Термопластичная формовочная композиция

 

Изобретение относится к разработке термопластичной композиции на основе смеси полиэтилентерефталата (ПЭТФ) и его отходов, перерабатываемых формованием литьем под давлением, экструзией и др. Композиция включает: 100 м.г. смеси ПЭТФ с удельной вязкостью 0,29-0,31 и вторичного ПЭТФ с удельной вязкостью 0,1-0,25 при их массовом соотношении (80-90):(10-20), 5-20 м.ч. полимерного модификатора (полиэтилен, полипропилен, полиамид) и 5-10 м.ч. порошкообразной смеси окиси кальция и минерального масла И-50 при их массовом соотношении (15-85):(15-85). Второй вариант композиции предусматривает использование в композиции агента совместимости. Изобретение позволяет получать полноценные формуемые по стандартным режимам изделия с удовлетворительными потребительскими свойствами, используя при переработке ПЭТФ и его отходы с повышенной влажностью, в то время как для известных композиций требуется предварительное высушивание компонентов. 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к промышленности пластмасс и касается разработки термопластичной композиции на основе смеси полиэтиленте-рефталата и отходов полиэтилентерефталата (ПЭТФ).

Известно, что композиции на основе ПЭТФ перед применением подвергают сушке для удаления влаги, т.к. в процессе высокотемпературной переработки (литье под давлением, экструзия, формование волокон и др.) инициируются процессы гидролиза (Энциклопедия полимеров, т.3, с.107-112, Советская энциклопедия, 1977 г.).

Известно, что допустимые значения остаточной влажности термопластичных композиций на основе первичного и вторичного ПЭТФ составляют 0,015 мас.% (Данные по переработке термопластов для операторов литьевых машин, фирма Байер, проспект, с.4-5, 1988 г.), т.к. если равновесное содержание влаги составляет до 0,4-0,7 мас.%, то при Т=280°С ПЭТФ гидролизуется мгновенно.

Наиболее близким техническим решением является термопластичная композиция (патент РФ № 2068861) на основе ПЭТФ с удельной вязкостью 0,29-0,31, включающая отходы ПЭТФ с удельной вязкостью 0,1-0,25 и полимерный модификатор состава (мас.ч.):

ПЭТФ 100,0

Полимерный модификатор 10,0-17,0

Вторичный ПЭТФ 25,0-45,0

Содержание влаги по известному техническому решению высушенных компонентов, входящих в композицию для формования, составляет 0,01 мас.%.

Недостатком известного технического решения является то, что оно не позволяет перерабатывать изделия с равновесным содержанием влаги при нормальных условиях.

Техническая задача - создание термопластичных композиций для формования на основе ПЭТФ и вторичного ПЭТФ с повышенной влажностью.

Указанная техническая задача решается тем, что термопластичная композиция, включающая смесь полиэтилентерефталата с удельной вязкостью 0,29-031 и вторичного полиэтилентерефталата с удельной вязкостью 0,1-0,25 и полимерный модификатор, выбранный из группы, включающей полиэтилен, полипропилен, полиамид, отличается тем, что она дополнительно содержит порошкообразную смесь окиси кальция и минерального масла И-50 при их массовом соотношении (80-90):(10-20), а смесь полиэтилентерефталата и вторичного полиэтилентерефталата имеет массовое соотношение (15-85):(15-85) соответственно, при следующем содержании компонентов композиции, мас.ч.:

Смесь полиэтилентерефталата и вторичного полиэтилентерефталата 100

Полимерный модификатор 5-20

Порошкообразная смесь окиси кальция и минерального масла И-50 5-10

Композиция может включать, мас.ч.:

Смесь полиэтилентерефталата и вторичного полиэтилентерефталата 100

Полимерный модификатор 1-5

Агент совместимости 5-25

Порошкообразная смесь окиси кальция и минерального масла И-50 5-15

В таблице 1 представлены данные о равновесной и допустимой влажности используемых компонентов при переработке методом литья, экструзией и т.д.

По изобретению используется минеральное масло И-50 (кинематическая вязкость ≈50 сСт).

Изобретение иллюстируют примеры.

Пример 1

Смесь ПЭТФ с удельной вязкостью 0,29-0,3 и вторичного ПЭТФ с удельной вязкостью 0,1-0,25 состава 85:15 и влажностью 0,4 мас.% смешивают в смесителе обычного типа (например, лопастной) с полимерным модификатором - полиэтиленом (ρ, кг/см = 963, ПТР, г/10 мин = 3,0-3,5) и порошкообразной смесью окиси кальция и минерального масла И-50 (ГОСТ 20799-75) в соотношении 80:20 при V=600-700 об/мин и комнатной температуре.

Состав композиции, мас.ч.:

Смесь ПЭТФ и вторичного ПЭТФ состава 85:15 100,0

Полиэтилен 5,0

Порошкообразная смесь окиси кальция и минерального масла И-50 в соотношении 80:20 5,0

Полученную смесь гранулируют в экструдере при 265°С и отливают изделия при 260-270°С в форму с температурой 10-25°С в течении 14 с. Свойства изделий представлены в таблице 2.

Примеры 2-6

Аналогично примеру 1 готовят механические смеси компонентов, содержащих равновесную влагу согласно табл.1, составы которых представлены в таблице 2. Смеси гранулируют в экструдере-грануляторе и из гранул методом литья отливают изделия, свойства которых представлены в таблице 2. Режимы грануляции и литья - согласно примеру 1.

Пример 7 (сравнительный)

Аналогично примеру 1 готовят смесь состава, мас.ч.:

Смесь ПЭТФ и вторичного ПЭТФ 100,0

Полимерный модификатор 10

Смесь гранулируют и по режимам примера 1 отливают изделия, свойства которых представлены в табл.2.

Анализ представленных данных показывает, что предлагаемые термопластичные композиции позволяют получать полноценные формуемые по стандартным режимам изделия с удовлетворительными потребительскими свойствами, в то время как известные технические решения связывают качество изделий с энергоемкой предварительной операцией - сушкой исходных полимеров.

Кроме того, предлагаемая композиция может включать различные известные функциональные добавки, например низко- и высокомолекулярные пластификаторы различной природы, наполнители, стабилизаторы и др., а также вторичные полимерные компоненты в заявляемом объеме (отходы производства, брак, некондиционные изделия и т.д.).

Формула изобретения

1. Термопластичная формовочная композиция, включающая смесь полиэтилентерефталата с удельной вязкостью 0,29-0,31 и вторичного полиэтилентерефталата с удельной вязкостью 0,1-0,25 и полимерный модификатор, выбранный из группы, включающей полиэтилен, полипропилен, полиамид, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит порошкообразную смесь окиси кальция и минерального масла И-50 при их массовом соотношении (80-90):(20-10), а смесь полиэтилентерефталата и вторичного полиэтилентерефталата имеет массовое соотношение (15-85) : (15-85) соответственно, при следующем содержании компонентов композиции, мас.ч.:

Смесь полиэтилентерефталата и вторичного полиэтилентерефталата 100

Полимерный модификатор 5-20

Порошкообразная смесь окиси кальция и минерального

масла И-50 5-10

2. Термопластичная формовочная композиция, включающая смесь полиэтилентерефталата с удельной вязкостью 0,29-0,31 и вторичного полиэтилентерефталата с удельной вязкостью 0,1-0,25 и полимерный модификатор, выбранный из группы, включающей полиэтилен, полипропилен, полиамид, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит агент совместимости, выбранный из группы, включающей сополимер стирола и бутадиена, ударопрочный полистирол и акрилонитрилбутадиенстирольный термопласт, порошкообразную смесь окиси кальция и минерального масла И-50 при их массовом соотношении (80-90) : (10-20), а смесь полиэтилентерефталата и вторичного полиэтилентерефталата имеет массовое соотношение (15-85) : (15-85) соответственно, при следующем содержании компонентов, мас.ч.

Смесь полиэтилентерефталата и вторичного полиэтилентерефталата 100

Полимерный модификатор 1-5

Агент совместимости 5-25

Порошкообразная смесь окиси кальция и минерального масла И-50 5-15