Полимерная композиция

 

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая полипропилен, древесную муку и карбонатный наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью снижения пиролиза древесной муки в процессе получения и переработки композиции, она в качестве карбонатного наполнителя содержит смесь карбоната кальция и аморфной двуокиси кремния, взятых в массовом соотношении

СОЮЗ СОВ1 .ТСКИХ

ОЗИЬЪЮЪМ М

РЕСПУБЛИК

SU.„ 300288

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3-6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfA41 (21) 3554558/23-05 (22) 17.11 ° 82 (46) 30.06.84.Бюл. Р 24 (72) В.А. Злобина, E.È.Ðóìÿíöåâà, М.Л.Кербер, А.Е.Аленько, В.В.Бахнова, Ф,Г,Гилимьянов и Л.Б.Лонь (53) 678.742.3.04(088.8) (56) 1. Современное состояние и персперктивы развития производства и потребления наполнителей и наполненных пластмасс в капстранах, Химическая промышленность за рубежом", 1982, В 1, с. 11.

2. Заявка Японии 50-54197, кл. 25(1), С 111.12, опублик. 1975 (прототип). (54)(57) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая полипропилен, древесную р@ц С 08 Ь 23/12; С 08 К 3/26;

С 08 К 3/36 муку и карбонатный наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью снижения пиролиза древесной муки в процессе получения и переработки композиции, она в качестве карбонатного наполнителя содержит смесь карбоната кальция и аморфной двуокиси кремния, взятых в массовом соотношении (9:0,5)-(7:2,5) при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Полипропилен 54-77

Древесная мука 20-40

Смесь карбоната кальция и аморфной

Двуокиси кремния, взятых в указанном соотношении

1 11002

Изобретение относится к композиционным материалам, а именно полипропилена с древесной мукой, используемого для изготовления изделий конструкционного назначения наt

5 пример деталей машин и приборов.

Известны композиции полиолефинов с растительными наполнителями, в частности с древесной мукой(1 3.

Эти материалы обладают. повышенной механической прочностью, твердостью, низким удельным весом. Однако в процессе переработки композиции с древесной мукой выделяется значительное количество газообразных цро" дуктов пиролиза древесной муки так называемых масел пиролиза, которые вызывают коррозию оборудования и ухудшают санитарные условия труда, Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является полимерная . композиция, содержащая (мас.ч: древесная мука с размером частиц

10-4000 мкм 100; полиолефин 60-400; карбонатный наполнитель †. карбонат кальция 20-100, поверхность которого покрыта стеариновой кислотой в количестве 0,1-4,0% (от массы карбона.та кальция) (2 .

Модифицированный карбонат кальция играет роль .технологического стабилизатора, снижающего образование смолообразных продуктов пиролиза древесной муки. Однако при переработке композиции выделяется значительное количество газообразных продуктов, Цель изобретения — снижение пиролиза древесной муки в процессе получения и переработки композиции. чО

Ф

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая полипропилен, древесную муку и карбонатный наполнитель, в качестве карбонатного наполнителя содержит смесь гарбоната кальция и аморфной двуокиси кремния, взятых в массовом соотношении (9:0,5)-(7:2,5) при сле" дующем соотношении компонентов, мас,%

Полипропилен 54-77 >0

Древесная мука 20-40

Смесь карбоната кальция и аморфной двуокиси кремния, взятых в указанном 55 соотношении 3-6

Используют изотактический полипропилен с IITP 2-10 г/10 мин, стабили88 1 зированной .смесью ирганокса 1010 и стеарата кальция (1:1).

Применяют древесную муку хвойных и лиственных пород деревьев с размером частиц не более 3000 мкм и влажностью С 5%.

Композиция может содержать стабилизаторы, красители и другие целевые .добавки.

П р и и е р. Композицию готовят путем смешения компонентов в смесителе Венбери.

В табл. 1 приведены рецептуры композиции.

В табл.2 приведены свойства композиций.

Механические свойства композиций оценивают по стандартным методикам на испытание пластмасс на образцах, полученных методом литья под давлением.

Количество газообразных продуктов пиролиэа древесной муки, выделяющихся при нагревании композции, определяют следующим образом. В кварцевую трубку, через которую подается воздушный поток со скоростью 2 л/ч, помещают 1,0 r композиции в виде мелкораэдробленного порошкообразного материала. Нагревают ее до 210 С и отбирают в 2 поглотителя Зайцева, последовательно заполненные водой и амилацетатом, газообразные продукты пиролиза древесной муки, выделявшиеся в течение 20 мин при 210 С. Количество газообразных продуктов пиролиза древесной муки определяют весовым

/ методом за вычетом поглощенного газа, выделяющегося при разложении карбоната кальция при тех же условиях.

Приведенные в табл.2 данные сви- детельствуют о том, что количество газообразных продуктов, выделяющихся при нагревании полимерного материала, более чем в 2 раза ниже у предлагаемой композиции по сравнению с известными. Это позволяет уменьшить коррозию перерабатывающего оборудования, значительно расширить температурный интервал переработки нового материала и улучшить санитарные условия труда.

Механическая прочность предлагаемой композиции также заметно выше известных.

Предлагаемая композиция по своей термостойкости и механической прочности превосходит известную(1), а количество газообразных продуктов, вы1100288 деляющихся при нагревании в аналогичных условиях, известной и предла" гаемой композиции составляет в среднем 0,086 и 0,04 мас.X соответственно.

Содержание компонентов, мас.Ж в композициях

Компоненты

1 2 3 4 5 б 7 8 9

40 60 60 50 77 65,5 54 77 65,5

Полипропилен

Древесная мука

10,0 20

30

10

Карбонатно-кремниевый наполнивенно:

9:0,5

4,5 6

3 4,5

Двуокись к емния

Продолжение табл. 1

Компоненты

Содержание компонентов, мас.X в композициях

15 16 (контрольный) 10

13

Полнпропилен

Древеская мука

77 54 50

65,5 65 i 5 57

30 30 40

20 40 40

Карбонат кальция

Карбонат кальция

Карбонат кальция, модифицированный стеариновой кислотой в количестве 1Х (от массы наполнителя) тель, отношение карбоната, кальция и двуокиси кремния соответст8:1,5

7:2,5

9,2:0,3

6,5:3

Разрушающее напряжение при растяжении и изгибе известного материала составляет 39,4 и 49 млн/и предлагаемого 45 и 55 млн/м, Таблица 1

40 20 30 40 20 30

Компоненты

11

1100288

Продолаение табл. 1

Содераание компонентов, мас.й в композициях

12

4,5

4,5

Двуокись кремния

Таблица 2

Композиции

Показатели

1 контр.

6 7 8

2 3 контр. контр.

34

37 45

53 55

30 28

50

51

8,5 6,2

3480 3650 3560 3600 3710 3570

Карбрнат кальция, модифицированный стеариновой кислотой в количестве 1Х (от, массы наполнителя) Карбонатно-кремниевый наполнитель, отношение карбоната кальция и двуокиси кремния соответственно:

9:0,5

8:1 5

?:2,5

9,2!0,3

6,5:3

Разрушающее напряаение, мпнlм при растяаении при изгибе 46 42

Удельная ударная вязкость, кДа/м2 5,2 5, 1

Модуль упругости при изгибе Илн/м, 3700 3690

13 14 1.5 16 (конт рольный) 21 3 15 5 106 198

Продолжение табл. 2

1100288;

Показатели

1 2 контр. контр.

Количество продуктов пиролиза древесной муки, образующихся в тече- ние 20 мин при 210 С, С,Е (от массы древесной муки) 0,18 О, 15

l ,Продолжение табл.2

Показатели

Композиции

9 10 11 12 13 14 15 16 контр. контр. контр. контр.

Разрушающее напряжение, млн/м при растяжении

43 37 35 38

39 46

54 56

36 при изгибе

58 55 50

51

Удельная ударная вязкость, кДж/м2 151 105 204 88 75 132 125 81

Ходуль упругости при изгибе

Млн/M2

3610 3720 3560 3790 3690 3600 3610 3670

0,039 0,04! 0,036 0,040 0,045 0,078 0,09 О, 1!

ВНИИПИ Зажав,4539/22 Тирам 469 Подписное

Филиал ШП3 "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Количество продуктов пиролиза древесной муки, образующихся в в течение 20 мин при 210 С, С,Х (от массы древесной муки)

0,092 0,09 - 0,038 0,040 0,042 0,040