Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов



Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов
Способ получения огнестойких древесно-полимерных композитов на основе вторичных полиолефинов

Владельцы патента RU 2703539:

Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова" (АО "НИФХИ им. Л.Я. Карпова") (RU)

Изобретение относится к технологии получения высоконаполненных огнестойких древесно-полимерных композиционных (ДПК) материалов, используемых в строительстве, мебельной промышленности, машиностроении и других отраслях промышленности. Способ включает сушку компонентов композита, их смешение и термоформование путем экструзии в экструзионной установке типа Co-Kneader при температуре переработки от 120°С до 150°С со скоростью вращения шнека от 350 до 450 об/мин и последующей грануляции. При этом композит содержит от 5,0 до 10,0 мас.ч. вторичного полиолефина, от 29,5 до 38,5 мас.ч. древесного наполнителя, от 5,0 до 10,0 мас.ч. антипирирующей и синергетической наноразмерной добавки и от 0,5 до 1,5 мас.ч. технологической добавки. В состав антипирирующей и синергетической наноразмерной добавки входит фосфорсодержащий антипирен, органически модифицированная синтетическая глина на основе Mg-Al слоистых двойных гидроксидов и наноразмерный борат цинка. Полученный огнестойкий ДПК на основе вторичных полиолефинов обладает высокими эксплуатационными характеристиками. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 17 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к технологии получения огнестойких древесно-полимерных композиционных материалов (ДПК) и может быть использовано в строительстве, автомобилестроении, судостроении, машиностроении, мебельной и других отраслях промышленности.

Известен способ получения огнестойкого ДПК (Патент CN №101851362, 2010). Огнестойкий ДПК включает следующие компоненты в мас. %: 25-70 полиолефиновой смолы, 5-50 растительных волокон, 0,5-20 компотибилизатора, 0-30 пластификатора, 0,5-8 диспергатора, 5-40 антипирена и сенергетических добавок, 0-1 антиоксиданта. ДПК получают одностадийным способом получения методом литья под давлением. Основными недостатками данного изобретения являются относительно невысокий уровень физико-механических свойств и огнестойкости, низкая технологичность, ограничивающая технологию переработки композитов в изделия только методами прессования и/или литья под давлением.

Известен патент получения огнестойкого ДПК (Патент CN №100374493 С, 2008), Заявленный композит содержит в мас. %: 15-32 полиолефинов или их смесей; 5-70 натуральных волокон; 7-40 полифосфата аммония; 0-20 углеродного агента; 3-10 пенообразователя; 1-10 технологических добавок. Вышеуказанные компоненты смешивают методом экструзии и перерабатываются в готовую продукцию. Недостатками данного изобретения являются несоответствие современным требованиям огнестойкости материала, большое количество антипирена полифосфата аммония в составе композита, который при переработке разлагается и поглощает влагу.

Известен способ получения высоконаполненного ДПК на основе поливинилхлорида (Патент RU 2527468, 2013). Способ получения высоконаполненного ДПК заключается в предварительной обработке древесной муки водным раствором связующего агента - кремнезоля с последующим тщательным перемешиванием и сушкой до постоянной массы при температуре 100±2°C и дальнейшим смешением обработанной древесной муки, ПВХ, комплексного термостабилизатора и модификатора ударной прочности. При этом ПВХ предварительно обрабатывают связующим агентом, содержащим 0,1-2,5 вес. ч. кремнезоля, тщательно перемешивают, сушат до постоянной массы при температуре 60±2°C, а древесную муку обрабатывают связующим агентом, содержащим 0,1-4,9 вес. ч. кремнезоля. Недостатками данного изобретения являются низкие покатели огнестойкости, использование ПВХ в составе композитов, горение которых сопровождается выделением токсичных соединений и сложность технологического процесса получения ДПК.

Наиболее близкой по технической сущности к достигаемому техническому результату является огнестойкий ДПК на основе полиолефинов и способ его получения (Патент CN №102321374, 2012). Огнестойкий ДПК содержит, в вес. ч.: 30-70 лигноцеллюлозного материала, 2-8 технологических добавок, 0,5-4 силановых соединений, 20-50 полиолефинов, 0,01-антиоксиданта, 8-30 нанометровых неорганических антипиренов, 0-5 минеральных наполнителей. Лигноцеллюлозный материал, технологические добавки, силановые соединения и полиолефины смешивают в высокоскоростном смесителе при температуре 40-120°C 3-10 минут, затем снижают температуру до 40-60°C, добавляют антиоксиданты, наноразмерные антипирены и минеральные наполнители, а затем смешивают еще 5-20 минут. Далее полученная смесь проходит стадию экструзии (температура переработки - 140-190°C) на двушнековом экструдере и стадию грануляции. Основными недостатками изобретения являются сложность технологического оформления процесса получения ДПК и низкие показатели огнестойкости.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение заключаетсяв получении огнестойкого ДПК на основе вторичных полиолефинов с высокими эксплуатационными характеристиками и упрощении способа его получения.

Технический результат достигается тем, что способ получения огнестойкого ДПК, который содержит в вес. ч. компоненты:

- вторичные полиолефины 5,0-10,0,

- древесный наполнитель 29,5-38,5,

- антипирирующие добавки 5,0-10,0,

- технологические добавки 0,5-1,5,

включает сушку компонентов, их смешение и высокоскоростную экструзию с параметрами:

- температура зон переработки - 120-150°C,

- скорость вращения шнека - 350-450 об/мин.

Характерной особенностью заявленного технического решения является наличие в составе композита вторичных полиолефинов, в частности, полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности, полипропилена и/или их смеси. Входящие в состав огнестойкого ДПК вторичные полиолефины в соответствии с настоящим изобретением имеют плотность 0.89-0.96 г/см3 и показатель текучести расплава (ПТР) (измеряется в соответствии ГОСТ 11645-73, при нагрузке 2,16 кг, в 190°C) 4-40 г/10 мин.

В качестве древесного наполнителя используют опилки или древесную муку. Размер древесных частиц порядка 60-80 меш (число отверстий на линейный дюйм), влажность не более 12%.

Ниже представлены основные компоненты (кроме древесного компонента) представляющие собой в совокупности антипиреновую и синергитическую добавки.

Огнестойкая наноструктурированная синергетическая добавка (ОСД):

Фосфорсодержащие антипирены:

Exolit OP 1240 - органический фосфинат.

PhosliteB85AX - металл фосфинат.

Азотсодержащие антипирены:

MelapurMC - цианурат меламина.

Melapur 200 - полифосфат меламина.

Наноразмерные антипиреновые добавки:

PerkaliteF 100 - это органически модифицированная синтетическая глина на основе Mg-Al слоистых двойных гидроксидов.

PerkaliteFR 100 - это органически модифицированная огнестойкая синтетическая глина на основе Mg-Al слоистых двойных гидроксидов.

NZnB - наноразмерный борат цинка.

В качестве технологических добавок используют:

Irganox 1010 - антиоксидант фенольного типа. Производитель: Ciba, Швейцария.

Irgafos 168 - антиоксидант.

Lotader AX8900 - сополимер этилена, эфира акриловой кислоты и глицидилметакрилат.

Polybond 1009 - химически модифицированный полиолефин.

Acrawax С - N,N’-этиленбис(стеарамид).

Licowax Е - смазка для полимеров.

Powersil Paste АР - смазка для полимеров.

Получение ДПК осуществляется с помощью высокоскоростной экструзионной установки типа Co-Kneader по технологической схеме, приведенной на фигуре 1.

1 - вторичные полиолефины; 2 - смесь антипирирующих и технологических добавок;

3 - первая зона экструдера; 4 - вторая зона экструдера;

5 - третья зона экструдера; 6 - четвертая зона экструдера;

7 - помпа расплава; 8 - головка экструдера;

9 - гранулятор; 10 - гранулы огнестойкого ДПК.

Принцип работы экструдера основан на возвратно-поступательном движении шнека, что обеспечивает высокое качество смешения исходного сырья. Экструдер предназначен специально для получения полимерных композитов с высоким содержанием наполнителей. Выступы на шнеке имеют разрывы, что позволяет более эффективно работать со штифтами, расположенными в три ряда на стенках цилиндра. Взаимодействие между вращающимися шлицами и неподвижными штифтами обеспечивает дисперсионное и дистрибутивное смешивание одновременно.

Примеры реализации изобретения

Пример 1. Берут: вторичный полиэтилен - 5 кг, древесный наполнитель - 38,5 кг, органический фосфинат 2 кг, органически модифицированная синтетическая глина на основе Mg-Al слоистых двойных гидроксидов - 2 кг, наноразмерный борат цинка - 1 кг, ирганокс 1010 - 0,5 кг, малеинизированный полиэтилен - 0,5 кг, парафин - 0,5 кг и предварительно перемешивают механическим способом, загружают в дозаторы, затем при постоянном перемешивании компоненты подаются в рабочую зону экструдера. Температура зонной переработки составляет: в первой зоне экструдера 130°C, во второй зоне - 140°C, в третьей зоне - 150°C, в четвертой - 120°C. Шнек перемешивает и выдавливает расплав через фильтрующую сетку (фильеру) в формующую головку (стренговую головку). Скорость вращения шнека составляет 450 об/мин.

Примеры 2-6 аналогичны примеру 1, отличаются разными рецептурами составов ДПК.

В таблицах 14-16 представлены составы предлагаемых древесно-полимерных композитов, примеры режимов получения и приведены свойства древесно-полимерных композитов по примерам.

Таким образом, заявленный способ получения огнестойкого ДПК сочетает в себе высокую огнестойкость соответствующая классу B1, В2 согласно ГОСТ 30402-96, классу Г1, Г2 согласно ГОСТ 30244-94, технологичность, экологическую безопасность и высокие эксплуатационные свойства. ДПК материалы на основе вторичного полимерного сырья соответствуют классам пожарной безопасности КМ1, КМ2 по ГОСТ 30403-96.

1. Способ получения древесно-полимерного композита, включающий сушку компонентов композита, их смешение и термоформование путем экструзии в экструзионной установке типа Co-Kneader при температуре переработки от 120°С до 150°С со скоростью вращения шнека от 350 до 450 об/мин и последующей грануляции, при этом композит содержит от 5,0 до 10,0 мас.ч. вторичного полиолефина, от 29,5 до 38,5 мас.ч. древесного наполнителя, от 5,0 до 10,0 мас.ч. антипирирующей и синергетической наноразмерной добавки и от 0,5 до 1,5 мас.ч. технологической добавки, причем антипирирующая и синергетическая наноразмерная добавка включает фосфорсодержащий антипирен, органически модифицированную синтетическую глину на основе Mg-Al слоистых двойных гидроксидов и наноразмерный борат цинка.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторичный полиолефин выбран из группы, включающей вторичный полиэтилен, вторичный полипропилен, сополимер этилена и полипропилена или их смесь.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве древесного наполнителя используют опилки или древесную муку, имеющие влажность не более 12% и размер древесных частиц от 60 до 80 меш.

4.Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве фосфорсодержащего антипирена используют органический фосфинат и/или металл фосфинат, а технологическая добавка выбрана из группы, включающей антиоксиданты, малеинизированный полиэтилен и парафин или их смеси.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в состав антипирирующей и синергетической наноразмерной добавки дополнительно вводят азотсодержащий антипирен, выбранный из группы, включающей цианурат меламина, полифосфат меламина или их смеси.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к непрерывному способу получения однородных плит на линии, содержащей по меньшей мере два конвейера, находящихся на расстоянии друг от друга.

Изобретение относится к водной отверждаемой связующей композиции для связывания набора несвязанных или слабо связанных субстанций, содержащая (i) полифенольное макромолекулярное соединение, которое несет множество фенольных или полигидроксибензольных радикалов, таких как катехольные радикалы (дигидроксибензол), предпочтительно лигносульфонатные соли и конденсированные таннины и их смеси, и (ii) полиаминовое соединение с функциональной аминогруппой, причем отношение полифенольного макромолекулярного соединения к полиаминовому соединению с функциональной аминогруппой находится в интервале от 98:2 до 50:50, предпочтительно от 98:2 до 70:30 мас.

Изобретение относится к сырьевой смеси для получения теплоизоляционных композиционных строительных материалов и может быть использовано для получения изделий в виде плит и блоков для внутренней отделки помещений.

Изобретение относится к композиции для производства топлива. Композиция для производства топлива содержит 10-99 вес.% жидкости-носителя, включающей углеводородное масло, и лигнин; где по меньшей мере одна из гидроксильных групп лигнина замещена сложноэфирными группами жирной кислоты до степени замещения 20% или больше, или 100%, образующими эстерифицированный лигнин, и где указанный эстерифицированный лигнин растворен в указанной жидкости-носителе.

Изобретение относится к области создания биоразлагаемых полимерных композиционных материалов, имеющих долгосрочный энерго- и ресурсосберегающий эффект, используемых для изготовления пластмассовых изделий с регулируемыми сроками эксплуатации.

Изобретение относится к способ разделения фракции частиц лигноцеллюлозы и фракции частиц лигнина, в котором сырой лигнин образуется из исходного материала, включающего частицы лигноцеллюлозы и частицы лигнина, при этом способ включает добавление в сырой лигнин стабилизирующего химического реагента отдельно или в сочетании с гидрофобным химическим реагентом на по меньшей мере одной стадии, так что по меньшей мере стабилизирующий агент добавляют в сырой лигнин, причем указанный стабилизирующий агент представляет собой полисахарид или модифицированный полисахарид, и обработку сырого лигнина путем отделения фракции частиц лигнина и фракции частиц лигноцеллюлозы друг от друга на по меньшей мере одной стадии твердофазного разделения.

Изобретение относится к получению биоразлагаемых полимерных композиций, содержащих синтетические и природные полимеры, и может найти применение в производстве тары и упаковки, упаковочных и сельскохозяйственных пленок, других товаров потребительского назначения с коротким сроком использования, способных к биодеструкции под воздействием факторов окружающей среды.

Настоящее изобретение относится к волокнистому материалу и способу его уплотнения. Способ уплотнения волокнистого материала включает добавление к волокнистому материалу связующего с температурой стеклования менее 25°С для получения комбинации из волокнистого материала и связующего, прессование комбинации из волокнистого материала и связующего для получения уплотненного волокнистого материала, имеющего объемную плотность, которая, по меньшей мере, в примерно два раза больше объемной плотности волокнистого материала.

Изобретение относится к области создания биоразлагаемых полимерных композиционных материалов, используемых при разделении и очистке газовых и паровых смесей различной природы, для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, для очистки сточных вод от белковых токсикантов, а также для изготовления пластмассовых изделий с регулируемыми сроками эксплуатации.

Настоящее изобретение относится к способу регулирования значения клейкости для материала связующего. Связующее получено из композиции, содержащей эмульсию, которая содержит эмульгируемый форполимер и воду.

Настоящее изобретение относится к композиции, наполненной актинидным порошком. Описана композиция для ядерного топлива, наполненная актинидным порошком, содержащая органическую матрицу и актинидный порошок или смесь актинидных порошков, отличающаяся тем, что в ней содержатся, по меньшей мере: пластифицирующее вещество, содержащее алкан, в котором цепь наиболее длинного радикала содержит по меньшей мере несколько десятков атомов углерода, и присутствующее в объемном содержании, составляющем от 20 до 70% по отношению к суммарному объему только органических соединений; связующее вещество, содержащее, по меньшей мере, полиолефиновый полимер, представляющий собой полиэтилен низкой плотности и/или полипропилен, и присутствующее в объемном содержании, составляющем от 20 до 50% по отношению к суммарному объему только органических соединений; диспергирующее вещество, содержащее карбоновую кислоту или ее соответствующие соли и присутствующее в объемном содержании, составляющем менее чем 10% по отношению к суммарному объему только органических соединений; причем вышеупомянутый актинидный порошок или вышеупомянутая смесь актинидных порошков составляют от 40 до 65 об.% по отношению к объему наполненной матрицы.
Изобретение относится к морозостойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной и резинотехнической промышленности для изготовления уплотнительных деталей, эксплуатирующихся в условиях низких температур.
Изобретение относится к морозостойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной и резинотехнической промышленности для изготовления уплотнительных деталей, используемых в подвижных узлах механизмов, эксплуатирующихся в условиях низких температур.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к способу получения фактиса, который применяется в резиновых смесях. .

Настоящее изобретение относится к способу получения кабеля питания и кабелю питания. Кабель питания содержит по меньшей мере одну жилу, содержащую проводник и вспененный и сшитый слой изоляции, окружающий указанный проводник.
Группа изобретений относится к клеевой промышленности и может быть использована для склеивания пленкообразных подложек, текстильных тканей и нетканых материалов.

Изобретение относится к неклейкой пленкообразующей полимерной композиции (кроющий материал), а также к самоклеящимся термоплавким клеям в форме гранул, покрытых полимерной композицией, которые могут быть получены соэкструзией термоплавкого клея и кроющего материала.
Изобретение относится к способу получения водной суспензии, содержащей множество частиц галогенированного эластомера, суспендированных в ней, а также к продуктам из галогенированного эластомера или изделиям, полученным из него.

Изобретение относится к композиции полипропилена (С), которая предназначена для изготовления пленки, к пленке, изготовленной из такой композиции, а также к способу получения композиции полипропилена (С).

Изобретение относится к огнестойким влагоотверждаемым полимерным композициям. Предложена огнестойкая влагоотверждаемая полимерная композиция, содержащая полиолефин, имеющий гидролизуемые силановые группы, галогенированный полимер и меркаптид металла.

Изобретение относится к технологии получения высоконаполненных огнестойких древесно-полимерных композиционных материалов, используемых в строительстве, мебельной промышленности, машиностроении и других отраслях промышленности. Способ включает сушку компонентов композита, их смешение и термоформование путем экструзии в экструзионной установке типа Co-Kneader при температуре переработки от 120°С до 150°С со скоростью вращения шнека от 350 до 450 обмин и последующей грануляции. При этом композит содержит от 5,0 до 10,0 мас.ч. вторичного полиолефина, от 29,5 до 38,5 мас.ч. древесного наполнителя, от 5,0 до 10,0 мас.ч. антипирирующей и синергетической наноразмерной добавки и от 0,5 до 1,5 мас.ч. технологической добавки. В состав антипирирующей и синергетической наноразмерной добавки входит фосфорсодержащий антипирен, органически модифицированная синтетическая глина на основе Mg-Al слоистых двойных гидроксидов и наноразмерный борат цинка. Полученный огнестойкий ДПК на основе вторичных полиолефинов обладает высокими эксплуатационными характеристиками. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 17 табл., 6 пр.

Наверх