close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5808

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5808
(13) C1
(19)
7
(51) C 08L 27/06
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ЭКСТРУЗИОННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(21) Номер заявки: a 19991020
(22) 1999.11.17
(46) 2003.12.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт механики
металлополимерных систем имени
В.А.Белого Национальной академии
наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Шаповалов Виктор Михайлович; Лапшина Елена Михайловна; Кудин Сергей Владимирович; Савицкий
Василий Николаевич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем имени
В.А.Белого Национальной академии
наук Беларуси" (BY)
BY 5808 C1
(57)
Экструзионная полимерная композиция, содержащая порошкообразный поливинилхлорид, диоктилфталат, стеарат цинка, целевую добавку и древесные частицы, отличающаяся тем, что в качестве целевой добавки содержит триэтаноламин и дополнительно мел и шлифовальную пыль, представляющую собой отход деревообрабатывающего производства, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
поливинилхлорид
40-60
диоктилфталат
6-3
стеарат цинка
2,5-1,5
триэтаноламин
1,5-0,5
древесные частицы
25-20
мел
15-5
шлифовальная пыль
15-5.
(56)
SU 1705317 A1, 1992.
RU 2133255 C1, 1999.
RU 2048491 C1, 1995.
RU 2021308 C1, 1994.
JP 08253646 A, 1996.
Изобретение относится к области создания композиционных материалов на основе
наполненных полимеров и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, машиностроении, например, для изготовления опор скольжения транспортирующих устройств.
Известна экструзионная композиция, содержащая, мас. %: порошкообразный поливинилхлорид 40-50; цинк стеариновокислый 0,5-2,0; диоктилфталата 2,0-6,0; измельченная
BY 5808 C1
древесина 41,75-57,49; полисилоксановая жидкость 0,01-0,25 [1]. Существенным недостатком композиции является высокое влагопоглощение и низкие физико-механические
свойства.
Прототипом изобретения является экструзионная композиция, содержащая, мас. %:
поливинилхлорид 40-55; стабилизатор - 0,5, пластификатор 2-5; целевую добавку (полисилоксановую жидкость) 0,1-0,5; комплексный наполнитель: 22,5-72,4, древесные частицы
12,5-47,4; α-фосфополугидрат сульфата кальция 10-25 [2].
Композиция хорошо перерабатывается методом червячной экструзии, однако использование в составе комплексного наполнителя α-фосфополугидрата сульфата кальция, нежелательно, потому что он выделяет вредные пары кислот и фтористых соединений.
Кроме того, композиция имеет недостаточно высокие физико-механические свойства.
Задача изобретения - повышение физико-механических свойств и водостойкости композиции.
Задача решается тем, что экструзионная полимерная композиция, содержащая порошкообразный поливинилхлорид, диоктилфталат, стеарат цинка, целевую добавку и древесные частицы, в качестве целевой добавки содержит триэтаноламин и дополнительно - мел
и шлифовальную пыль, представляющую собой отход деревообрабатывающего производства, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
поливинилхлорид
40-60
диоктилфталат
6-3
стеарат цинка
2,5-1,5
триэтаноламин
1,5-0,5
древесные частицы
25-20
мел
15-5
шлифовальная пыль
15-5.
В промышленности триэтаноламин применяется при производстве мыла и моющих
средств.
Сущность изобретения поясняется следующим:
1. Введение триэтаноламина приводит к образованию частичной поперечной сшивки
химической природы между молекулами ПВХ вызывает ограничение подвижности сегментов
макромолекул и таким образом, фиксирует их структуру, что способствует не только повышению влагостойкости, но и стойкости к абразивному износу, а так же приводит к резкому уменьшению времени релаксации поливинилхлорида при выходе композита из
формующей головки экструдера.
2. Триэтаноламин, благодаря наличию в его молекуле атома азота с неподеленной
электронной парой, является стабилизатором поливинилхлорида, эффективно связывающим
элиминированный при термодеструкции хлористый водород. В результате это приводит к
улучшению перерабатываемости композита и, как следствие, уменьшению возможности
образования различных дефектов в материале, способствующих снижению его физикомеханических свойств:
..
(CH2-CHCl)n-HOH
C-H
C-N-CH
-(CH=CH)
n
2
2
2-CH2-CH2OH+HCl
HCl
CH2
..
HOH2C-H2C-N-CH2-CH2-CH2OH + CH2
Cl
CH2
OH
CH2
OH
3. Введение полидисперсного наполнителя (древесной муки и крупнодисперсных опилок) в ПВХ матрицу приводит к стабилизации вязкостных характеристик расплава композита, а также его физико-механических свойств.
2
BY 5808 C1
При введении древесного наполнителя в расплав ПВХ происходит его равномерное
распределение в пустотах полимерной матрицы. Затем каждая частица древесного наполнителя "обволакивается" пластификатором, образуя области, способные к самостоятельной миграции внутри полимерной матрицы.
Это способствует сохранению армирующего эффекта при экструзионной переработке
композиций. Одновременно при гомогенизации такого наполнителя с термопластичными
связующими снижается вязкость композиции на 15-25 %, что существенно сказывается
при последующей переработке.
Введение мела способствует организации жесткого структурного каркаса экструзионного полимерного композита. Равномерно распределяясь, в процессе переработки, в объеме
расплава мел адсорбирует избыточную влагу, содержащуюся в древесном наполнителе.
Отжимаясь к поверхности в процессе экструзии мел образует слой, обладающий более
высокими прочностными характеристиками, чем внутренние слои.
Таким образом, предложенная композиция по предлагаемому изобретению имеет высокую прочность и низкую водостойкость.
Изобретение осуществляется следующим образом:
Для изготовления экструзионной полимерной композиции использовали следующие
материалы:
порошкообразный поливинилхлорид марки ПВХ-ЕП 6602 (ГОСТ 1409-78);
пластификатор (диоктилфталат) ГОСТ 8728-77;
стабилизатор (стеарат цинка) ТУ 609-3567-74;
триэталоноламин;
древесные частицы (опилки хвойных и лиственных пород с размером 0,2-2,5 мм);
мел;
шлифовальная пыль - отходы Гомельского деревообрабатывающего комбината.
Древесные частицы, мел, шлифовальную пыль смешивали с пластификатором (диоктилфталатом), триэтаноламином, поливинилхлоридом, стабилизатором (стеаратом цинка)
при комнатной температуре. Полученную смесь перерабатывали в червячном экструдере
при температуре 100-160 °С.
Соотношение компонентов представлено в таблице 1, физико-механические свойства
композиций в табл. 2.
Как видно из табл. 2, разрушающее напряжение образцов по заявляемому способу на
15-20 % выше, чем у прототипа, водопоглощение на 13-27 % ниже, чем у прототипа.
Свойства образцов в запредельном примере 7 находятся на одном уровне с заявляемыми примерами.
Однако при этом имеют повышенный расход компонентов материала, что нецелесообразно.
Разрушающее напряжение при статическом изгибе определяли по ГОСТ 4648-71.
Водопоглощение в соответствии с ГОСТ 4650-80.
Получение полимерной композиции и испытание образцов проводили в лабораторных
условиях в ГНУ ИММС НАН Беларуси.
Таблица 1
Физико-механические характеристики
Показатели
Водопоглощение за 24 часа, %
Разрушающее напряжение
при статическом изгибе, МПа
Прототип
1
2
5,4
4,2
3
2,5
36,0
25,0
38,3
3
Заявляемая композиция
4
5
6
4,0
3,6
3,5
41,0
45,0
45,0
7
3,4
46,0
BY 5808 C1
Таблица 2
Показатели
Порошкообразный поливинилхлорид
Пластификатор диоктилфталат
Стабилизатор стеарат цинка
Полисилоксановая жидкость ПЭС-5
а - фосфополугидрат сульфата кальция
Древесные частицы
Мел
Шлифовальная пыль
Триэтаноламин
2
40,0
3,0
0,5
0,1
25,0
31,4
3
30,0
2,0
1,0
30,0
Заявляемая
композиция
4
5
6
40,0 50,0 60,0
3,0
5,0
6,0
1,5
2,0
2,5
25,0 22,0 20,0
-
17,5
17,5
2,0
15,0
15,0
0,5
Прототип
1
40,0
3,0
0,5
0,05
56,4
5
-
Источники информации:
1. А.с. СССР 1287435, МПК В 27 N 5/00, 1985.
2. А.с. СССР 1453782, МПК В 29 N 5/00, 1987.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
10,0
10,0
1,0
5,0
5,0
1,5
7
70,0
7,5
3,5
13,7
2,5
2,5
0,3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
131 Кб
Теги
by5808, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа