Способ получения пленочного пластиката

 

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯУ„„1010077

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3326563/23-05 (22) 18.05.81 (46) 07.04.83.Бюл. Н 13 (72) Н,Д. Захаров, О.l0. Иванова, И,А, Головлев и О.А. Захаркин (71) Ярославский политехнический институт (53) 678.743.22 ° 04(088,8) (56) 1. Семиларская Н.В. Исследование совмещения каучуков общего назначения с поливинилхлоридом на стадии латекса. Автореф. Лис. на соиск,учен, степени канд. техн. наук. Ярославль, 1975.

2. Захаров Н.Д. и др. Особенности свойств двухфазных смесей поливинилхлорида с каучуком общего назначения."Коллоидный журнал", 1974, том. ХХХУ1, N 5, с. 958-960 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОЧНОГО

П.!1АСТИКАТА, включающий смешение порош ся) C 08 J 3/20; С 08 L 27/06 кообразного полияияилхлорида с неполярным эластомером, сыпучими ингредиентами вулканиэующей группы, поликонденсационной смолой в качестве модифицирующей добавки и пластификацию смеси, отличающийся тем, ,что, с целью улучшения физико-механических свойств пластиката, смешение компонентов осуществляют в смесителе плужного типа, снабженном диспергирую" щим устройством, причем сначала смешивают поливинилхлорид с эластомером с одновременным измельчением последне» го, затем вводят сыпучие ингредиенты вулканиэующей группы, при 50-70 С, смешивают компоненты до достижения ими дисперсности 0,05-1 мм и вводят

I поликонденсационную смолу с последую" щим смешением беэ измельчения при

90-110 С в течение 3-10 мин и выгрузкой горячей смеси на вальцы °

1 10100

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способам пластификации поливинилхлорида высокомопе" кулярными пластификаторами.

Известен способ пластификации поливинилхлорида неполярным зластомером смешением на стадии латекса в присутствии поликонденсационной смолы (11.

39

Недостатком этого способа является его сложность ввиду необходимости при" готовления дисперсий эластомеров.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ щэлучения, пленочного пластиката, включающий смешение порошкообраэного поливинилхлорида с неполярным эластомером, сыпучими ингредиентами вулканизующей группы, поликонденсационной смолой в качестве модифицирующей добавки и пластикацию смеси. Смешение и пластикацию осуществляют на вальцах. Снача- 2 ла смешивают эластомер с ПВХ при тем,пературе валков вальцев 130-150 С.

Затем вводят раствор поликонденсационной смолы и вулканизующую группу j2 J.

Недостатком известного способа яв-. ляется сравнительно низкие физико-механические свойства получаемых пленок.

3S

Цель изобретения - улучшение физико-механических свойств пластиката.

Поставленная цель достигается тем, 40 что согласно способу получения пленочного пластиката, включающему смешение порошкообраэного ПВХ с неполярным эластомером, сыпучими ингредиентами вулканизующей группы, поликонденса45 ционной смолой в качестве модифицирующей добавки и пластикацию смеси, смешение компонентов осуществляют в смесителе плужного типа, снабженном диспергирующим устройством, причем сначала смешивают поливинилхлорид с эластомером с одновременным измельчением последнего, затем вводят сыпучие ингредиенты вулканизующей группы при 50-70 С, смешивают компоо ненты до достижения ими дисперсности 0.,05-1 мм и вводят поликонденсационную смолу с последующим смешением без измельчения при 90-110 С в те ение 3-10 мин и выгрузкой горячей смеси на вальцы.

П р и и е р 1, Бутадиен-стирольный эластомер типа СКИС-30АРК измельчают. Для приготовления порошко образных композиций отбирают фракции крошкообразного зластомера с размером частиц менее 1,0 мм и Фракции со средним размером частиц 3,14 мм,. Измельченный эластомер смешивают с порошкообразным поливинилхлоридом в смесйтеле плужного типа, снабженном диспегргирующим устройством

М).

Состав смеси, мас,ч.

Поливинилхлорид марки :-66

Сутадиен-стирольный эластомер марки

СКИС-3Г АРК

РезорцинфенолформальдегlpHaR cuof,a марки Сф-282 (по сухому остатку 1

Стеар новая кислота

Окись u,l .Hêa

Сантокюр

Тиурам

Сера

I00

100 физико-механические свойства вулканизованных пленок на основе совмещенных систем ПВХ-СКИС-30 РК Р ф смола, полученных различным способами, приведены в табл. 1.

В Обоих случаях на 100-и минуте

От начала гроцесса смешения в порошкоОбразную смесь поливинилхлорида и эластомера вводят стеариновую к;cflo ту, окись цинка, ускорители вулканиэации и серу, Температур= смеси при этом составляет 335 К. На 15-ой минуте От начала процесса смешения, когда дисперсность "-.:астиц составляет 0,0 1 мм, в смесь вводят 204-ный водный раствор резорцинфенолформальдегидной смОлы (помОщью распылительнОГО уст ройст=.а, Дальнейший процесс смешения

Осуществляют без измельчения в течен 1е 10 мин при 88 к1 ГОтОВые ПОрОшкО

Образные композиции обрабатывают на ввльцах при температуре валков 3!3 К.

Полученные на вальцах пленки, толщиной 0,6 - 0,8 мм прогревают под давлением при 433 К в течение

10 мин.

1010077

Табл и ца 1

Способ см р ешения полимеов

По порошковой технологии

На вальцах

Исходный средний размер час-,10 тиц крошкообразного эластомеПоказатели ра. мм

1 15

7 У менее

1 мм без ДУ

О, 05-1 О, 05с-1 25

Условная прочность при растяжении, МПа 5,0

8,8

7,0

Относительное удлйнение при разрыве, 4

180 280

Остаточное удлинение после разрыва,4 10,0

1",3 13 3

Температура хруп кости, К 230

220 212

Я5

Исключение операции одновременного измельчения при смешении крошкообразного эластомера с поливинилхлоКоэффициент неоднородности порошкообразной смеси в момент введения модифицирующ ей добавки, 3

Дисперсность чаСтиц в момент 20 введения модифицирующей добавки, мм ридом приводит к существенному понижению физико-механических свойств пленок при одинаковой степени дисперсности порошкообразных смесей в момент введен; я модифицирующей добавки. Это связано с несколькими причинами.

Во-первых, в процессе измельчения эластомера на BHQBb образующуюся в результате диспергирования частиц поверхность адсорбируется порошкообраз" ный поливинилхлорид и другие сыпучие ингредиенты, что уменьшает сегрегацию ингрециентов р, образующейся смеси, увеличивая ее однородность. Наприме,-, коэффициент неоднородности К для сы" пучек снес:., где в качестве ключевогo ко .понента взята окись цинка, намного больше в случае отсутствия операции измельче.—,ия эластомера.

Во-вторых, B процессе измельчения происходит не только адсорбирование порошкообразных ингредиентов на вновь образующейся поверхности частиц зластомерз, но и введение поливинилхлорида и других ингредиентов за счет существующих при измельчении деформаций сдвига в частицы эластомера, что также увеличивает гомогенность смесей, приводит к уменьшению размера частиц фаэ полимеров, а следовательно, к увеличению площади контакта фаз. Следствием протекания этих процессов является повышение прочностных r.îêàýàòeëåé вулканизованных смесей.

В-третьих, при измельчении возмож" на нетермическгя механическая активация молекул эластомеоа, что, в г.вою очередь, гриводит к повышению уровня взаимодействия в системе ПВХ-эластомер и образованию за счет этого более развитого переходного слоя на границе раздела фаз полимеров. Этот фактор также оказывает положительное влияние на улучшение качества конечногс продукта.

Пример 2. Изготовлены две смеси на основе поливинилхлорида, бутадиен-стирольного эластомера и ре. зорцин-фенолформальдегидной смолы.

Для приготовления порошкообразных композиций отбирают фракции крошкообразного эластомера со средним размером частиц 3,14 мм. Измельченный эластомер смешивают с порошкообраэным поливинилхлоридом в смесителе плужного типа, снабженном диспергирующим устройством, Показатели

31 3

Условная прочность при растяжении, ИП 1

5,9

Относительное уд iè>->(=ние при раap,>l ве, Ос та ro«-.;o(.* удлинение после разрыва, Способ смешения

I j.,3

> и(:-лимеров

Показател(Температура хрупкости, К

По порошковой тех22(цах

НОЛОГИИ

Коэффициент

H POP.lOPOj!.HO CT И

Г" OTOВОЙ ПОРОШ -: -образной смеси, Кс „Ф;

Прочность при

55 растяжении, МПА 5,8

Относи- ельное

9,7 удлинение .1ри ра эры ве (о

Состав смесей по примеру 1.

На 108" 1 минуте от начала процесса смешения в порошкообразную смесь поли" винилхлорида и эластомера, темг>ература которой в первом случае составляет 335 К, а во втором случае " 313 К, вводят с.еариновую кислоту, окись цинка, ускорители вулканизации и сеНа 1 -ой минуте От наHaJ a lpoцесса смешения, когда дисперсность частиц «(1 составляет 0«0 -1 мм, в каждую из смесей вводят с помощью распылитель= ного устройства 204-ный вод>.,ый раствор резорцинфенолформальдегидной смоnü<. Дальнейший прсцесс смешения осуществляют без измельчения в течение

10 мин при 388 К. Готовь>е порошкообразные комгозиции обрабатывают на вальцах при температуре валков 313 3К. Ioлученные на вальцах пленки тогщино".

0,6-0,8 мм прогревают под давлением при 433 K в течение 10 мин.

Физико-механические свойства вулканизированных пленок на основе совмещ>ен. ных систем ПВХ-СКИС-20АРК-РФФ-смола «ПО лученных по порошковой технологии, приведены в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Температура порошкоЗО образной смеси в момент введения ингредиентов вулканизующей группы, К

77 («

Повышение температуры к моменту введения ингредиентов вулканизующей группы выше 343 К может привести к преждевременной вулканизации смеси в процессе дальнейшего смешения, П р и и е р "-. Бутадиен--.òèðîëüный :.:.".аст:>ме>Г смеш(,вают с пооошкообразным поГ1ивинилхлоридом в смесителе плужного типа, снабженном диспергирующим Чсгройством, гогтаe ме"и, мас.ч.:

Пс(>1ивинилхлорид марки г ..66 100

Бутадиен-с iирольный

ы>астомер марки

":ю(С вЂ” j, 0АРК 100

Исдификатор ру- 1

Ьелая са>Г(а БС-г0 20

Стеаринов л кислота 3

Окись цинка 5

С а,-. то кю р 1

Ти рам, 1,4

С ера 2

:-(а > 00-й м «нутe От начала процесса смешения в порошкообразную смесь поливинилхлори;;а и эластомера вводят стеариновую кислоту, Окись Г(ГГнка, ускорители ву">,.;aí>.ça:,;>l(и серу. Температура смеси при «ò",ом не превышает

343 V, (1а 0-й Г(инуте от Гачала госцесса см(шен;;я при дисперсности части:, 0„09-1 мм в смесь вво ят модификатop РЧ-1 и белую сажу. Да,ее смешение -.:рово-;ят при 368 К в течение 3 "х мин. I отовую порошкообразную композицию обрабатывают на вальцах: внаалe прл температуре валков 373 К в . ечение 5- ти ми, а затем при 353I ч>Г(в течГ (и Г g — ти мин с пОлуче;-Гнем;i...iåíoê ".Олщиной 0 6-0,8 мм.

Плен%,и наг-.:-вают по „" давлением при

433 К в темени : 10 мин. физико-Г(еi .a>«ë÷åñ«èå свойства пленок íà oc -Гове совмещенных систем

ПВУ,-С,:,NC-. -(>ЯРК - м-,-.;,èôèêatot> P> -1, получе ньГх различными способами при7 1010077

Продолжение табл.

Использование в качестве добавки, обеспечивающей связь между фазами полимеров, модификатора РУ-1 позволяет получать пластикаты, по уровню физико -механических свойств прилижающихся к системам, содержащим резорцинфенолформальдегидную смолу.

Способ смещения полимеров

Показатели

На валь- По порошцах ковой технологии О Материалы на основе поливинихлорида, пластифицированного неполярными эластомерами с использованием порошковой технологии, могут найти применение в производстве искусственной кожи на тканевой основе, в кабельной прсмышленности и др.

Остаточное удлинение после раз- рыва, 20,4

5,6

Температура хрупкости, К 218

214

Составитель Л. Ягодкина

Редактор П. Повхан Техреду. И. Гаййц Корректор " "УтЯга

Заказ 2402/11 Тираж 192 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l)0)g Москва И-Д Раушская наб, g. 4Д филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,