Полимерная композиция и плавучий понтон, изготовленный на основе полимерной композиции

Авторы патента:

C08K5/00 - Использование органических компонентов

Владельцы патента RU 2751889:

Денисенко Владимир Ильич (RU)

Группа изобретений относится к полимерным композициям и изделиям, производимым на основе полимерных композиций. Предложена полимерная композиция для изготовления изделий для водной среды, включающая: полиэтилен 293-285 Д или полиэтилен HD10530 LB 54-74 мас.%, полиэтилен Lupolen 5261z или Lupolen 4261 AG или Taisox 5701 20-40 мас.%, добавку УФ-стабилизатора 2 мас.%, добавку антистатическую 2 мас.%, краситель 2 мас.%, так, чтобы сумма составляла 100 мас.%. Также описан плавучий понтон, включающий корпус, проушины для крепления. Технический результат: повышение показателей прочности, устойчивости к ударным нагрузкам, нагрузкам при растяжении. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 табл., 1 ил.

Группа изобретений относится к полимерным композициям и изделиям, производимым на основе полимерных композиций.

Известна поликарбонатная многостенная листовая структура, где лист имеет общую толщину, большую чем 40 мм, поликарбонат имеет коэффициент вязкости расплава, больший чем примерно 4,5, измеренный при 260°C, тогда как коэффициент вязкости расплава представляет собой отношение вязкости при скорости сдвига 0,1 с-1 к вязкости при скорости сдвига 100 с^-1 (RU 2558591 C2, 10.08.2015).

Недостатками изделий, для изготовления которых применяется данная композиция, являются недостаточная прочность, затруднения при использовании в широком диапазоне температур.

Известна полимерная композиция, включающая по меньшей мере 94,5 мас.% полиэтилена и добавки (US 2003105198 A1, 05.06.2003).

Недостатками изделий, для изготовления которых применяется данная композиция, являются низкая морозоустойчивость, недостаточная прочность к нагрузкам на растяжение.

Известны плавучие понтоны, изготовленные из полимера Lupolen 5261Z, включающие корпус и проушины для крепления (http://magicfloat.ru/ru/product/plastikovye-pontony/sb105/). Данные устройства могут быть использованы как в качестве плавучих переправ или мостов, так и с рекреационными целями, для организации зон отдыха на воде, площадок для культурно-массовых мероприятий.

Технической проблемой является недостаточная прочность полимерных изделий, недостаточная устойчивость к ударным нагрузкам, недостаточная морозостойкость, невозможность их использования в широком диапазоне температур, как высоких, так и низких.

Задачей при разработке данной композиции являлось получение полимерной композиции, которая могла бы быть применима при изготовлении, например, плавучих понтонов, пирсов. Такая композиция должна обладать высокими характеристиками прочности, устойчивости к ударным нагрузкам. Эксплуатация изделий, для изготовления которых разрабатывается полимерная композиция, должна осуществляться при широком диапазоне температур.

Разработана полимерная композиция, включающая: полиэтилен 293-285 Д или полиэтилен HD10530 LB 54-74 масс.%, полиэтилен Lupolen 5261z или Lupolen 4261 AG или Taisox 5701 20-40 масс.%, добавку УФ-стабилизатора 2 масс.%, добавку антистатическую 2 масс.%, краситель 2 масс.%, так, чтобы сумма составляла 100 масс.%.

На основе полимерной композиции изготавливается плавучий понтон, включающий корпус, проушины для крепления.

В частном случае корпус имеет форму цилиндра.

В частном случае корпус в своём сечении имеет форму четырёхугольника со скруглёнными углами.

Верхняя поверхность корпуса выполнена гладкой или шероховатой. Шероховатая поверхность уменьшает скольжение.

Техническими результатами являются существенно увеличенные, по сравнению с известным уровнем техники, показатели прочности, устойчивости к ударным нагрузкам, нагрузкам при растяжении.

Изделия, изготовленные из разработанной полимерной композиции, морозоустойчивы, их эксплуатация может осуществляться при широком диапазоне температур.

Ниже приводятся таблицы испытаний изделий, изготовленных с использованием предлагаемой полимерной композиции.

Таблица 1

№ п/п	Наименование показателя	Ед. измерения	Результат испытаний
35% Lupolen 5261Z + 59% полиэтилен 293-285 Д + модифицирующие добавки (УФ-стабилизатор 2 масс. %, добавка антистатическая 2 масс.%, краситель 2 масс.%)	35% Lupolen 5261Z + 55% полиэтилен 293-285 Д+ модифицирующие добавки	полиэтилен 293-285 Д + модифицирующие добавки
1	Прочность при растяжении	МПА	20,5	15,0	13,6
2	Предел текучести при растяжении	МПА	25	24,2	18,0
3	Относительное удлинение при растяжении	%	>920, без разрыва	>917, без разрыва	>311, без разрыва
4	Ударная вязкость по Шарпи	кДж/м²	115, без разрушения	110, без разрушения	84,7, без разрушения
5	Морозостойкость (по испытанию на ударную вязкость по Шарпи) при - 50°C	кДж/м²	190, без разрушения	174, без разрушения	133,9, без разрушения
6	Морозостойкость (по испытанию на ударную вязкость по Шарпи) при - 60°C	кДж/м²	192, без разрушения	177, без разрушения	130,2, без разрушения
7	Прочность крепежного кольца	кг	1800, без разрушения	1500, без разрушения	1300, без разрушения

Таблица 2

№ п/п	Наименование показателя	Ед. измерения	Результат испытаний
20% Lupolen 5261Z + 74% полиэтилен 293-285 Д + модифицирующие добавки (УФ-стабилизатор 2 масс. %, добавка антистатическая 2 масс.%, краситель 2 масс.%)	35% Lupolen 5261Z + 55% полиэтилен 293-285 Д+ модифицирующие добавки	полиэтилен 293-285 Д + модифицирующие добавки
1	Прочность при растяжении	МПА	18,5	15,0	13,6
2	Предел текучести при растяжении	МПА	24,5	24,2	18,0
3	Относительное удлинение при растяжении	%	>918, без разрыва	>917, без разрыва	>311, без разрыва
4	Ударная вязкость по Шарпи	кДж/м²	113, без разрушения	110, без разрушения	84,7, без разрушения
5	Морозостойкость (по испытанию на ударную вязкость по Шарпи) при - 50°C	кДж/м²	190, без разрушения	174, без разрушения	133,9, без разрушения
6	Морозостойкость (по испытанию на ударную вязкость по Шарпи) при - 60°C	кДж/м²	192, без разрушения	177, без разрушения	130,2, без разрушения
7	Прочность крепежного кольца	кг	1700, без разрушения	1500, без разрушения	1300, без разрушения

Таблица 3

№ п/п	Наименование показателя	Ед. измерения	Результат испытаний
40% Lupolen 4261Z + 54% полиэтилен 293-285 Д + модифицирующие добавки (УФ-стабилизатор 2 масс. %, добавка антистатическая 2 масс.%, краситель 2 масс.%)	35% Lupolen 5261Z + 55% полиэтилен 293-285 Д + модифицирующие добавки	полиэтилен 293-285 Д + модифицирующие добавки
1	Прочность при растяжении	МПА	22,5	15,0	13,6
2	Предел текучести при растяжении	МПА	27	24,2	18,0
3	Относительное удлинение при растяжении	%	>925, без разрыва	>917, без разрыва	>311, без разрыва
4	Ударная вязкость по Шарпи	кДж/м²	120, без разрушения	110, без разрушения	84,7, без разрушения
5	Морозостойкость (по испытанию на ударную вязкость по Шарпи) при - 50°C	кДж/м²	195, без разрушения	174, без разрушения	133,9, без разрушения
6	Морозостойкость (по испытанию на ударную вязкость по Шарпи) при - 60°C	кДж/м²	195, без разрушения	177, без разрушения	130,2, без разрушения
7	Прочность крепежного кольца	кг	1900, без разрушения	1500, без разрушения	1300, без разрушения

Таблица 4

№ п/п	Наименование показателя	Ед. измерения	Результат испытаний
40% Taisox 5701 + 54% полиэтилен 293-285 Д + модифицирующие добавки (УФ-стабилизатор 2 масс. %, добавка антистатическая 2 масс.%, краситель 2 масс.%)	35% Lupolen 5261Z + 55% полиэтилен 293-285 Д + модифицирующие добавки	полиэтилен 293-285 Д + модифицирующие добавки
1	Прочность при растяжении	МПА	19,0	15,0	13,6
2	Предел текучести при растяжении	МПА	25	24,2	18,0
3	Относительное удлинение при растяжении	%	>920, без разрыва	>917, без разрыва	>311, без разрыва
4	Ударная вязкость по Шарпи	кДж/м²	115, без разрушения	110, без разрушения	84,7, без разрушения
5	Морозостойкость (по испытанию на ударную вязкость по Шарпи) при - 50°C	кДж/м²	190, без разрушения	174, без разрушения	133,9, без разрушения
6	Морозостойкость (по испытанию на ударную вязкость по Шарпи) при - 60°C	кДж/м²	193, без разрушения	177, без разрушения	130,2, без разрушения
7	Прочность крепежного кольца	кг	1800, без разрушения	1500, без разрушения	1300, без разрушения

Таблица 5

№ п/п	Наименование показателя	Ед. измерения	Результат испытаний
40% Taisox 5701 + 54% полиэтилен HD10530 LB 54-74 масс.%, + модифицирующие добавки (УФ-стабилизатор 2 масс. %, добавка антистатическая 2 масс.%, краситель 2 масс.%)	35% Lupolen 5261Z + 55% полиэтилен 293-285 Д + модифицирующие добавки	полиэтилен 293-285 Д + модифицирующие добавки
1	Прочность при растяжении	МПА	18,0	15,0	13,6
2	Предел текучести при растяжении	МПА	25	24,2	18,0
3	Относительное удлинение при растяжении	%	>919, без разрыва	>917, без разрыва	>311, без разрыва
4	Ударная вязкость по Шарпи	кДж/м²	115, без разрушения	110, без разрушения	84,7, без разрушения
5	Морозостойкость (по испытанию на ударную вязкость по Шарпи) при - 50°C	кДж/м²	185, без разрушения	174, без разрушения	133,9, без разрушения
6	Морозостойкость (по испытанию на ударную вязкость по Шарпи) при - 60°C	кДж/м²	190, без разрушения	177, без разрушения	130,2, без разрушения
7	Прочность крепежного кольца	кг	1800, без разрушения	1500, без разрушения	1300, без разрушения

Полимерную композицию можно получить, например, следующим образом.

В миксер загружают компоненты полиэтилен 293-285 Д и полиэтилен Taisox 5701, предварительно их перемешивают, добавляют требуемое количество добавок в виде стабилизатора, антистатической добавки, красителя, перемешивают.

Температурная обработка происходит в экструдере оборудования во время подачи материала.

На фиг.1 показано возможное конструктивное выполнение плавучего понтона на основе разработанной полимерной композиции. Понтон включает основную часть, корпус (поз.1), проушины для крепления (поз.2), что позволяет фиксировать понтоны друг к другу или к другим береговым или плавучим сооружениям.

Корпус понтона может иметь форму, например, цилиндра. Форма корпуса может быть, например, такой, что корпус в своём сечении имеет форму четырёхугольника со скруглёнными углами.

Верхняя поверхность корпуса выполнена гладкой или шероховатой.

Изготовление плавучего понтона на основе разработанной полимерной композиции позволит значительно увеличить срок его эксплуатации, обеспечить возможность эксплуатации как при высоких, так и при низких температурах, в том числе в условиях зимнего времени.

Плавучие понтоны могут быть использованы как в качестве плавучих переправ или мостов, так и с рекреационными целями, для организации зон отдыха на воде, площадок для культурно-массовых мероприятий.

Несмотря на то что полимерная композиция и изделия из неё производятся методами, известными из уровня техники, при изготовлении разработанной полимерной композиции используются компоненты, также известные из уровня техники, новая композиция обладает некоторыми важными характеристиками, существенно выделяющими её из общего уровня, что позволяет рекомендовать разработанную полимерную композицию для изготовления различных изделий, где требуется прочность, устойчивость к ударным нагрузкам, устойчивость к нагрузкам на растяжение, необходимость эксплуатации в широком диапазоне температур.

В частности, разработанная полимерная композиция может применяться для изготовления изделий для водной среды, например, плавучих понтонов.

1. Полимерная композиция для изготовления изделий для водной среды, включающая: полиэтилен 293-285 Д или полиэтилен HD10530 LB 54-74 мас.%, полиэтилен Lupolen 5261z или Lupolen 4261 AG или Taisox 5701 20-40 мас.%, добавку УФ-стабилизатора 2 мас.%, добавку антистатическую 2 мас.%, краситель 2 мас.%, так чтобы сумма составляла 100 мас.%.

2. Плавучий понтон, включающий корпус, проушины для крепления, отличающийся тем, что изготовлен из полимерной композиции по п.1.

3. Плавучий понтон по п.2, отличающийся тем, что корпус имеет форму цилиндра.

4. Плавучий понтон по п.2, отличающийся тем, что корпус в своём сечении имеет форму четырёхугольника со скруглёнными углами.

5. Плавучий понтон по п.2, отличающийся тем, что верхняя поверхность корпуса выполнена гладкой.

6. Плавучий понтон по п.2, отличающийся тем, что верхняя поверхность корпуса выполнена шероховатой.

Изобретение относится к химии и технологии полимеров, в частности технологии получения полимерных материалов с открытыми порами. Описан способ получения полимерного материала с открытыми порами, включающий смешивание полиэтилена высокой плотности, толуола и парафина при массовых соотношениях полиэтилен : толуол, равном 1:29, и полиэтилен : парафин, равном 1:2-58, до образования гомогенного раствора.

Изоляция кабеля // 2750866

Изобретение относится к композициям для изоляционного слоя на проводе или кабеле. Предложен провод или кабель, содержащий проводник, покрытый изоляционной композицией, где указанная изоляционная композиция содержит i) полиэтиленовый сополимер, имеющий температуру плавления 105°С или менее, и ii) светостабилизатор на основе стерически затрудненного амина (HALS), содержащий по меньшей мере одну 2,2,6,6-тетраметилпиперидинильную группу, присутствующую в количестве от 0,5 до 1,5 мас.

Аддитивная композиция и способы ее применения // 2746119

Изобретение относится к композициям, содержащим полимерную добавку. Аддитивная композиция содержит множество гранул.

Поливинилхлориды и композиции для технологии послойного синтеза // 2745215

Изобретение относится к хлорированным термопластичным полимерам для технологии послойного синтеза. Предложен термопластичный полимер для технологии послойного синтеза, содержащий поливинилхлорид и имеющий скорость течения расплава (МFR), подходящую для технологии послойного синтеза.

Нуклеатор в виде частиц и способ его производства // 2744973

Группа изобретений относится к нуклеатору в виде частиц и полипропилену, содержащему нуклеатор. Нуклеатор в виде частиц представляет собой нуклеатор-просветлитель.

Пластифицирующая композиция, содержащая полимерные сложные эфиры дикарбоновых кислот и сложные диалкиловые эфиры терефталевой кислоты // 2743641

Изобретение относится к пластифицирующей композиции, содержащей по меньшей мере один полимерный сложный эфир дикарбоновой кислоты и по меньшей мере один сложный диалкиловый эфир терефталевой кислоты, к формовочным массам, содержащим термопластичный полимер или эластомер и указанную пластифицирующую композицию, а также к применению указанных пластифицирующих композиций и формовочных масс.

Способ получения композиции стабилизатора и композиция стабилизатора, получаемая указанным способом // 2743502

Настоящее изобретение относится к способу получения композиции стабилизатора для полимера и к композиции стабилизатора для полимера. В данном способе осуществляют реакцию взаимодействия по меньшей мере одной карбоновой кислоты с по меньшей мере одним металлосодержащим соединением, в частности с по меньшей мере одним гидроксидом металла, и/или по меньшей мере одним оксидом металла, и/или по меньшей мере одним карбонатом металла, с образованием при этом карбоксилата металла при взаимодействии с карбоновой кислотой.

Полимерная композиция, содержащая циклоалкилалкилдикарбоновой кислоты сложный диэфир в качестве пластификатора // 2743230

Изобретение относится к полимерной композиции, содержащей циклоалкилалкилдикарбоновой кислоты сложный диэфир в качестве пластификатора, к формовочным композициям и пластизолям, содержащим в каждом случае такую полимерную композицию, и к применению этих полимерных композиций. Предложена полимерная композиция для использования в качестве формовочной композиции или пластизоля, содержащая один или более полимеров, выбранных из гомополимеров и сополимеров ПВХ, при условии, что полимерная композиция содержит от 50 до 100 мас.%, на основе общего количества полимеров в полимерной композиции, по меньшей мере одного полимера, который выбран из гомополимеров и сополимеров ПВХ, и одно или более соединений формулы (I), в которой Z представляет собой неразветвленную C2-C8-алкиленовую группу, и R1 представляет собой насыщенную, неразветвленную или разветвленную C7-C12-алкильную группу, и R2 представляет собой насыщенную C3-C8-циклоалкильную группу.

Технологические добавки и их применения в ротационном формовании // 2742578

Изобретение относится к способу изготовления стабилизированного полимерного полого изделия в процессе ротационного формования. В результате осуществления способа улучшают (то есть, сокращают) продолжительность цикла подвергания полимерных композиций процессу ротоформования при одновременном расширении технологического окна в результате применения полимерстабилизирующего количества технологической системы стабилизаторов, имеющей в своем составе соединение органического фосфита или фосфонита и, по меньшей мере, одно соединение на основе хромана согласно формуле V: 2 н.

Герметики, стойкие к гидравлической жидкости и топливу // 2741759

Группа изобретений относится к композиции герметика, системе для получения герметика, герметизированным деталям и способам герметизации деталей. Композиция герметика содержит от 35 до 65 мас.% серосодержащего форполимера с концевыми тиольными группами, от 10 до 35 мас.% органического наполнителя, от 5 до 30 мас.% неорганического наполнителя и от 5 до 20 мас.% полиэпоксида, в которой мас.% рассчитан на основе общей массы композиции.

Резино-полимерно-битумное вяжущее и способ его получения // 2752619

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, в частности к композиционным вяжущим составам на основе органических соединений для приготовления асфальтобетонных смесей, использующихся при строительстве и ремонте автомобильных дорог, мостов и аэродромов, а именно к резино-полимерно-битумному вяжущему и способам его получения. Предлагается вяжущее на основе битума, органического пластификатора, полимера группы дивинилстирольных термоэластопластов и резинового порошка. Причем в качестве органического пластификатора использован газойль тяжелый вакуумный, в качестве резинового порошка использован порошок девулканизированной резины со средним размером агломерированных частиц менее 0,31 мм и удельной поверхностью от 0,3 до 0,8 м2/г и дополнительно использовано поверхностно-активное вещество с активными малеиновыми группами при следующем соотношении названных ингредиентов, мас.%: по меньшей мере один полимер группы дивинилстирольных термоэластопластов 2,8-6,1, газойль тяжелый вакуумный 8,5-13,1, порошок девулканизированной резины 9,8-13,9, поверхностно-активное вещество с активными малеиновыми группами 0,7-1,1, битум - остальное. Способ включает введение в битум пластификатора, резинового порошка, полимера группы дивинилстирольных термоэластопластов. Причем введение в битум названных ингредиентов осуществляют последовательно и дискретно в режиме непрерывного принудительного массообмена и поддержания температуры реакционной массы не выше 145°С, а введение каждого последующего ингредиента осуществляют в реакционную массу, имеющую гомогенность, достигнутую путем указанного массообмена, при этом после введения полимера группы дивинилстирольных термоэластопластов в реакционную массу дополнительно вводят поверхностно-активное вещество с активными малеиновыми группами или в битум сначала вводят предварительно образованный гомогенный раствор полимера группы дивинилстирольных термоэластопластов в газойле тяжелом вакуумном, затем в образованную реакционную массу, имеющую гомогенность, достигнутую путем названного массообмена, последовательно и дискретно вводят поверхностно-активное вещество с активными малеиновыми группами, затем порошок девулканизированной резины. Технический результат заявленного изобретения заключается в получении резино-полимерно-битумного вяжущего с повышенными значениями температур размягчения и пониженными температурами хрупкости, а также с увеличенными показателями усталостной долговечности, сохраняемыми как в суровых холодных, так и в горячих климатических условиях при повышенных механических нагрузках. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 пр.