Способ получения высоконаполненной древесно-полимерной композиции на основе поливинилхлорида

Изобретение относится к технологии получения поливинилхлоридных (ПВХ) композиций с использованием в качестве органического наполнителя древесной муки для изготовления высоконаполненных древесно-полимерных материалов. Способ получения высоконаполненной древесно-полимерной композиции заключается в предварительной обработке древесной муки водным раствором связующего агента - кремнезоля с последующим тщательным перемешиванием и сушкой до постоянной массы при температуре 100±2°С и дальнейшим смешением обработанной древесной муки, ПВХ, комплексного термостабилизатора и модификатора ударной прочности. При этом ПВХ предварительно обрабатывают связующим агентом, содержащим 0,1-2,5 мас.ч. кремнезоля, тщательно перемешивают, сушат до постоянной массы при температуре 60±2°С, а древесную муку обрабатывают связующим агентом, содержащим 0,1-4,9 мас.ч. кремнезоля. Содержание ингредиентов следующее, мас.ч.: ПВХ - 100, древесная мука - 50-220, комплексный термостабилизатор - 4,5-7, модификатор ударной прочности - 4,8-9, связующий агент - 0,2-7,4. Древесно-полимерные материалы на основе полученной высоконаполненной поливинилхлоридной композиции обладают улучшенным показателем текучести расплава, а также повышенной прочностью на растяжение и термостабильностью. 1 табл.

 

Изобретение относится к технологии получения поливинилхлоридных (ПВХ) композиций с использованием в качестве органического наполнителя древесной муки для изготовления высоконаполненных древесно-полимерных материалов.

Известен способ получения древесно-полимерной композиции, включающей древесные частицы, полиолефин и неорганическую добавку-диоксид кремния. Приготовление полимерной композиции проводят следующим образом: в лопастной смеситель дозировано загружают древесный наполнитель и при перемешивании добавляют диоксид кремния и порциями в 2-3 приема измельченные частицы термопластичного полимера или их смесь. Перемешивание ведут до получения однородной смеси. Далее из полученной полимерной композиции изготавливают различные материалы, изделия [Патент РФ 2049662, кл. B27N 3/00, 2004 г.].

Основным недостатком композиции является высокая вязкость расплава при переработке в изделия и низкая технологичность, ограничивающая технологию переработки композитов в изделия только методами прессования.

Известнен способ получения древесно-полимерной композиции на основе термопластичного полимерного связующего, включающий дисперсный древесный наполнитель, полиэлектролит, сшивающий агент, органическую перекись и целевые добавки. Согласно изобретению измельченный древесный наполнитель, преимущественно влажный, обрабатывают полиэлектролитом и сушат. Затем сухой наполнитель пропитывают мономером, причем пропитка может быть осуществлена на завершающей стадии сушки древесного наполнителя, например, непосредственно перед циклоном-осадителем или в дозаторе бункера сухой стружки. Далее изготовленный наполнитель смешивается с остальными компонентами смеси, также поступающими через дозирующие устройства. При необходимости осуществляют предварительное смешение термопластичного полимера с перекисью и целевыми добавками. Полученную композицию затем перерабатывают методом прессования и экструзии [Патент РФ 2132347, кл. C08L 97/02, 1999 г.].

Недостатками являются сложная технология приготовления композиции и высокая цена вводимых компонентов, в частности сшивающего агента.

Наиболее близким к заявляемому способу получения высоконаполненной древесно-полимерной композиции по совокупности существенных признаков является способ получения древесно-полимерной композиции, содержащей поливинилхлорид, древесный наполнитель, комплексный термостабилизатор, модификатор ударной прочности и связующий агент. Согласно изобретению древесную муку предварительно пропитывают водными растворами связующих агентов - кремнезоля или многослойных углеродных трубок, тщательно перемешивают и высушивают при 102±3°C до постоянной массы, при этом концентрация кремнезоля в древесной муке составляет 0,01-10%, а степень наполнения древесно-полимерной композиции составляет 26-60 мас.% модифицированной древесной муки [Патент РФ 2465292 C1, 27.06.2012 г.].

К основному недостатку композиции, полученной по данному способу, можно отнести низкий показатель текучести расплавов.

Задачей изобретения является получение высоконаполненных (содержание органического наполнителя более 50 мас.%) древесно-полимерных композиций на основе поливинилхлорида и дисперсной древесной муки с улучшенным комплексом основных технологических и эксплуатационных характеристик.

Технический результат - улучшение показателя текучести расплава высоконаполненной древесно-полимерной композиции на основе ПВХ. Технический результат достигается тем, что в способе получения высоконаполненной древесно-полимерной композиции на основе поливинилхлорида, заключающемся в предварительной обработке древесной муки водным раствором связующего агента - кремнезоля с последующим тщательным перемешиванием и сушкой до постоянной массы при температуре 100±2°C и дальнейшим смешением обработанной древесной муки, поливинилхлорида, комплексного термостабилизатора и модификатора ударной прочности, согласно изобретению, ПВХ предварительно обрабатывают связующим агентом содержащим 0,1-2,5 м.ч. кремнезоля, тщательно перемешивают, сушат до постоянной массы при температуре 60±2°C, а древесную муку обрабатывают связующим агентом, содержащим 0,1-4,9 мас.ч. кремнезоля и при следующем содержании ингредиентов (мас.ч.):

ПВХ - 100;

Древесная мука - 50-220;

Комплексный термостабилизатор - 4,5-7;

Модификатор ударной прочности - 4,8-9;

Связующий агент - кремнезоль - 0,2-7,4.

Проведенный анализ техники и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Для получения древесно-полимерной композиции на основе ПВХ использовались компоненты, удовлетворяющие следующим требованиям:

Поливинилхлорид суспензионный марки С7058М (ГОСТ 14332-78)

Комплексный термостабилизатор, например, Interstab (сертификат №99-00244)

Модификатор ударной прочности, например, FM-22

Древесная мука марки 180 (ГОСТ 16361-87)

Кремнезоль (золь оксида кремния) представляет собой бесцветный или слабоокрашенный желтоватого или сероватого оттенка коллоидный раствор. Стабильность коллоидной системы обеспечивается содержанием в растворе гидроксида натрия, поэтому раствор имеет щелочную реакцию (рН=10,3). Плотность кремнезоля равна 1,2 г/см3, концентрация диоксида кремния - 330-340 г/л, концентрация оксида натрия - 0,34 г/л.

Для исследований ПВХ-композиций были получены образцы в виде пленок. Способ получения высоконаполненной древесно-полимерной композиции на основе ПВХ осуществляли следующим образом. Древесную муку обрабатывали водным раствором связующего агента, содержащим 0,1-4,9 мас.ч. кремнезоля, тщательно перемешивали и сушили до постоянной массы при температуре 100±2°C. Отдельно обрабатывали ПВХ водным раствором связующего агента, содержащим 0,1-2,5 мас.ч. кремнезоля, также тщательно перемешивали и сушили до постоянной массы при температуре 60±2°C. Далее осуществляли смешивание полученных обработанных древесной муки и ПВХ с комплексным термостабилизатором в количестве 4,5-7 мас.ч. и модификатором ударной прочности в количестве 4,8-9 мас.ч. на 100 мас.ч. ПВХ. Пленочные образцы готовили методом термопластикации на лабораторных вальцах с фрикцией 1:1,25 при температуре валков 140-180°C в течение 5-6 мин в зависимости от состава композиции. Вальцевание проводили при толщине зазора между валками 8-13 мкм.

Для исследования свойств композиции, полученных по заявленному способу, были приготовлены ПВХ-композиции, содержащие 100 мас.ч. обработанного ПВХ, модификатор ударной прочности FM-22 - 7 мас.ч., комплексный термостабилизатор - 5,5 мас.ч., обработанная древесная мука (сосновая) - 50-220 мас.ч. (составы 1-5).

Свойства композиций с разной степенью наполнения представлены в табл.1.

Таблица 1
Показатель
Показатель текучести расплава (ПТР), г/10 мин
Наполнитель (на 100 мас.ч. ПВХ) Термостаби-льность, мин
Прочность на растяжение, МПа
Без древесной муки (контрольный) 32 0,31 72
Исходная древесная мука (необработанная):
50 мас.ч. 32 0,21 81
70 мас.ч. или 40 мас.% (макс.) 26 0,16 85
Обработанный. ПВХ (100 мас.ч).
Обработанная древесная мука:
1) 50 мас.ч. 38 0,34 95
2) 80 мас.ч. 36 0,23 105
3) 120 мас.ч. 33 0,07 115
4) 160 мас.ч. 28 0.03 120
5) 220 мас.ч. (макс.) 21 0.02 132
Прототип:
40 мас.ч. 36 0,32 86
80 мас.ч. 34 0,18 100
120 мас.ч. 30 0.03 110
160 мас.ч. (макс.) 27 0.01 118

Максимальную степень наполнения предложенных жестких ПВХ-композиций по сравнению с прототипом удалось увеличить с 160 до 220 мас.ч. древесной муки на 100 мас.ч. ПВХ. При этом улучшаются показатель текучести расплава, прочность на растяжение и термостабильность.

Способ получения высоконаполненной древесно-полимерной композиции на основе поливинилхлорида, заключающийся в предварительной обработке древесной муки водным раствором связующего агента - кремнезоля с последующим тщательным перемешиванием и сушкой до постоянной массы при температуре 100±2°С и дальнейшим смешением обработанной древесной муки, поливинилхлорида, комплексного термостабилизатора и модификатора ударной прочности, отличающийся тем, что поливинилхлорид предварительно обрабатывают связующим агентом, содержащим 0,1-2,5 масс.ч. кремнезоля, тщательно перемешивают, сушат до постоянной массы при температуре 60±2°С, а древесную муку обрабатывают связующим агентом, содержащим 0,1-4,9 масс.ч. кремнезоля, и при следующем содержании ингредиентов, масс.ч.:

поливинилхлорид 100
древесная мука 50-220
комплексный термостабилизатор 4,5-7
модификатор ударной прочности 4,8-9
связующий агент - кремнезоль 0,2-7,4.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к древесным и/или композитным древесным материалам, в частности древесноволокнистым плитам, широко используемым в качестве исходного материала во многих перерабатывающих отраслях.
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при производстве древесностружечных плит. В составе композиции для внутреннего слоя используется 10-40% стружки из отходов гниющих заготовок и 20% стружки из отходов оцилиндровки круглых лесоматериалов, а также 40-70 мас.% стружки, полученной из технологической щепы марки ПС, с применением связующего на основе низкомольной карбамидоформальдегидной смолы и эмульсии.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий, используемых в конструкциях стен, полов, перегородок.
Изобретение относится к гидрофильному пластилину. Гидрофильный пластилин является продуктом глубокой утилизации концентрированных замочных вод крахмало-паточных производств, обладающий достаточными пластичными свойствами.

Изобретение относится к технологии получения древесно-полимерных композиций и может быть использовано в промышленности строительных материалов, мебельной промышленности, машиностроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технологии производства композитов, в частности багассового композита, имеющего натуральную структуру и рисунок, аналогичные натуральной древесине, который может быть использован для внутреннего применения вместо других различных материалов и обработанной древесины.
Изобретение относится к композиции для изготовления материалов из древесины, содержащей олефины и сырьевые древесные материалы, применению олефинов для придания гидрофобности сырьевым древесным материалам и способу получения материалов из древесины из сырьевых древесных материалов.

Изобретение относится к композиции из измельченной древесины и полимеров, которая может быть использована в мебельной промышленности, машиностроении, для получения строительных и других материалов.
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к изготовлению прессованных древесных биокомпозиционных материалов. .

Изобретение относится к биоразлагаемой термопластичной композиции для создания материалов и изделий, способных подвергаться биоразложению в природных условиях. .

Изобретение относится к области переработки полимеров, а именно к области получения окрашенных композиций на основе поливинилхлорида, пригодных для изготовления изделий методом экструзии, в частности профильно-погонажных изделий строительного назначения, преимущественно сайдинга.
Изобретение относится к пластифицированным композициям на основе поливинилхлорида для кабельного пластиката. Полимерная композиция для кабельного пластиката включает поливинилхлорид, диоктилфталат, дифенилолпропан, аэросил, трехосновной сульфат свинца, стабилизатор.
Изобретение относится к области строительства и направлено на получение полимерного профиля для оконных и дверных блоков. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение бактерицидных свойств всего профиля, сохраняющихся на протяжении всей эксплуатации профиля.

Изобретение относится к области строительства и направлено на получение полимерного профиля для оконных и дверных блоков с устойчивыми антибактериальными свойствами.
Изобретение относится к высокопрочным композиционным полимерным материалам для палубных и напольных покрытий. Композиционный полимерный материал, представляющий собой резиновую смесь, перерабатываемую по формовой технологии, включающую полимерную матрицу, вулканизующую систему, состоящую из тиурама, альтакса, оксида цинка и стеариновой кислоты, наполнитель и технологические добавки.

Изобретение относится к области химии, конкретно к новому соединению - 4-(2,3-эпоксипропокси)-4'-(2,2-дицианоэтенил)азобензолу, проявляющему свойства светотермостабилизатора поливинилхлорида.
Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, выделением дыма в условиях горения и тления, предназначенных для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожаробезопасности.
Изобретение относится к способу получения термопластичной способной к обработке смеси на основе поливинилхлорида, которая применима для получения оконных или дверных профилей, пленок, покрытий, листов, труб, кабелей, настилочных материалов, бутылок или покрытий для пола.

Изобретение может быть использовано в кабельной технике для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.

Изобретение относится к области получения окрашенных композиций на основе поливинилхлорида, пригодных для изготовления изделий методом экструзии. Предложен способ получения экструзионной окрашенной поливинилхлоридной композиции, включающий предварительное смешение в отдельной емкости органического пигмента с жидким кремнийорганическим олигомером с получением модифицированного органического пигмента.
Изобретение относится к области химии, в частности к резиновым кремнийорганическим смесям повышенной огнестойкости, и может применяться для изготовления защитных полимерных оболочек силовых электрических кабелей и проводов с повышенными требованиями безопасности.

Изобретение относится к технологии получения поливинилхлоридных композиций с использованием в качестве органического наполнителя древесной муки для изготовления высоконаполненных древесно-полимерных материалов. Способ получения высоконаполненной древесно-полимерной композиции заключается в предварительной обработке древесной муки водным раствором связующего агента - кремнезоля с последующим тщательным перемешиванием и сушкой до постоянной массы при температуре 100±2°С и дальнейшим смешением обработанной древесной муки, ПВХ, комплексного термостабилизатора и модификатора ударной прочности. При этом ПВХ предварительно обрабатывают связующим агентом, содержащим 0,1-2,5 мас.ч. кремнезоля, тщательно перемешивают, сушат до постоянной массы при температуре 60±2°С, а древесную муку обрабатывают связующим агентом, содержащим 0,1-4,9 мас.ч. кремнезоля. Содержание ингредиентов следующее, мас.ч.: ПВХ - 100, древесная мука - 50-220, комплексный термостабилизатор - 4,5-7, модификатор ударной прочности - 4,8-9, связующий агент - 0,2-7,4. Древесно-полимерные материалы на основе полученной высоконаполненной поливинилхлоридной композиции обладают улучшенным показателем текучести расплава, а также повышенной прочностью на растяжение и термостабильностью. 1 табл.

Наверх