Древесно-полимерная композиция для изделий на основе поливинилхлорида

Изобретение относится к области составов и технологии получения древесно-полимерных композиций и может быть использовано в промышленности строительных материалов, мебельной промышленности, машиностроении и других отраслях промышленности. Древесно-полимерная композиция для изделий содержит поливинилхлорид, древесную муку, комплексный кальций-цинковый стабилизатор и композиция может дополнительно содержать металлсодержащую смазку, полученную взаимодействием высших монокарбоновых кислот с глицерином при 130-230°С при мольном соотношении 1:(1-2) в присутствии оксидов двухвалентных металлов Са, Zn, Mg или их двухкомпонентных смесей в массовом соотношении 0,25-1,0:0,5-1,0, и полиэтиленовый воск. Технический результат - достижение высокого качества готовых изделий за счет улучшения технологических показателей композиций, а именно термостабильности, текучести расплава, водопоглощения, и, кроме того, обеспечение экологической безопасности. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области составов и технологии получения древесно-полимерных композиций и может быть использовано в промышленности строительных материалов, мебельной промышленности, машиностроении и других отраслях промышленности.

Известна древесно-полимерная композиция, включающая трибоактивированный дисперсный древесно-растительный наполнитель с величиной остаточного удельного заряда 510-7-510-5 Кл/кг и величиной времени релаксации остаточного удельного заряда 0,05-1 Кл/с, термопластичное полимерное связующее, дисперсный неорганический материал с основными свойствами поверхности и размером частиц не более 20 мкм в качестве неорганической добавки и традиционные целевые добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Трибоактивированный древесно-растительный наполнитель	50-92
Неорганическая добавка	0,1-10,0
Традиционные целевые добавки	0,3-8,0
Термопластичное полимерное связующее	остальное

[Патент РФ №2081135, кл. C08L 97/02, 1995 г.].

Недостатком данной композиции являются низкие физико-механические свойства материалов, сложность технологии получения древесно-полимерных композиций.

Наиболее близкой к заявляемой композиции по совокупности существенных признаков является древесно-полимерная композиция, содержащая поливинилхлорид, древесный наполнитель, стеарат двухвалентного металла, изобутиловый спирт, мочевину и поливинилбутираль при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Поливинилхлорид	20-50
Древесный наполнитель	34,5-78,4
Стеарат двухвалентного металла	0,5-3
Изобутиловый спирт	0,7-6,6
Мочевина	0,2-2,0
Поливинилбутираль	0,2-0,5

[Патент РФ №1224319, кл. C08L 27/06, 1986 г.].

К недостаткам композиции относятся низкие показатели по термостабильности и текучести расплава, низкая водостойкость, что обусловлено недостаточно сильным адгезионным взаимодействием древесной муки с поливинилхлоридом.

Задачей изобретения является улучшение технологических показателей древесно-полимерных композиций, а именно термостабильности, текучести расплава, водопоглощения, и, кроме того, обеспечение экологической безопасности.

Технический результат при использовании изобретения выражается в достижении высокого качества готовых изделий на основе заявляемой полимерной композиции.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в древесно-полимерной композиции на основе поливинилхлорида и древесной муки используют комплексный кальций-цинковый нетоксичный стабилизатор и композиция может дополнительно содержать металлсодержащую смазку и полиэтиленовый воск при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Поливинилхлорид	40-60
Древесная мука	60-40
Комплексный стабилизатор	4-8
Полиэтиленовый воск	0-0,3
Металлсодержащая смазка	0-1

В полимерной композиции используют:

- ПВХ суспензионный марки С-5868 ПЖ, С-6359М по ГОСТ 14332-78Е, ПВХ С-6069Ж по ТУ 2212-241-00203312-2004, ПВХ С-6369Ж по ТУ 2212-235-00203312-2003, ПВХ С-6669Ж, ПВХ С-6459У по ТУ 2212-186-02203312-98;

- древесную муку. В примерах осуществления изобретения авторы используют древесную муку по ГОСТ 16361. Однако в композиции может быть использована любая другая древесная мука, обеспечивающая такой же уровень качества полимерной композиции;

- полиэтиленовый воск с температурой плавления не выше 100°C;

- металлсодержащую смазку, полученную взаимодействием высших монокарбоновых кислот с глицерином при 130-230°C при мольном соотношении 1:(1-2) в присутствии оксидов двухвалентных металлов Ca, Zn, Mg или их двухкомпонентных смесей в массовом соотношении 0,25-1:0,5-1 в количестве 0,5-2,0 мас.% от общей реакционной массы, где в качестве высших монокарбоновых кислот используют: высшие изомерные кислоты (ВИК), олеиновую, стеариновую кислоты [Патент РФ №2348664, кл. C08L 27/06, 2009 г., патент РФ №2260020, кл. C08L 27/06, 2005 г.].

В качестве стабилизатора композиция содержит нетоксичные комплексные кальций-цинковые стабилизаторы марок: BAEROPAN R 9003 (производитель - «Baerlocher GmbH» Германия), Naftosafe РНХ 922 В (производитель - «Кемсон», Австрия), предназначенные для экструзии технических профилей из древесно-полимерных композиций.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Пример 1.

Приготовление древесно-полимерной композиции осуществляют в двухстадийном смесителе. В бак горячего смешения загружают 50 кг ПВХ С-5868 ПЖ, 4 кг стабилизатора BAEROPAN R 9003, 0,2 кг полиэтиленового воска, добавляют 50 кг древесной муки и перемешивают при нагревании до температуры 120°C. Затем композицию выгружают в бак холодного смешения и охлаждают композицию при непрерывном перемешивании до температуры 30-70°C. После смешивания и охлаждения полимерную композицию подают на экструдер для гранулирования. Из полученной композиции готовят образцы для испытаний методом вальцевания. Температура вальцевания 170±5°C, время вальцевания 5-8 мин.

Показатель текучести расплава (ПТР) определяют по ГОСТ 11645-73. Термостабильность образца определяют по ГОСТ 14041-91 при температуре 180°C. Водопоглощение определяют по ГОСТ 19111-77.

Примеры изобретения осуществления приведены в таблице №1, с указанием компонентного, количественного состава полимерной композиции, результаты испытаний образцов по технологическим показателям. Примеры 1-19 - по изобретению, №20 - по прототипу.

В результате использования компонентов в заявляемых количествах улучшаются эксплуатационные и технологические показатели, а именно: показатель текучести расплава, термостабильность. Кроме того, использование в составе древесно-полимерной композиции нетоксичных стабилизаторов обеспечивает экологическую безопасность готовых изделий, расширяет границы сфер их использования и повышает конкурентоспособность продукции.

1. Древесно-полимерная композиция для изделий на основе поливинилхлорида, включающая древесный наполнитель и стабилизатор, отличающаяся тем, что в качестве древесного наполнителя композиция содержит древесную муку, в качестве стабилизатора используют комплексный кальций-цинковый стабилизатор и композиция может дополнительно содержать полиэтиленовый воск и металлсодержащую смазку, полученную взаимодействием высших монокарбоновых кислот с глицерином при 130-230°С при мольном соотношении 1:(1-2) в присутствии оксидов двухвалентных металлов Са, Zn, Mg или их двухкомпонентных смесей в массовом соотношении 0,25-1,0:0,5-1,0 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Поливинилхлорид	40-60
Древесная мука	40-60
Комплексный стабилизатор	4-8
Полиэтиленовый воск	0-0,3
Металлсодержащая смазка	0-1

2. Древесно-полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в композиции используют полиэтиленовый воск с температурой плавления не выше 100°С.