Полимерная композиция

 

(в) SU (и) 590969 Al (51) 5 С08 423 30

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2141737/05 (22) 05.06.75 (46) 30.10.93 Бюл. Йа 39-40 (72) Левин B.Ñ; Романов И.В„Жукова И.Г; Очкур И.С,;

Носалевич ИМ.; Красильников Н.И.; Ткаченко П.З.;

Бурлаков В.В.; Цугарев Б.Т. (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

590969

Изобретение относится к производству полимерных материалов и может быть использовано для получения изделия из гранулированного. агломерированного полиэтилена и его растворов из вторичного сырья.

Известна композиция, содержащая окисленный полиэтилен на основе вторичного полиэтилена, регенерированного из изношенных изделий путем их плавления.

Так как в процессе эксплуатации изделий полиэтилен окисляется, регенерированный материал характеризуется числом омыления 15-200 и наличием в нем 10 — 15 гельфракции. 15

Изменение структуры полиэтилена в результате окисления материала при эксплуатации изделий из него, наличие нерастворимой (сшитой) части во вторичном полиэтилене значительно уменьшает его те- 20 кучесть, прочность и удлинение расплава.

Это приводит к снижению производительности перерабатывающего оборудования, ухудшает качество формуемых изделий, не позволяет испольэовать вторичный поли- 25 этилен для производства тех иэделий, где требуется высокая степень вытяжки расплава (пленки, выдувные изделия большой емкости и др,).

Цель изобретения — улучшение перера- 30 батываемости полимерной композиции на основе акис .;..нного полиэтилена в изделия, повышение физико-механических свойств иэделий из этой композиции.

Это достигается тем„что в композицию, 35 содержащую окисленный полиэтилен, регенерированный из изношенных иэделий, с числом омыления 15 — 20 и содержанием гель-фракции 10-15%, дополнительно вводят катализаторы гидролиэа сложных зфи- 40 ров основного и/или кислотного характера при соотношении ингредиентов в композиции, мас.%:

Окисленный полиэтилен 90-99,9

Катализаторы гидролиза 45 сложных эфиров 0,1 — 10

В качестве добавок могут использоваться следующие.

Основные катализаторы гидролиза сложных эфиров, такие как 50 окислы металлов: ZnO, MgO, AlzOg, TiOz гидраты окислов: Ва(ОН)г. NaOH, КОН, Mg(0H)z, Са(ОН)г.

Соли сильных оснований и слабых кислот, например силикаты: LizSiOz, NazSIOz, КгЯ Оз, йаКЬОз, ОКЯОз, ортобораты: ИаВОз, КзВОз, ОзВОз: пиробораты: NazBz01, К2В207, LizBz07: карбонаты: Ма СОз; О2СОз, KzCOa, СаСОз, М9СОз, ВаСОз, ЕпСОз;

Ь карбонаты; МаНСОз, 0НСОз, КНСОз, Са(НСОз), Mg(H COa)z, В а(Н СОз)з, Zn(H СОз)ъ

Кислотные катализаторы, такие как кислоты: серная, соляная, ортофосфорная и др.; соли сильных кислот и слабых оснований, например Еп Оъ Al Clg, Ге Оз; кислые соли многоатомных кислот, например KHzP04, NH4 HzPO<, КаНЯ04.

Оптимальное содержание катализаторов гидролиза составляет 0,5 — 3 мас. и зависит от степени окисления полиэтилена.

При введении незначительных количеств (до 0,1 ) добавки эффект повышения текучести расплава вторичного полиэтилена незначителен, в случае максимальной добавки (до 10%) наблюдается то же явление ввиду проявления эффекта наполнения материала.

Растворы предлагаемой полимерной композиции могут найти применение для получения продуктов химической модификации и других целей.

Пример 1, Изношенную полиэтиленовую пленку, применявшуюся для укрытия культивационных сооружений, измельчают в роторном измельчителе пластмасс при одновременной подаче в дробилку воды (соотношение полиэтилена и воды 1:15), Затем измельченную пленку отмывают от загрязнений в непрерывно действующем шнековом аппарате. Отмывка производится проточной водой при комнатной температуре. Затем отходы отжимают на центрифуге до остаточной влажности 8-107, и сушат при 55 — 65 С в течение 3 — 4 ч до остаточной влажности 0,1 — 0,2%, Подготовленные таким образом отходы полиэтилена, имеющие показатель текучести расплава 0.05 г/10 мин и содержащие

28% гель-фракции. смешивают с порошкообразной окисью цинка при комнатной температуре до равномерного распределения компонентов в перемешиваемом обьеме материала.

Весовое соотношение полиэтилена и окиси цинка 99:1.

Смесь экструдируют при 150-160 С и получают гранулированный вторичный полиэтилен с текучестью 0.35 г/10 мин и содержанием гель-фракции 8 .

Пример 2. Композицию по примеру 1 (соотношение полиэтилена и окиси цинка

99;1) вальцуют при 130-140 С в течение 10 мин и получают полиэтиленовый лист или пленку с текучестью 0.4 г/10 мин и содержанием гель-фракции 3%.

Пример 3, Подготовленную по примеру 1 изношенную полиэтиленовую пленку смешивают при комнатной температуре с

590969

ТаЬлица1

Показатель текучести г!10 мин . кг

Температура хрупкости, С

Относительное удлинение при разрыве, 7, Разрушающее напряжение при растяжении. кгсгсм

Метод получе- Содержание

Состав компози ции

5.0

Изношенная полизтиленовая пленка — 100 .л

То же

0.18

О.1 1

О.20

125

102 I04

IОЗ

-зо

-зо

-зо

Прессование оальцеаание

Экструзия

Растворение (в и-ксилоле) Изношенная полизтиленовая пленка -99.9У,:

2пО-О.!

То же — 99.9З ;

ZnO-Ig

- -905.:

ZnO-1Ол

-"-90 7:

2n0-10 ф

-98$; 7iO12гУ вЂ” -98.8 геаг510з 1 $

НгО 0,2л

- -991 :

FeCI> 0.65

НгО О.Зг, -"- 40

КОН вЂ” 60$ в видЕ 0,5н. раетвОра е изоамиловом спирте

-зо

124

108

О.З1

Вальцевэние

То же

Экструзия

155

-40

104

0,56! зо

-40! оз

0.45

-40

-40

107

175

116

106

0.26

О.З5

Вальцевание

То же

-зо

140! оз

0,42

Экструзия

-зо

145

102 о.аз

Вальцеввние

Растворение в м.ксилоле

2 / двуокиси титана. Затем смесь экструдируют при 150 — 170 С и получают гранулированный вторичный полиэтилен с текучестью

0,25 г/10 мин и содержанием гель-фракции

12%.

Пример 4. Подготовленную по примеру 1 изношенную полиэтиленовую пленку смешивают с 1 Na2Si0q и вальцуют при температуре 140-150 С в течение 15 мин.

Получают полиэтиленовый лист или пленку с текучестью 0,45 г/10 мин и содержанием гель-фракции 4/.

Пример 5. Подготовленную по примеру 1 изношенную полиэтиленовую пленку с содержанием 12% гель-фракции и текучестью расплава 0,2 r/10 мин смешивают с

0,1% Ti02 и затем экструдируют при 170 С.

Полученная композиция обладает текучестью расплава 0,4 г/10 мин и содержит 9о гель-фракции, Пример 6. Подготовленную по примеру 1 изношенную полиэтиленовую пленку с текучестью расплава 0,08 г/10 мин и содержанием гель-фракции 42 смешивают с

10 окиси цинка. Затем смесь экструдируют при 170-180 С, Получают материал с текучестью 0,25 г/10 мин и содержанием гель-фракции 16 .

Пример 7. Подготовленную по примеру 1 изношенную полиэтиленовую пленку загружают в аппарат роторного типа, обеспечивающий высокие сдвиговые напряжения в полиэтилене, При скорости ротора

2000 об/мин нагревают материал до температуры, близкой к температуре его плавления. После получения подплавленной массы при 90 — 95 С подают 1 н, раствор МаОН из расчета 10 / раствора от веса полиэтилена и продолжают перемешивание до получе5 ния агломерированного продукта с размером частиц 1 — 5 мм, текучестью 0,3 г/10 мин и содержанием гель-фракции 10 .

Пример 8. Подготовленную по примеру 1 полиэтиленовую пленку загружают в

10 м-ксилол в соотношении 1:100, затем добавляют 0,5 н. раствор KOH в изоамиловам спирте (соотношение полиэтилена и раствора 1:25) и кипятят при 135 С в течение 1 ч.

Получают прозрачный раствор полиэтиле15 на, который не содержит гель-фракции.

В табл, 1 приведены физико-механические свойства вторичного полиэтилена, полученного из изношенной полиэтиленовой пленки, применявшейся в сельском хозяй20 стве для укрытия культивационных сооружений, Полученная композиция может быть использована для производства выдувных, пленочных и других изделий и успешно пе25 реработана методами термоформования, при этом увеличивается производительность перерабатывающего оборудования и повышается качество изделий.

Свойства изделий из предлагаемой ком30 позиции показаны в табл. 2. (56) Сб. Опыт применения полимерных материалов в сельском хозяйстве под ред.

Баркова А.С,. Артюшина А.M., изд-во Колос.

35 М., 1974, с. 148-149.

590969

Таблица2

Свойства получаемых иэ елий

Производительность

Метод переработки

Исходный материал показатель текучести расплава матеиала, г/10 мин разнотолщинность, мм раэрушвющее на- относительное удпряжение при раэ- лннение лри раэыве. кгс/см . ыве.

Грануляция методом экструзии на червячном прессе

4П90х20

101

0.1

140

55 кг/ч

103

0.35

145

То же

58 на! ммсредней толщины стен. ки иэделия

Переработка гранул е изделия методом экструзии с последующим раздувом заготовки

То же

0,14

0.9-t,5

75

0.35

1.0-1,2

Тоже-99т,; ZnO19i

- - 100

Невозможно. ввиду непрерывных разрывов рукава

Производство пленки методом экструзии с последующим раздувом

То же

0,35

112 — 99 }t,: 2nO — t $

Формула изобретения

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая окисленный полиэтилен, регенерированный из изношенных изделий, с числом омыления 15 - 200 и содержанием гель-фРакции 10 - 507о, отличающалсЯ тем, 30 что, с целью улучщения перерабатываемости ее в изделия и повышения физико-меСоставитель

Техред М, Моргентал

Редактор ..M.Ëåíèíà

Корректор А.Козориз

Заказ 3187

Ти аж раж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат .".Йатен "., У ент . г, жгород, ул. Гагарина, 101

Очищенная от загрязнений изношенная полиэтиленовая пленка c/õ — 100»

То же 99,6:

ZnO -1 jL

Гранулироеанный полиэтилен иэ изношенной пленки с/х

80 кг/ч

120 шт/ч

150 шт/ч хан ических свойств изделий, она дополнительно содержит катализаторы гидролиза сложных эфиров основного и/или кислотного характера при следующем соотношении ингредиентов в композиции, мас. $:

Окисленный полиэтилен 90- 99,9

Катализаторы гидролиза сложных. эфиров 0,1 - 10