Полимерная композиция

 

ОПИСАНИЕ

И 3 О Б Р Е Е Н И и " 18О4673

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 1l0479 (23) 2791919/23-05 (51)М. КЛ.

Союз Советских

Социалистических

Республик с присоединением заявки 8о

« (23) ПриоритетС 08 L 27/06

С 08 К 5/10

Государственный коинтет

СССР но ненни нзобретеннй н открмтнй

Опубликовано 1502,81, Бюллетень Н9 б (53) УД1(678. 743 .. .22.046(088.8) Дата опубликования описания 15.02.81

P.Ñ, Барштейн, Ю.Н. Мойса, С.A. Емельянова,Р.Д.Сторожинская, В.И. Кирилович, A.È. Куценко, Е.Г. МаксименкоД.H.оленькина, Л.В. Ромм, И.М. Васильев и В.Т, Баранрв м/ «Яф,,л

"- . ЯЯщ ;. "Ехуя ц „,. ""%ИИ тр(( (72) Авторь! изобретения (73) Заявитель (54) ПОЛИК2РНАЯ КОМНОЭИЦИЯ

Изобретение относится к получению поливинилхлоридных (ПВХ) пластикатов, предназначенных.для производства линолеумов, используемых для покрытия полов в промышленности и гражданском строительстве.

Известна НВХ-композиция, пластифицированная смесью диэфиров изомерных фталевых кислот и спиртов С-«-Со (1):Пластикат, содержащий 40 масс.ч. указанной смеси диэфиров, имеет улучшенные физико-механические показатели, но морозостойкость композиции при этом не превышает — 45 С. Другим недостатком ПВХ-композиции является высокая критическая температура растворения поливинилхлорида в диэфирах изомериых фталевых кислот и спиртов

С1-С9, равная 134 С, указывает на плохую растворяющую способность пластификатора и пониженную совместимость Его с ПВХ.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является полимерная композиция, содержащая, масс.чтдиоктилового (ди-2-этилгексилового) эфира о-фталевой кислоты 30-40, наполнителя 40-70, силиката свинца 3-4,двух основного стеарата свинца 0,5-1;стеариновой кислоты 0,5-1, двуокиси титана 0,5-1," красителя 0,5-1 на

100 масс.ч ПВХ. Применение в этой композиции в качестве пластификатора диоктилфталата или диоктилового (ди -2-этилгексилового) эфира о-фталевой кислоты (ДОФ) позволяет придать композиции мороэостойкость - 55ОС, причем температура растворения поливи0 нилхлорида в ДОФ составляет 118119 С (2).

Однако все возрастающие требования к строительным пластмассам, в частности к ноливинилхлоридным покрытиям

15 полов, по физико-механическим и технологическим показателям не удается полностью удовлетворить, используя

s качестве пластификатора ДОФ.

Цель изобретения - увеличение по20 каэателя текучести расплава, снижение истирания и улучшение восстанавливаемости композиции и снижение температуры растворения поливинилхлорида.

2 указанная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая поливинилхлорид, пластификатор íà основе фталевой кислоты, стеариновую

;кислоту, силикат свинца, двухосновЗО,ной стеарат. свинца, двуокись титана, 804673 иаполнитель и краситель, содержит в качестве пластификатора смесь сложного эФира о-Фталевой кислоты и Фракции нормальных спиртов С -Сб(ДАФ-56) со сложным эфиром о-фталевой кислоты и фРакцни BQQNcllIhHhHc спиРтов С, о «С, 1 (ДАФ-1012), взятых в соотношении от

9:1 до 1:1, при следующем соотношении компонентов, масс.ч

Полив инилхлорид 100

Наполнитель 20-80

Пластификатор 20-45, Силикат свинца, 0,5-5,0

Двуокись титана 0,2-2,5

Краситель 0,1"1,5

Стеариновая кислота 0 1-1,2

Двухосновной стеарат свийца 0 1-0,8

Композиция может содержать в качестве наполнителя мел, еажу, тальк и другие, в качестве красителя - моностраль, ацетиленовую сажу, пигмент голубой, крои желтый, ирои оранжевый или другие. Виже приведены примеры конкретного использования пластифипирующей смеси ДАФ-56 и ДАФ-1012 при различном их соотношении и концеитрацииъв поливинилхлоридиыи пластикатах, предназначенных для производства линолеумов.

П р и,м е р 1. Композицию, сос тоящую .нз, масс.ч ПВХ N-64 .100;

ДАф-56 20, ДАФ 1012 20 (соотношение

ДАФ-56тДАФ-1012 равно 1г1); иаполнителя-гидрофобиого мела 60 силиката свинца 0,5; двухосновиого стеарата свинца 0,1; стеариновой кислоты 0,1 двуокиси титана 0,2; красителя-вигмент голубой 0,1, смешивают в смесителе типа "Вернер-Пфлейдерера", затем желатннизируют при 80 + 5 С в течение 30 мин и вальцуют при 160"5 С в течение 15 мин.

Результаты испытания композиции представлены в табл. i.

Пример 2. Композицию, состоящую иэ, масс.ч.: IIBX I4-64 1М;

ДАФ-56 14; ДАФ-1012 6 (соотношение

ДАФ-56 ДАФ-1012 равно 7:3); наполнителя-талька 20; силиката свинце 5, двухосновного стеарата свинца 0,8; стеариновой кислоты 1,2, двуокиси титана 2,5,красителя - крон желтый 1,5< подвергают обработке в условиях,описанных в примере 1.

Результаты испытаний пластиката приведены в табл. 1.

Пример 3. Композицив, состоящую из, масс.ч.s ПВХ, С-70 100;

ДЪФ-56 33,28; ДАФ-1012 5,87 (соотношение ДАФ-56зДАФ-1012 равно 8,5:1,5}; иаполнителя - сажи 50; силиката

26

ЗО

40 свинца 4; двухосновного стеарата свинца 0,6; стеариновой кислоты 0,1; двуокиси титана 2,0; красителя — ацетиленовой сажи 0,1,подвергают обработке в условиях, описанных в примере 1.

Результаты испытания пластнката .приведены в табл. 1.

П р н м е р 4. Композицию, состоящую из, масс.ч.: ПВХ М-64 100;

ДАФ-56 36; ДАФ-1012 4 (соотношение

ЦАФ-56:ДАФ-1012 равно 9:1) наполнители - гндрофобного мела 40; силиката свинца 2,92, двухосновного стеарата свинца 0,45; стеариновой кислоты

0,76; двуокиси титана 1,49; красителя - моностраль 0,75, подвергают обработке в условиях, описанных в примере 1.

Результаты испытания пластиката приведены в табл. 1.

Пример .5. Композицию, состоящую из, масс.ч.: IISX N-64 100;

ДАФ-56 33,28; ДАФ-1012 5,87 (соотношение ДАФ-56:ДАФ-1012 равно 8,5:1,5); наполнителя — гндрофобного мела 50; силиката свинца 2,.92, двухосновного стеарата свинца 0,45; стеариновой кислоты 0,76; двуокиси титана 1,49, красителя - крон оранжевый 0,75,подвергают обработке в условиях, ойисанных в примере 1.

Результаты испытания пластиката приведены в табл. 1.

П р н м е р 6. Композицию,состоящую нз, масс.ч.: ПВХ И-64 100, ДАФ-56 40; ДАФ-1012 5 (соотношение

ДАФ"56:ДАФ-1012.равно 8:1); иаполии-. теля - гндрофобйого мела 80; силиката свинца 2,92, двухосновного стеарата свинца 0„45; стеариновой кислоты

0,76, двуокиси титана 1,49; красителя — крон оранжевый 0,75, подвергают обработке в условиях, описанных в примере 1.

Результаты испытания пластиката приведены в табл. 1.

Пример 7 (контрольный).Композицию, состоящую нз,масс.ч., ПЭХ

М-64 100; ДОФ 39,15, наполнителя " гидрофобного мела 50; силнката свинца 2,92; двухосновного стеарата свинца 0,45, стеариновой кислоты 0,76, двуокиси титана 1,49, красителя крон оранжевый 0,75, подвергают обработке в условиях, описанных в примере 1.

Ф

Результаты испытания пластиката приведены в табл. 1.

804673

Т а б л и ц а 1

Показатели

Примеры

Г

7 известный

2 3 4

4ю4 . 5.г5 ВюЗ 7к2 6ю8 6ю2 4ю1

30,5 30 4 30 2 39,8 32,4 30,0

67,4

Восстанавливаемость по прибору ПВ-2, %

28,1, 30,7 31,0 28,6 28,9 31,2 . 13,6

Полная деформация за

1 мин, мм

0,12 0,13 0 15 О, 14 0,16 0,13 0,21

Остаточная деформация за .1 мин, мм

0,08 0,09 0,09 0,10 0,10 0,08

0 18

2,32 . 2,20 2,10 2,12 2,36 2,04

2,48

Морозостойкость по ГОСТ

16783-71, С

-55 -55 -60 -55 -55 -55

-55

Термостабильность при вальцеванин, мин

60 60

60 60

30 30 - 30 30

30 30

Критическая температура растворения, С 166

105 - 98 102 98 100

Термооптическим методом установлено, что критическая температура о растворения ПВХ в ДАФ-56 равна 104 С, а ДАФ-1012 — 138 С. Применение .каждо" го из указанных пластификаторов в отдельности в ПВХ-композиции вместо

ДОФ невозможно вследствие большой летучести, низкой температуры вспышки ДАФ-56 и высокой критической температуры растворения ПВХ в ДАФ-1012.

При изучении смеси этих пластификаторов установлено, что при соотноСостав и соотношение пластификаторов в смеси

Температура растворения, С

1 рассчитанная экспериментальпо аддитивнос- ная ти

ДАФ-56 . ДАФ-1012

116

121

110

118

105

114

Показатель текучести расплава по ГОСТ

11645-73 (180 C 10 кг), г/10 мин

Истирание на машине типа

"ИИВОВ", мкм

Жесткость по ДЕФО на деформаторе типа "Континенталь", кг/мм

Остаточная цветоустойчивость мин

»» » » ° шенин ДАФ-56 и ДАФ-1012 от 9з1 до

40 1:1 соответственно наблшдается псао жительный синергетический зф@ектотклонение от аддитивности в сторону снижения температуры растворенная

ПВХ.

45: В табл; 2 представлена зави- симость температуры растворения поливинилхлорида от состава и соотношения пластификаторов ДАФ-56 и ДАФ-1012.

Т а б л и ц а 2

804673

П о олжение табл. 2

Температура растворения, С

ДАФ-1012 рассчитанная экспериментальпо аддитивнос- ная т

ДАФ-5 6

110

107

102

138

При этом ПВХ-композиции, содержа щие вышеуказанные пластифицирующне смеси, имеют улучшенные физико-меха:нические и технологические свойства 20 по сравнению с известным (см. табл.1).

Иэ табл. 1 и 2 видно, что синерге-. тическая смесь ДАФ- 56 и ДАФ-1012 оптимального соотношения (пример 5} имеет уыеньшеннув на 18-20"С температуру раатвореиия ПЭХ по сравнению с известным - ДОФ. Улучшенная растворя. ющая способность предлагаемой пластифицирующей смеси указывает на повы,.шенную.совместимость с полимером и ЗО

:позволяет снизить температуру перера ботки композиции. При этом покаэа-:тЕль текучести расплава композиции более чем в 1,6 рава превышает показатель текучести расплава промышленной известной рецептуры.

Положительный синергетический эффект предлагаемой смеси пластификаторов:ДАФ 56 и ДАФ-1012 выразился также, . в.ряде очень важных эксплуатационных показателей линолеума. Из табл, 1 40 видно, что устойчивость к нстиранию и восстаиавливаемость пластиката,полученного по предлагаемому иэобрете" иив1в 2-2,5 раза превосходит известный. Причем во всем диапазоне пред- 4я лагаемого соотношения смеси пластификаторов ДАФ"56 и ДАФ-1012 материал сохраняет мороэостойкость на уровне минус 55-60 С, высокую динамическую териостабильиость н остаточную цвето- О устойчивость.

Иредлагаемае пластифицирующие смеси ДАФ-56 и ДАФ-1012 в соотношении от от 19 1 до 1 1 позволяют расширить accolhимент и диапазон эффективного использования пластификаторов типа диацхилфталатов.

Применение в композиции пластнфицирующей смеси в количестве, меньшем

20 масс.ч.на 100 масс.ч.ПВХ нецелебЪобразно ввиду. снижения мороэостойкоа- 49 ти композиции,а большем 45 масс.чиз-эа утраты композицией необходимой жесткости . Введение наполнителя asляется важным фактором регулирования прочиостной характеристики матерна- 65 фОрмула изобретения

Состав и соотношение . пластификаторов в смеси ла, прн содержании наполнителя меньшем 20 масс.ч. упрочненне пластиката недостаточное, а прн содержании его большем 80 масс.ч. линолеум уже по эластичности не удовлетворяет требованиям Ту 400-1/51-125-76. Снликат свинца н двухосновной стеарат свинца являются термостабилизаторамн ПВХкомпозиции, которые в указанном соотношении н интервале концентраций являются наиболее эффективными при применении в сочетании с указанной смесью пластификаторов ДАФ-56 и ДАФ1012. Стеариновая кислота, как технологический ингредиент, при концентрации меньшей 0,1 масс.ч. себя не оправдывает, а прн больших 1,2 масс.ч.» вызывает снижение.термостабильностн композиции. Выбранные диапазоны концентраций двуокиси титана от 0,2 до

2,5 масс.ч. и красителя от 0,1 до

1,5 масс.ч. как пигментов являются оптимальными н обеспечивающими остаточную цветоустойчнвость композиции не менее 30 мин при максимальной степени наполнения.

Таким образом, новая совокупность признаков предлагаемого технического решения обеспечивает положительный эффект в снижении критической температуры растворения ПВХ íà 18-20 С, увеличении показателя текучести .расплава композиции в 1,6-2 раза,снижении истнраемости и увеличении восстанавлнваемостн в 2-3 раза. При внедрении предлагаемой композиции в серийное производство благодаря улучшенной технологичности материала снизятся энергозатраты, возрастет производительность единицы оборудования, повысится качество линолеума. Кроме того, .сннергетнческая смесь пластификаторов ДАФ-56 и ДАФ-1012 по себестоимости дешевле ДОФ.

Полимерная композиция, содержащая поливинилхлорид, пластнфнкатор на основе фталевой кислоты, стеариновую 804673

Пластификатор

Силикат свинца

Двуокись титана

Краситель

Стеариновая кислота

Двухосновной стеарат свинца

20-45

0,5-5

0,2-2,5

0,1-1,5

0,1-1,2

0,1-0,8.

20-80

Составитель В. Валгин

Редактор М. Дылын Техред И.Коштура Корректор С. ШекмаР

Заказ 10816/40 Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4 кислоту,. силикат свинца, двухосновной стеарат свинца, двуокись титана, наполнитель и краситель, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения температуры растворения поливинилхлорида, увеличения показателя текучести расплава, снижения истирания, и улучшения восстанавливаемости композиции, она ссдержит в качестве пластификатора смесь сложного эфира о-фталевой кислоты и фракции нормальных спиртов С -С со сложным эфиром о-фталевой кислоты и фракции нормальных спиртов С о -C<, взятых в соотношении от 9:1 до 1г1, при следующем соотношении комйонентов, масс.ч.:

Поливинилхлорид

Наполнитель

Источники инфо щации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 275377, кл. С 08 L 27/06, 1969.

1э 2. Линолеум поливинилхлоридный иногослойный беэосновной экструзионный ТУ 400-1/51-125-76 (прототип).