭСЛ + 10 гумбрин 2,1 (глина)
80 ПЭСД + 20 2,0
60 НЭСП + 40 1,2
50 ПЭСЦ + 50- 0>8
40 ПЭСП + 60— 0,5
95 ПЭС)! + 5 отход производства контактно-земельной очистки масел 3,5
90 ПЭСЛ + 10— 3,99
80 II3CjI > 20 — " — х 4,28
60 ПЭСЦ + 40 - " — 4,7
50 ПЭСЛ + 50 4,9
40 ПЭСД + 60 4,95
30 ПЭСД + 70 5,0
ПЭВД марки 16405-20 1, 76
95 ПЭВД + 5 гумбрин (глина) 0 9
90 ПЭВД + 10 гумбрин (глииа) 0,8
80 ЛЭВД + 20 0,6 60 ЛЭВД + 40- 0 5
50 ПЭВД + 50— 0>48
40 ПЭВД + 60— 0,39
95 ПЭВД + 5 отход производства контактно-земельной очистки масел 2,8
90 ПЭВД + 10 " " 3,6
80 ПЭВД + 20 — " Э,9
60 ПЭВД + 40 4,2
50 ЛЭВП + 50 4,4
40 ПЭВД + 60 отход производства контактно-земельной очистки масел 4>6
30 ПЭВД + 70— 3,9
90 ПЭВД + 8 гумбрин (глина)+2 прокатное масло П-28 1,6
32-40 30-35 28-32 29-33 34-36
95" 115 80-100 100-120 85-95 85-100!
Показатели свойств
Состав коипоэн!!ии> иасЛ
3S85312
Продолхекнв твэл. 2
Показатели свойств
1зицил г/1О инн ЙПв MIIа ИПв кДн/иa ИПа
270 12
9,9 12
2,5
285 9
З>6 10,6 13
290 1О
10,0 13
5,0
2,7
Известяая
18
120
20 103 11
3,8
17
100
15 85 10
2,7
20
130
1,6 9,9 12
2,8
19
11 140
10>6
1,9
3,4
Таблице 3
Свойства
Состав композиции р> } ах ° ПТР
ЙПа ) кДж/из г/10 мнн р > ак> ПТР>
MfIa } кДж/м } г/10 мин з
G» ay ПТР
МПа кДж/и г/10 иин
38 2,4
ПЭСД исходный
90 ПЭСД + !О отход произ° водства контактно-земельной очистки нас ел
80 ПЭСД + 20
6,0
15
5 3
40 3,99
41 4, 28
39 4,59
30
29
4,3
4,!3
31!
1à ПЭСД + Зо
28
4,5
34
4,4
4,7
24
4,8
31
60 ПЭСД + 40
26
40 ПЭСД + 60
36
4,7
4,8
4,9
27
4,95
5 0
23
5,2
21 отход производства контактноэемельиой очистки масел
30 ПЭСД + 70
5 О 16 16
19 18
5 ° 3 15
14
5,4
99,8 ПЭСД +0>2
Венэон-OA
99,8 ПЭСД р 0,2 смесь топаночя с ДПДТП
30 38 2,2
3,6
2,8
24 26
3! 38
1,8
80 ПЭВД + 16 гумбрнн (глина)+4 прокатное масло
П"28 !>97
70 II38JI + 24 гуибрин (глина)+6 прокатное масло
Л-28 2,2
60 ПЭВД + 32 гуибрии (глина) +8 прокат-— аое масло
П-.28
22,5 ПЭВД+22,5 сополииер этилена с винилацетатои
+50 ТГА+5 олеиновая кислота
3,8 ПЭВД+19,2 сополимер этилена с винилацетатом
+70 ТГА+7 стеариновая к-та
24 ПЭВД+24 сополимер этилена с винилацетатом
150 CaCO>+2 олеиновая к-та
24 ПЭВД + 24 .сополниер этилена с винилацетатои
+50 ИВСаз "2 олеиновая к-та после 200 ч выдержки при УФ-облучении
