Полимерная композиция для получения пленочных материалов и искусственной кожи
Владельцы патента RU 2462486:
Федеральное казенное предприятие "Пермский пороховой завод" (RU)
Изобретение относится к полимерным композициям на основе поливинилхлорида для получения пленочных материалов и искусственной кожи. Полимерная композиция для получения пленочных материалов и искусственной кожи включает пленкообразующее - поливинилхлорид суспензионный, фталатный пластификатор, смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, хлорпарафин, металлосодержащий стабилизатор, пигмент, кальцитовый наполнитель, лубрикант - стеариновую кислоту, поверхностно-активное вещество. Пигмент и кальцитовый наполнитель содержится в отношении 1:(10-20). Технический результат - получение материала из полимерной композиции на основе поливинилхлорида с белизной поверхности 95-97%, при сохранении значений остальных показателей на том же уровне. 2 табл.
Изобретение относится к полимерным композициям на основе поливинилхлорида для получения пленочных материалов и искусственной кожи.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к заявляемому изобретению является «Полимерная композиция для получения пленочных материалов и искусственной кожи» по патенту РФ №2315070, МПК C08L 27/06, содержащая, мас.ч.:
| Поливинилхлорид суспензионный | 100 |
| Смесь пластификаторов: ди(2-этилгексил)-фталата, смесь | |
| диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров с числом | |
| гидроксильных групп 23-36% в отношении 1:(1,0-2,4) | 40-60 |
| Хлорпарафин | 6-10 |
| Сложный комплексный стабилизатор СКС-К17 | 1,0-2,0 |
| Мел | 65-80 |
| Диоксид титана | 4-10 |
| Карбонат кальция кристаллический | 5-10 |
| Стеариновая кислота | 0,5-1,0 |
| Побочный продукт производства диметилдиоксана | 1,0-2,0 |
Данная полимерная композиция дополнительно содержит металлосодержащий стабилизатор - кальций, цинковый комплексный стабилизатор «Вигостаб КЦ-24» в количестве 1,0-2,0 мас.ч.
К недостаткам этой композиции следует отнести недостаточную белизну поверхности материала - 85-90%.
Задачей изобретения является создание полимерной композиции на основе поливинилхлорида суспензионного с повышенной белизной поверхности материала при сохранении значений остальных показателей на том же уровне.
Поставленная задача решается за счет того, что полимерная композиция для получения пленочных материалов и искусственной кожи, включающая пленкообразующее - поливинилхлорид суспензионный, фталатный пластификатор, смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, хлорпарафин, металлосодержащий стабилизатор, пигмент, кальцитовый наполнитель, лубрикант - стеариновую кислоту, поверхностно-активное вещество, содержит пигмент и кальцитовый наполнитель в отношении 1:(10-20) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| Поливинилхлорид суспензионный | 100 |
| Фталатный пластификатор | 20-50 |
| Смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров | 10-30 | |
| Хлорпарафин | 5-20 | |
| Металлосодержащий стабилизатор | 1-4 | |
| Пигмент | в отношении 1:(10-20) | 3-12 |
| Кальцитовый наполнитель | 60-120 | |
| Стеариновая кислота | 0,5-1,0 | |
| Поверхностно-активное вещество | 0,5-2,5 |
Предлагаемая композиция включает следующие компоненты:
Пленкообразующее:
Поливинилхлорид суспензионный ГОСТ 14332-78;
Фталатный пластификатор:
Ди-(2-этилгексил)-фталат, дибутилфталат, диалкилфталат-ДАФ-789, ДАФ-68 и ДАФ-810 по ГОСТ 8728-88;
Смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров:
ЭДОС по ТУ 2493-003-13004744-93,
ДИС по ТУ 2493-001-13023971-02;
Хлорпарафин: по ТУ 2493-379-05763441-2002;
Металлосодержащий стабилизатор:
Сложный комплексный стабилизатор СКС-К17 по ТУ 6-09-4346-78,
Стеарат кальция по ТУ 6-09-4104-87,
Стеарат цинка по ТУ6-09-17-257-87,
Кальций, цинковый комплексный стабилизатор «Вигостаб КЦ-24» по ТУ 2492-382-04872688-97;
Пигмент:
Диоксид титана GR-02 по ТУ 6-10-01650-92,
Двуокись титана пигментная по ГОСТ 9808-84,
Диоксид титана «Кронос2190» и «Кронос2310» (приложение: лист спецификации).
| Физико-механические характеристики | «Кронос 2190» | «Кронос 2310» |
| Яркость белого лака, % | 97,3 | 98,2 |
| Дисперсность по гриндометру, мкм | 6,8 | 6,8 |
| Показатель pH | 7,8 | 7,9 |
| Содержание рутильной формы, % | 98,9 | 99,9 |
Диоксид титана, обработанный смесью диоксида циркония и оксида алюминия «Тронокс 828» (приложение: лист спецификации).
| Физико-механические характеристики | |
| Содержание TiO2, % | 95 |
| Плотность, г/см3 | 4,1 |
| Маслоемкость, г/100 г | 18 |
| Показатель pH | 7,5 |
| Средний размер частиц, мкм | 0,19 |
Кальцитовый наполнитель:
Мрамор тонкомолотый по ТУ 5716-001-99242323-2007
| Физико-механические характеристики | РМ-2 | РМ-40 |
| Наибольший размер частиц (d 98%), мкм | 9-13 | 44-50 |
| Средний размер частиц (d 50%), мкм | 2-3 | 9-13 |
| Остаток на сите 45 мкм, % | 0,1 | - |
| Остаток на сите 200 мкм, % | - | <0,1 |
| Массовая доля карбоната кальция, % | >97 | >97 |
| Значение pH | 9-11 | 9-11 |
| Белизна, условные единицы | >94 | >93 |
| Насыпная масса, г/см3 | 1,1 | 1,2 |
| Коэффициент преломления | 1,6 | 1,6 |
Тонкоизмельченный белый мрамор высокой чистоты «Омикарб» марок «Омикарб 2-GU, 5-GU, 5-UR, 15-GU» (приложение: лист спецификации) со следующими физико-механическими характеристиками:
| Химический состав | |
| CaCO3, % | >98 |
| Fe2O3, % | <0,15 |
| Остаток, не растворимый в HCl, % | <2.0 |
| Плотность, г/см3 | 2,7 |
| Показатель преломления | 1,59 |
| Твердость по Моосу | 3 |
| Средний размер частиц, мкм | 2,5-27 |
| Белизна, % | 94,5-96,5 |
| Показатель pH | 9 |
| Маслоемкость, г/100 г | 13-19 |
Микронизированный кальцитовый наполнитель МК-10 и МК-40 по ТУ 5716-003-407056684-2001
| Физико-механические характеристики | МК-10 | МК-40 | |
| Химический состав, % | CaCO3, не менее | 97 | 97 |
| MgO, не более | 0,15 | 0,15 | |
| SiO2, не более | 0,15 | 0,15 | |
| Fe2O3+Al2O3, не более | 0,12 | 0,12 | |
| Массовая доля летучих веществ, % не более | 0,2 | 0,2 | |
| Показатель pH | 8-9 | 8-9 | |
| Количество частиц размером не менее 5 мкм | 70 | 25 | |
| Показатель белизны, условных единиц | 94 | 94 |
Мел по ГОСТ 12085-88.
Карбонат кальция кристаллический марки К и МК-1 по ТУ 2321-006-12588040-99.
Карбонат кальция Нигташ 5 (приложение: лист спецификации)
| Физико-механические характеристики: | ||
| Химический состав, % | CaCO3 | 99,07 |
| MgO-Fe2O3 | 0,43-0,03 | |
| SiO2-Al2O3 | 0,02-0,03 | |
| Твердость по Моосу | 3 | |
| Средний размер частиц d (0,50) | 5,00-5,73 | |
| Белизна (JSO 2470), % | 99,03 | |
| Значение pH (JSO 787/9) | 9 | |
| Маслоемкость (JSO 785/5), % | 25 |
Лубрикант:
Стеариновая кислота по ГОСТ 94-19-78.
Поверхностно-активное вещество:
Побочный продукт производства диметилдиоксана - флотореагент - оксаль по ТУ 2452-029-05966801-94;
Оксиэтилированный алкилфенол с числом гидроксильных групп 7 или 10 (ОП-7, ОП-10) по ГОСТ 8433-81.
В качестве основы в зависимости от назначения материала используют тканое и нетканое полотно по соответствующей нормативно-технической документации.
Композицию получают следующим образом.
Раздельно при температуре 18-22°C смешивают фталатный пластификатор, смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, хлорпарафин, поверхностно-активное вещество, металлосодержащий стабилизатор, пигмент и кальцитовый наполнитель в отношении 1:(10-20) в течение 30-40 минут и перетирают до дисперсности 40-50 мкм. Отношение пигмента и кальцитового наполнителя подобрано опытным путем.
Одновременно в смесителе, предварительно нагретом до 40-60°C, полученную дисперсию смешивают с поливинилхлоридом суспензионным и лубрикантом в течение 25-30 минут до набора температуры массы 90-100°C. После чего смесь охлаждают при перемешивании до 30-40°C в течение 10-15 минут. Далее полимерная композиция поступает в экструдер, где происходит пластикация смеси компонентов при температуре 140-150°C.
Полимерная композиция в виде жгута подается в зазор трехвалковой кашировальной машины, где происходит формование и калибрование покрытия из поливинилхлоридной композиции при переходе ее с вала на вал. Температура валов 150-190°C.
Текстильная основа с рулона, установленного на размоточном устройстве, огибая ряд заправочных валков, подается в зазор между плавильным и обрезиненными валами, где дублируется с пленкой из полимерной композиции.
Далее поверхность полуфабриката отделывается зеркальным или тиснильным валом. Для достижения дополнительного декоративного эффекта на готовую продукцию может быть нанесен печатный рисунок. В таблице 1 приведены примеры компонентного состава полимерной композиции, а в таблице 2 - свойства композиции и изготовленного материала из этой композиции в сравнении с прототипом.
Белизна материала по прототипу определена дополнительно по ГОСТ 16873.
Из таблицы 2 видно, предлагаемая полимерная композиция на основе поливинилхлорида суспензионного имеет белизну 95-97% при сохранении остальных показателей на том же уровне.
| Таблица 1 | ||||||||||||
| Наименование компонентов | По прото- типу мас.ч |
По примерам мас.ч | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | ||
| Пленкообразующее: | ||||||||||||
| Поливинилхлорид суспензионный | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Пластификаторы: | ||||||||||||
| Фталатный пластификатор | - | 20 | 25 | 31 | 35 | 40 | 42 | 45 | 46 | 48 | 49 | 50 |
| Смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров | - | 10 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 24 | 24 | 25 | 25 | 30 |
| Хлорпарафин | 6-10 | 5 | 6 | 10 | 12 | 15 | 16 | 18 | 19 | 16 | 17 | 20 |
| Смесь пластификаторов: ди-(2-этилгексил)-фталата, смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров с числом гидроксильных групп 23-36% в отношении 1:(1,0-2,4) | 40-60 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Металлосодержащий стабилизатор: | 1-2 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 |
| Пигмент: | ||||||||||||
| Диоксид титана | 4-10 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Кальцитовый наполнитель: | ||||||||||||
| Мел | 65-80 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Карбонат кальция кристаллический | 5-10 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Пигмент (двуокись титана пигментная, диоксид титана GR-02, «Кронос2190», «Кронос2310», обработанный смесью диоксида циркония и оксида алюминия «Тронокс 828») и | - | 3 | 4 | 10 | 6 | 5 | 6 | 7 | 9 | 7,5 | 6,25 | 12 |
| Кальцитовый наполнитель (тонкоизмельченный белый мрамор высокой чистоты «Омикарб», микронизированный кальцитовый наполнитель МК, мел, карбонат кальция кристаллический, карбонат кальция Нигташ 5) в отношении 1:(10-20) | - | 60 | 60 | 100 | 90 | 75 | 66 | 98 | 99 | 98,75 | 100 | 120 |
| Лубрикант: | ||||||||||||
| Стеариновая кислота | 0,5-1,0 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 1,0 | 1,0 | 0,5 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| Поверхностно-активное вещество: | ||||||||||||
| Побочный продукт производства диметилдиоксана -флотореагент-оксаль, | 1,0-2,0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,0 | 2,5 | |||||
| оксиэтилированный алкилфенол с числом гидроксильных групп 7 или 10 (ОП-7, ОП-10) | - | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
| Таблица 2 | ||||||||||||
| Наименование показателей | По прототипу | По примерам | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | ||
| Свойства полимерной композиции | ||||||||||||
| Показатель текучести расплава, г/10 мин ГОСТ 11645 | 40-53 | 50 | 50 | 52 | 52 | 51 | 49 | 50 | 49 | 47 | 47 | 52 |
| Термостабильность при 185°С, мин, ГОСТ 14041 | 140-150 | 146 | 145 | 148 | 150 | 150 | 149 | 150 | 149 | 148 | 150 | 146 |
| Твердость по Шору А, усл.ед., ГОСТ 263-75 | 45-50 | 49 | 50 | 47 | 46 | 46 | 47 | 48 | 48 | 48 | 47 | 48 |
| Свойства материала из полимерной композиции | ||||||||||||
| Термослипание, кПа, ГОСТ 17318 | 25-30 | 25 | 26 | 25 | 26 | 25 | 26 | 27 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| Блеск поверхности, %, ГОСТ 846 | 8-10 | 9 | 9 | 10 | 10 | 9 | 9 | 9 | 10 | 9 | 10 | 9 |
| Скручиваемость по основе, мм, ГОСТ 5202 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Прочность связи пленочного покрытия с основой, кН/м, ГОСТ 27314 | 1,9-2,1 | 1,9 | 2,0 | 2,0 | 2,1 | 2,1 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Белизна, %, ГОСТ 16873 | 85-90 | 95 | 97 | 96 | 97 | 97 | 96 | 97 | 97 | 97 | 96 | 95 |
Полимерная композиция для получения пленочных материалов и искусственной кожи, включающая пленкообразующее - поливинилхлорид суспензионный, фталатный пластификатор, смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, хлорпарафин, металлосодержащий стабилизатор, пигмент, кальцитовый наполнитель, лубрикант - стеариновую кислоту, поверхностно-активное вещество, отличающаяся тем, что содержит пигмент и кальцитовый наполнитель в соотношении 1:(10-20) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| Поливинилхлорид суспензионный | 100 |
| Фталатный пластификатор | 20-50 |
| Смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров | 10-30 |
| Хлорпарафин | 5-20 |
| Металлосодержащий стабилизатор | 1-4 |
| Пигмент | 3-12 |
| Кальцитовый наполнитель | 60-120 |
| Стеариновая кислота | 0,5-1,0 |
| Поверхностно-активное вещество | 0,5-2,5 |
