Способ получения материала для изготовления панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии

Авторы патента:

Козлов Евгений Сергеевич (RU)

Марьин Владимир Васильевич (RU)

Миронов Николай Александрович (RU)

Шаронов Андрей Владимирович (RU)

C08J5/06 - с использованием предварительно обработанных волокнистых материалов

B32B27/322 - Слоистые изделия, содержащие в основном синтетические смолы

B32B27/32 - содержащие полиолефины

B32B27/18 - отличающиеся применением особых добавок

B29C47/366 - Экструзионное формование, т.е. пропускание формуемого материала через фильеры или насадки, которые придают требуемую форму; устройства для этого (экструзионное формование раздуванием B29C 49/04; экструзионные прессы вообще B30B 11/22)

B29C47/36 - средства для пластикации или гомогенизации формуемого материала или нагнетания его через насадки или фильеры

B29B7/90 - Подготовка или предварительная обработка материалов перед формованием; производство гранул или заготовок; регенерация пластиков или других составляющих использованных материалов, содержащих пластики

Владельцы патента RU 2678051:

Общество с ограниченной ответственностью "Рекстром-М" (RU)

Изобретение относится к технологии изготовления шумозащитных ограждений. Проводят экструзию смеси изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида. Продукт экструзии охлаждают, режут на гранулы и сушат. Гранулят смешивают с изотактическим полипропиленом и волокнистым наполнителем. Смесь экструдируют. Полученный продукт экструзии охлаждают, режут на гранулы и сушат. Волокнистый наполнитель - обработанное водонесовместимым силансодержащим замасливателем базальтовое волокно. Технический результат – улучшение физико-механических свойств панелей звукопоглощающих экранов. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к технологии изготовления шумозащитных ограждений, устанавливаемых вдоль автомобильных дорог, железнодорожных путей, вокруг промышленных объектов и других источников шума.

Эффективность звукопоглощающих экранов определяется звукопоглощающими и звукоизоляционными свойствами материалов, из которых они изготовлены, а также их физико-механическими показателями, в частности: механической прочностью, стойкостью к ударам камней, защитой от поражения обслуживающего персонала и населения электрическим током, которые, в свою очередь, зависят как от состава исходных ингредиентов, так и от способа изготовления продукта. Панели, изготовленные методом экструзии, в отличие от изготовленных методом литья, строго одинаковы по толщине во всех точках, имеют ровный торец. Достоинством метода экструзии является высокая производительность и возможность получать изделия непрерывной длины. Однако в процессе экструзии исходный материал подвергается воздействию высоких температур и сдвиговых напряжений, что приводит к изменению структуры компонентов и технологических свойств материала и может оказать отрицательное влияние на физико-механические свойства получаемого продукта. В связи с этим к составу материала, предназначенного для экструзионного формования, а следовательно, и к условиям способа его получения предъявляются особые требования.

Известен способ получения материала для изготовления панелей шумозащитных экранов методом экструзии путем смешения полиметилметакрилата, полученного экструзионной полимеризацией, с волокнистым наполнителем - полиамидными нитями (ЕР 1606457 В1).

Однако панели, изготовленные методом экструзии из материала, полученного известным способом, обладают звукоотражающими свойствами, что является неприемлемым в связи с высоким уровнем шума непосредственно на транспортных магистралях.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является известный способ получения материала для изготовления панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии, включающий смешение изотактического полипропилена и волокнистого наполнителя (DE 102012100567 А1). В качестве волокнистого наполнителя используют лигноцеллюлозные волокна в количестве 50-85% от массы композиции.

Недостатком известного способа являются низкие физико-механические показатели панелей звукопоглощающих экранов.

Технической задачей изобретения является создание способа получения материала для изготовления панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии, лишенного указанного недостатка.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение физико-механических свойств панелей звукопоглощающих экранов.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения материала для изготовления панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии, включающем смешение изотактического полипропилена и волокнистого наполнителя, в качестве волокнистого наполнителя используют базальтовое волокно, обработанное водонесовместимым силансодержащим замасливателем, проводят экструзию смеси изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида при их массовом соотношении от 8,5:1,0 до 9,0:1,0 соответственно, охлаждение и резку на гранулы продукта экструзии, сушку полученного гранулята модифицированного изотактического полипропилена, смешение изотактического полипропилена и указанного волокнистого наполнителя с полученным гранулятом модифицированного изотактического полипропилена при следующем соотношении компонентов, мас. %:

изотактический полипропилен	67,0-70,0
гранулят модифицированного изотактического полипропилена	0,8-1,2
указанный волокнистый наполнитель	остальное,

экструзию полученной смеси, охлаждение, резку на гранулы и сушку продукта экструзии.

В качестве волокнистого наполнителя используют обработанное любым водонесовместимым силансодержащим замасливателем базальтовое волокно. Такое обработанное водонесовместимым силансодержащим замасливателем базальтовое волокно имеется в продаже или оно может быть приготовлено, например, по RU 2167838 С1, с использованием замасливателей № 4С (ГОСТ Р 53237-2008) или таких как описано в http://www.korsil.ru/silan-zamaslivatel.html, RU 2101241 C1, RU 2389698 CI, SU 1666480 А1 и др. Обработка базальтового волокна водонесовместимым силансодержащим замасливателем повышает противодействующую его слипанию антистатичность, исключающую электризуемость волокна при трении с рабочими органами экструдера. Результатом использования в качестве волокнистого наполнителя базальтового волокна, обработанного водонесовместимым силансодержащим замасливателем, является повышение физико-механических показателей панелей звукопоглощающих экранов, изготовленных из материала, полученного предлагаемым способом.

Другим фактором, улучшающим физико-механические свойства панелей звукопоглощающих экранов, изготовленных из материала, полученного предлагаемым способом, является проведение стадии экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида при их массовом соотношении от 8,5:1,0 до 9,0:1,0 соответственно, с последующим охлаждением полученного продукта, его резкой на гранулы и сушкой с получением гранулята модифицированного изотактического полипропилена. В качестве модификатора может быть использован любой модификатор на основе м-фенилен-бис-малеинимида (Химические добавки к полимерам. М, Химия, 1981, С.177-178; RU 2569544 Cl; http://libweb.kpfu.ru/z3950/EPOS_ESIC/Halikova_komp.pdf и др.).

Результатом экструзии смеси изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида является продукт - гранулят модифицированного изотактического полипропилена, физико-механические и технологические свойства которого отличаются от свойств продукта, полученного простым смешением, поскольку в процессе экструзии исходные компоненты подвергаются воздействию высоких температур и сдвиговых напряжений, что способствует изменению их структуры в результате протекающих механохимических процессов. На следующей стадии процесса получения материала гранулят модифицированного изотактического полипропилена подвергается второму циклу экструзии и гранулирования, а далее - при изготовлении панелей звукопоглощающих экранов - третьему циклу экструзии (немодифицированный изотактический полипропилен при изготовлении панелей подвергается второму циклу экструзии). Известно, что повторения циклов экструзии приводят к существенным изменениям молекулярно-структурных характеристик полимеров винилового ряда, к которым относится полипропилен (http://www.dissercat.com/content/izmeneniya-struktury-i-svoistv-polimerov-vinilovogo-ryada-pri-mnogokratnoi-ekstruzii). Как показали эксперименты, указанные изменения приводят к улучшению физико-механических свойств панелей во всем объеме притязаний, ограничивающих условия предлагаемого способа получения материала для изготовления панелей звукопоглощающих экранов.

Пример 1

Сухую смесь изотактического полипропилена с промышленным модификатором Малеид Ф по ТУ 6-14-1004-87 (http://ntcp.ru/work/library/5103/5211) при их массовом соотношении 9,0:1,0 соответственно, пропускают через экструдер при максимальной температуре расплава 200°С. Выдавленные из экструдера стренги диаметром 3-4 мм охлаждают в водяной бане и режут на гранулы длиной 3-4 мм. Полученный гранулят модифицированного изотактического полипропилена сушат при температуре около 80°С не менее 2-х часов. В экструдер подают полученный гранулят, изотактический полипропилен и базальтовый ровинг, обработанный водонесовместимым силансодержащим замасливателем, производства ООО «Каменный век» (http://www.b-composites.net/26.html) при следующем соотношении компонентов, мас. %:

изотактический полипропилен	69,0
гранулированный продукт экструзии изотактического
полипропилена с модификатором
на основе м-фенилен-бис-малеинимида	1,0
волокнистый наполнитель	остальное

Процесс осуществляют в двухшнековом экструдере с диаметром шнеков 60 мм и отношением длины к диаметру, равным 15, при 240-245°С. Стренги диаметром около 4 мм, выходящие из экструдера, охлаждают в ванне с водой и рубят на грануляторе на отрезки длиной 3-5 мм. Затем полученные гранулы материала сушат в вакуумной сушилке барабанного типа при 75-85°С и остаточном давлении 0,4-0,6 кгс/см² не менее 4-х часов. Полученный материал хранят в герметичной таре.

Панели звукопоглощающих экранов в виде профилированных листов толщиной 3±0,1 мм, шириной 500±1 мм изготавливают методом экструзии с использованием одношнекового экструдера, на выходе которого установлена профилирующая фильера. Для облегчения процесса экструдирования профилированных листов высушенные гранулы материала засыпают в смеситель сухого смешения (бетономешалку), добавляют касторовое масло в количестве 1% от массы гранул и перемешивают в течение 30 минут. Затем полученную смесь загружают в расходный бункер экструдера.

Результаты испытаний полученных образцов панелей звукопоглощающих экранов показали снижение шума на 40 дБА, что подтверждает возможность реализации назначения предлагаемого способа.

Пример 2

Процесс осуществляют по примеру 1, но в качестве волокнистого наполнителя используют необработанный замасливателем базальтовый ровинг.

Пример 3

Процесс осуществляют по примеру 1, но без стадии получения гранулята модифицированного изотактического полипропилена. Соотношение компонентов, подаваемых на смешение и последующую экструзию, составляет, мас. %: изотактический полипропилен - 70, базальтовый ровинг, обработанный водонесовместимым силансодержащим замасливателем, производства ООО «Каменный век» (http://www.b-composites.net/26.html) - 30.

Пример 4

Процесс осуществляют по примеру 1, но без стадии получения гранулята модифицированного изотактического полипропилена, а в качестве волокнистого наполнителя используют необработанный замасливателем базальтовый ровинг. Соотношение компонентов, подаваемых на смешение и последующую экструзию, составляет, мас. %: изотактический полипропилен - 70, базальтовый ровинг - 30.

Кроме того, были проведены сравнительные испытания образцов, изготовленных по методике примера 1 из материала, полученного способом по DE 102012100567 А1 (прототип), при использовании в качестве волокнистого наполнителя древесной стружки.

Показатели физико-механических свойств образцов, полученных по примерам 1-4, и результаты сравнительных испытаний, демонстрирующие достижение технического результата, приведены в таблице.

Способ получения материала для изготовления панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии, включающий смешение изотактического полипропилена и волокнистого наполнителя, отличающийся тем, что в качестве волокнистого наполнителя используют базальтовое волокно, обработанное водонесовместимым силансодержащим замасливателем, проводят экструзию смеси изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида при их массовом соотношении от 8,5:1,0 до 9,0:1,0, соответственно, охлаждение и резку на гранулы продукта экструзии, сушку полученного гранулята модифицированного изотактического полипропилена, смешение изотактического полипропилена и указанного волокнистого наполнителя с полученным гранулятом модифицированного изотактического полипропилена при следующем соотношении компонентов, мас. %:

изотактический полипропилен	67,0-70,0
гранулят модифицированного изотактического полипропилена	0,8-1,2
указанный волокнистый наполнитель	остальное,

экструзию полученной смеси, охлаждение, резку на гранулы и сушку продукта экструзии.

Изобретение относится к способу получения композиционного материала на основе наполнителя и полимерного связующего. В состав наполнителя, который обрабатывают низкотемпературной неравновесной плазмой, входит сверхвысокомолекулярное полиэтиленовое волокно и, при необходимости, дополнительный материал.

Способ формирования высокотеплостойких шумопоглощающих и изоляционных материалов // 2654021

Изобретение относится к способу формования высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала, а также к способу снижения шума шумообразующего устройства, в котором размещен этот шумопоглощающий и изоляционный материал.

Пропиточный раствор для кордного полотна // 2651014

Изобретение относится к области химии и касается пропиточного раствора для кордного полотна, не содержащего формальдегида и резорцина, и к способу его получения. Способ включает следующие этапы: добавление акрилового полимера в воду, регулирование величины pH, добавление в композицию эпоксида, добавление в композицию полиизоцианата, добавление в композицию латекса, получение пропиточного материала, который позволяет скреплять друг с другом синтетическое волокно и резину, используемые в армированных кордным полотном резиновых материалах, за счет образования поверхности раздела между двумя материалами.

Армированный волокном полиамидный полимерный материал // 2648086

Изобретение относится к армированному волокном полиамидному полимерному материалу, который имеет высокую жесткость и низкую гигроскопичность, а также является превосходным по пригодности для формования и механическим свойствам формованного изделия.

Маслотеплостойкий резинокордный композит // 2645479

Изобретение относится к резинокордному композиту, предназначенному для использования в резинотехнической промышленности для изготовления многослойных резинотканевых изделий, в частности резинокордных изделий, эксплуатирующихся в условиях воздействия топлив и масел при повышенных температурах в течение длительного времени.

Композитная армирующая нить, препрег, лента для 3d печати и установки для их изготовления // 2640553

Изобретение относится к области композитных материалов и может быть использовано для изготовления деталей и конструкций для применения в авиационной, ракетно-космической технике, медицине, автомобилестроении и т.д.

Способ обработки волокнистых армирующих наполнителей композиционных материалов // 2630515

Изобретение относится к способу обработки волокнистых армирующих наполнителей композиционных материалов и может быть использовано при производстве композиционных материалов фрикционного назначения.

Композиционный противофильтрационный материал на основе вторичного полиэтилена // 2625448

Изобретение относится к композиционным противофильтрационным материалам на основе вторичного полиэтилена и может быть использовано для противофильтрационной защиты оросительных каналов, водоемов и накопителей.

Однонаправленная лента и композит с жесткой структурой на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и способ их изготовления // 2625233

Изобретение относится к пуленепробиваемым композитам и касается однонаправленной ленты и композита с жесткой структурой на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и способа их изготовления.

Способ получения эпоксидного компаунда горячего отверждения // 2612669

Изобретение относится к получению эпоксидных компаундов горячего отверждения, предназначенных для производства пресс-материалов и премиксов с высоким содержанием базальтоволокнистых армирующих компонентов с малым диаметром элементарных волокон.

Процесс формирования многослойной имеющей форму пленки // 2678037

Изобретение относится к производству пленочных продуктов. Способ включает размещение первой маски над подложкой, нанесение на подложку первой пленкообразующей композиции через первую маску для формирования первой необработанной формы, удаление первой маски, размещение второй маски над первой необработанной формой, нанесение на первую необработанную форму второй пленкообразующей композиции через вторую маску для формирования второй необработанной формы, удаление второй маски, и затвердевания первой и второй необработанных форм для получения имеющего форму пленочного продукта, размещенного на подложке.

Промежуточная пленка для многослойного стекла и многослойное стекло // 2677497

Изобретение относится к промежуточной пленке для многослойного стекла. Промежуточная пленка для многослойного стекла имеет однослойную структуру или содержит два или более слоев.

Структура, имеющая наружные дополнительные области на своей поверхности // 2676350

Структура, представляющая собой формованное изделие 1, имеющее заданную форму, и наружную дополнительную область, образованную на поверхности формованного изделия 1, причем указанная наружная дополнительная область имеет наружные дополнительные выпуклости 3 из смеси воскового компонента и жидкости 5, образованные на поверхности формованного изделия 1, и дополнительно имеет поверхность с выступами/впадинами, образованную посредством размещения наружных дополнительных выпуклостей 3; при этом на наружной дополнительной области на участках между наружными дополнительными выпуклостями 3 поверхности (участки впадин) формованного изделия 1 покрыты жидкостью.

Износозащитный материал для систем вал-ступица и способ его применения // 2675800

Изобретение относится к области химии полимеров и касается износозащитного материала, который может использоваться в зоне контактирующих поверхностей вала и ступицы.

Способ металлизации полиимидной пленки // 2673294

Изобретение относится к технологии создания тонкопленочных экологически чистых солнечных батарей и может найти применение при создании гибких солнечных батарей на основе CdTe, CIGS или CZTS(Se).

Отверждаемое актиничным излучением полиуретановое покрытие для декоративных облицовочных покрытий // 2669612

Настоящее изобретение относится к декоративным облицовочным покрытиям, в частности напольным или настенным покрытиям, обладающим низким выделением летучих органических соединений (ЛОС), содержащим один или более прилегающих слоев пластифицированного поливинилхлорида и верхний полиуретановый слой.

Смесь и пленка, проявляющие стойкость к истиранию краски // 2666436

Изобретение относится к пригодным для нанесения печати смесям и пригодным для нанесения печати пленкам, в частности к многослойным упаковочным пленкам. Полимерная смесь для изготовления слоя пленки, пригодной для нанесения печати, содержит (i) гомополимер или сополимер на основе пропилена в количестве от 75 до 95 мас.% от общей массы смеси и (ii) олефиновый блок-сополимер в количестве от 5 до 25 мас.% от общей массы смеси, причем олефиновый блок-сополимер представляет собой сополимер этилена/С3-20 α-олефина с плотностью от 0,85 до 0,89 г/см3 и индексом расплава (190°С, 2,16 кг) от 0,5 г/10 мин до 10 г/10 мин.

Виниловое напольное покрытие // 2665523

Изобретение относится к виниловому напольному покрытию. Виниловое напольное покрытие, включающее ПВХ пластизоль, пропитывающий носитель, в котором носитель включает нетканый волокнистый слой, содержащий термопластические волокна, и сетку, причем сетка и нетканый волокнистый слой, содержащие термопластические волокна, прикреплены друг к другу посредством механического и/или термического соединения, образуя цельный носитель, при этом нетканый волокнистый материал представляет собой нетканый материал из волокон, причем нетканый волокнистый материал состоит из однокомпонентных волокон одного типа или состоит из однокомпонентных волокон двух типов, причем волокна каждого типа состоят из полимеров различных химических структур, имеющих различные температуры плавления, или состоит из двухкомпонентных волокон, которые составляют два полимера, имеющие различные химические структуры, при этом сетка содержит высокомодульную пряжу в качестве основных нитей, имеющих модуль упругости по меньшей мере 25 ГПа.

Полимерные листы, способы их получения и использования и изделия, содержащие полимерные листы // 2664927

Изобретение относится к полимерным листам, содержащим вспененный внутренний слой или вспененный защитный слой(слои). Полимерный лист содержит вспененный слой, содержащий полимерный материал, причем полимерный материал характеризуется Tg большей или равной 100°С, и при этом вспененный слой представляет собой вспененный слой с ячейками закрытого типа, который вспенивают химическим вспенивающим средством, содержащим по меньшей мере одно из цитрата мононатрия, лимонной кислоты, 5-фенил-3,6-дигидро-2Н-1,3,4-оксадиазин-2-она, 5-фенил-1Н-тетразола и комбинаций, содержащих по меньшей одно из вышеуказанного; причем лист характеризуется уменьшением веса на 10-60% по сравнению с монолитным листом такой же геометрии и размера, полученным из такого же полимерного материала; и причем лист толщиной 1,0 мм удовлетворяет по меньшей мере одному из следующих требований к выделению тепла: 1) характеризуется общей скоростью выделения тепла за две минуты меньшей или равной 65 киловатт-минутам на квадратный метр и пиковой скоростью выделения тепла release меньшей 65 киловатт на квадратный метр согласно части IV, теста OSU на выделение тепла FAR/JAR 25.853, поправке 25-116; 2) характеризуется максимальной средней скоростью теплового излучения (MARHE) меньшей или равной 90 кВт/м2 при условии испытания на уровень излучения 50 кВт/м2 согласно ISO 5660-1; причем лист толщиной 1,0 мм характеризуется плотностью дыма меньшей или равной 200 через четыре минуты горения согласно ASTM Е662-06; и причем лист термоформуемый.

Способная к линейному раздиру многослойная пленка // 2664104

Изобретение относится к многослойной пленке, используемой в качестве упаковочного материала, содержащей последовательность слоев, состоящую (а) из слоя (а), (б) из слоя (б) и (в) из слоя (в).

Упаковка // 2676980

Изобретение относится к области упаковки и касается упаковки конвертного типа из гибкой полимерной пленки в виде мешка или пакета. Упаковка имеет переднюю стенку и заднюю стенку, которые расположены друг против друга и которые вдоль каждой из продольных сторон соединены между собой боковыми сварными швами с образованием мешковидного или пакетовидного рукава, отверстие которого перекрыто закрывающим клапаном, который образован выступающим продолжением задней стенки и который загнут на переднюю стенку поверх указанного отверстия и закрыт путем продольного термосваривания с каждой из продольных сторон и путем поперечного термосваривания или приклеивания, при этом гибкая полимерная пленка на по меньшей мере 50 мас.% состоит из полиолефинов и обладает прочностью на раздир в продольном направлении, которая на по меньшей мере 30% отличается от прочности на раздир в поперечном направлении и последующей одноосной вытяжки в продольном направлении с кратностью по меньшей мере 1:2, и имеет облегчающее ее вскрытие вспомогательное средство, предпочтительно в виде надреза или штрихкода, которое указывает направление меньшей прочности на раздир для разрыва упаковки без разрыва ни одного из сварных швов.