Полимерная композиция

 

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая вторичный полиэтилен и техно- . логическую добавку, отличающаяся тем, что, с целью увеличе ния текучести расплава данной композиции и повышения скорости формирования , она содержит в качестве технологической добавки 2-меркаптобензотиазол или трис

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК..Б0„„ 4 А

3(5П С 08 L 23/30, С 08 К 5/47;

С 08 К 5/50; С 08 3 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3505196/23-05 (22) 19. 08. 82 (46)15.12 ° 83. Вюл. Р 46 (72)В.Е. Землицкий, Л.С. Коломацкая, К.A. Хренников,. И.П. Неелов, Р.И. Ковалева и Л.В. Симоненкова (71)Харьковское специальное конструкторско-технологическое бюро "Машприборпластик". (53)678.742.2-943.04(088.8) (56)1. Мень С.М. и др. Вторичная переработка полиэтиленовой пленки в изделия народного потребления. Сб. "Пути повышения качества и эффективности производства в местной промышленности" Киев, "укрНИИместпром", 1977, с. 84-95.

2. Авторское свидетельство СССР

9 797894, кл. В 29 С 29/00, 1978 (прототип). (54) (57) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая вторичный полиэтилен и техно- . логическую добавку, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличе» ния текучести расплава данной композиции и повышения скорости формирования, она содержит в качестве технологической добавки 2-меркаптобензотиазол или: трис(2-бензотиазолмеркапто)фосфин при следующем соотношении компонентов, мас.ч., . Вторичный полиэтилен 100

2-Меркаптобензотиазол или трис (2-бензотиазолмеркапто) фосфин О, 1-1

1060648

Изобретение относится к регенера ции отходов полимерных материалов и может быть использовано при переработке изношенных изделий из полиэтилена (вторичного полиэтилена), в частности пленки сельхозприменения.

Вторичный полиэтилен существенно отличается по своей структуре от первичного. Эти отличия вызваны изменениями, происходящими нри эксплуатации полиэтиленовой пленки в естественных атмосферных уловиях (старение), и заключается в значительной степени структурирования, выражающегося. в наличии до 60Ъ сшитой части .(гельфракдии}, деструкции, выражающей- 15 ся в снижении молекулярной массы IIdлимера до (8-9) 103 и окисления. В результате, вторичный полиэтилен характеризуется низкими реологическими и технологическими характери- . 2О стиками, что приводит к низкой производительности процессов его получения и переработке. ,Цля улучшения реологических и технологических характеристик вторичного полиэтилена известно вве дение в него технологических добавок.

Известна..полимерная композиция, содержащая вторичный полиэтилен из изно-. шенного пленочного сырья и техноло- qp гическую добавку в виде пластификаторов полиэтилена, например диалкилфталатов или металлических мыл в количестве 3-83 и др. f1) .

По сравнению.с немодифицированным 35 вторичным полиэтиленом композиция.отличается повышенной текучестью расплава. Однако при формовании композиции и иэделий из нее методой экстру зии пластификатор мигрирует на по- верхность материала, смазывает ее, . уменьшая этим трение между стенкой цилиндра и материалом. Вследствие этого, несмотря на достигнутое введением пластификатора повышение текучести, композиция формируется с недостаточно высокой скоростью. При этом большие количества пластификаторов, необходимые для повышения текучести расплава, приводят к снижению физико-механических свойсю конечного продукта.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является полимерная композиция, которая содержит полиэти- 5 лен и технологическую добавку в виде соединения протонно-донорного типа в количестве 0,1-0,5%; В качестве соединения протонно-донорного типа композиция содержит бис-февол-2,2-метил- 60

-бис-(4-метил-6-трет-бутилфенол) или

N-фенил-(-нафтиламин$2j.

Преимуществом композиции, по ñðàâнению с предшествующей, является со-, хранение фрикционных свойств расплава

1 вторичного полиэтилена и физико-механических свойств конечного продукта (гранулята, изделий} .

Недостатком композиции является низкая текучесть расплава, вследствие чего, несмотря на сохранение фрикционных характеристик расплава,.композиция формируется методом экструзии с недостаточно высокой скоростью.

Целью изобретения является увеличение текучести расплава данной композиции и повышение скорости формования.

Укаэанная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая вторичный полиэтилен и технологичес". кую добавку, содержит в качестве технологической добавки 2-меркаптобензо-, тиазол или трис {2-бензотиазолмеркапто)фосфин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Вторичный полиэтилен 100

2-Меркаптобенэотиазол или трис (2-бензотиазолмеркапто) фосфин 0,1-1,0

2-Меркаптобензотиазол и трио(2-бензотиазолмеркапто! фосфин активны в радикальных процессах и способны . к взаимодействию с кислородсодержащими группами, образующимися в полиэтилене при атмосферном старении. В результате IlpH помощи этих добавок не только разрушаются ковалентные связи в сшитой части, но и предотвращается образование так называемых

"физических узлов" {межмолекулярных связей) . Это обуславливает существенное (в 31-35 раз} повышение текучести расплава композиции.ло сравнению с немодифицирован ными отходами. При этом :I сохраняются фрикционные характеристи ки расплава, благодаря химическому связыванию предлагаемых низкомолекулярных добавок.

Указанное повышение текучести рас» плава композиции при сохранении фрикционных характеристик расплава вторичного полиэтилена способствует повышению скорости формования композиции и иэделий из нее.

Содержание 2-меркаптобензотиаэола или фосфина менее 0,1 мас.ч. не да-. ет достаточного эффекта, а более

1 мас.ч. не приводит к дальнейшему росту текучести и скорости формофания.

II р и и е р 1. 100 мас.ч. изношенной полиэтиленовой. пленки сельхозприменения, (показатель текучести расплава 0,199 г/10 .мин, содержание гельфракции 235„ коэффициент трения по стали при 110ОС и нагрузке 1ФН-0,40) очищают от загрязнений и смешивают в роторном агломераторе с 0,1 мас.ч.

2-меркаптобензотиаэола и гранулируют в лабораторном экструдере с диамет-, ром шнека 38 мм и отношением 1/О

) 060 648 т а б л и ц а 1

Добавка

Исходное сырье

Показатели

2-Меркаптобензотиазол

N-Фенил)3, -нафтил. амин (протот игЯ

Фосфин

О, 1 99

0,73

7, 062

6,192

0,42

0,4

0,43

0,43

1010

10,2

9,9

= 17. Скорость формования составляет

6,32 кг/ч, показатель текучести расплава гранулята при нагрузке 49Н.4,28 г/10 мин, коэффициент трения по стали при 110 С и нагрузке 106Н0,38.

Пример 2. 100 мас.ч. изношенной полиэтиленовой пленки с характеристиками по примеру 1 очищают от загряэненйй, смешивают с 0,5 мас.ч.

2-меркаптобензотиазола в роторном агломераторе и гранулируют. Скорость формования составляет 7;68 кг/ч показатель текучести расплава

7,062 г/10 мин,. коэффициент трения

rio стали при 110 С-0,43.. 35

Пример 3. 100 мас.ч. изношенной полиэтиленовой пленки с характеристиками по примеру 1 смешивают с

1 мас.ч. 2-меркаптобензотиазола s ро торном агломераторе и гранулируют. 70

Скорость формования составляет ,7,31 кг/ч, показатель текучести расплава 7,793 г/10 мин, коэффициент трения по стали при 110 С и нагрузке

10ЬН 0 48

Пример 4. 100 мас.ч. изношен-, ной полиэтиленовой пленки с характе.ристиками по примеру 1 смешивают в роторном агломераторе с 0,1 мас.ч. фосфина .и гранулируют. Скорость фор- Зо мования составляет 6,81 кг/ч, пока- . затель текучести расплава 3,946 г/10 мин,. коэффициент трения по стали при 110 С прй нагрузке 10 Н-0,44.

Пример 5. 100 мас.ч. изношен-35 ной полиэтиленовой пленки с характе.ристиками по примеру 1 смешивают в роторном агломераторе с 0,5 мас.ч.

Фосфина 2-меркаптобензотиазола и гранулируют. Скорость формования =

7,72 кг/ч показатель текучести рас- "О плава 6,192 г/10 мин, коэффициент

Показатель текучести расплава при нагрузке

49Н, г/10 мин

Содержание гель-фракции,В

Коэффициент трения пр стали при 110 C и 10 Н

Разрушающее напряжение при растяжении, МПа трения по стали при 110ОС и нагрузке

106Н-0,43.

Пример 6. 100 мас.ч. изношен-.. ной полиэтиленовой пленки с характеристиками по примеру 1 смешивают в роторном агломераторе с 1 мас.ч. ФосФина и гранулируют. Скорость формования - 7,70 кг/ч, показатель текучести расплава при нагрузке 49Н-6,192 г/10 мин, коэффициент трения по стали при 110 : и нагрузке 10ЬН-0,48.

В табл. 1 приведены сравнительные показатели исходного сырья, композиции-.прототипа и предлагаемой композиции при содержании добавки 0,5мас.ч.

В табл. 2 показана скорость Формования .труб диаметром 25 мм из немоди-6 фицированных отходов из композициипрототипа и предлагаемой композиции.

Как видно из примеров и таблиц, содержание в композиции 2-мерка*тобензотиазола или фосфина позволяет повысить текучесть расплава в 3135 раз по сравнению с исходным сырьем и в 8,5-9,6 раза по сравнению с использованием N-Фенил-/3-нафтиламина (прототипом) прн сохранении фрикционных характеристик и благодаря этому повысить скорость формирования композиций в 1,8-1,9 раза а скорость формования изделий методом экструзии — в 1,5 раза. Во столько же раз соответственно повышается производительность процессов формования композиции и иэделий из нее методом экструзии.

Использование предлагаемой композиции позволит расширить области применения вторичного полиэтилена эа счет улучшения его-технологических свойств.

1060648

Продолжение табл, 1 й«аюЮюююююююЮюююю

Исходное сырье

Добавка

Показатели

Фосфин

2-Меркаптобенэотиаэол

ФЮЮюююю» ююавююююююююю» юююююю ююЮ ю Ьююююю

Относительное удлинение при разрыве, В

331

372 191

371

Средневяэкостная молекулярная,масса

9480

9600

13610

12700

Скорость формования композиции, кг/ч

7,72

3,92

7,68

4,07 .

Измеряют мм растворимой части

Таблица 2

Содержание мас.ч.

Добавка

Без добавки

0,5

2-Меркаптобензотиазал

0,568

0 5

Фосфин

Составитель В. Балгин

Техред Л.Пилипенко Корректор A. Ильин

Редактор М. Тон тин

Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9964/27

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

N-@essa-Р- íà@òèëèìèí (прототип) 3

CKopocTb формования труб, мм/мин