Способ измельчения полимерного материала

Изобретение относится к получениюполимерного материала в виде мелкодисперсной неслипакщейся крошки, предназначенной для последующей переработки в иэдрлия, а также для нанесения полимерных покрытий. 5Известен способ измельчения путеммеханического дробления твердого полимерного материала в молотковой мельнице 1.однако эффективное использование 10этого метода при измельчении эластичных и вяэкоупругих материалов, например полиолефинов и полиамидов, возможно. только в условиях глубокого охлаждения, что требует значительного расхода хладагента (0,7-4,0 кг жидкогоазота на 1 кг продукта) и большогоудельного расхода энергии (3005000 кВтч/т).Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является способ, заключающийся в плавлении материала в емкости с последукщим механическим измельчением. Способ обеспе.чивает иэмельчение широкого кругаполимерных материалов, в том числемногокомпонентных, с йизкими удельными энергоэатратами 2 ,Недостатком известного способаявляется невозможность получениямелкодисперсной полимерной крошки сразмером менее одного миллиметра..Поэтому образующиеся гранулы приходится на практике дополнительно подвергать последовательно охлаждениюв барабанных или ленточных охладителях, грубому дроблению и тонкомудроблению в ударно-шаровых, струйных. и других мельницах, что приводит ксущественному увеличению удельныхэнергозатрат. 40Цель изобретения - получение мелкодисперсной крошки.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу измельчения полимерного материала, включающему плав 45ление материала в емкости с последующим измельчением, последнее осуществляют путем перемешивания расплавапри одновременном его охлаждении дотемпературы на 1-40 фС ниже температуры плавления, при этом скорость охлаждения выдерживают в пределах 5-80 град/ьин.перед охлаждением в расплав можетбыть введен пластификатор с вязкостьюне более 1400 П в количестве 0,0110 вес. ч,Способ осуществляют следукщим образом. В тяжелый смеситель типа Бембери 60 вводят компоненты материала. Материал в виде гранул, грубо нарубленной пленки или отдельных кусков при смешении валками постепенно нагревается, плавится и гомогениэируется. 65 По способу полученный в смесителерасплав подвергают быстрому охлаждению со скоростью 5-80 град/мин, дотемпературы на 1-40 фС ниже Тд путемувеличения скорости циркуляцйи захоложенной воды или солевого раствора вохлаждающих секциях смесителя при одновременном перемешивании расплава.Кристаллизация (или затвердевание)перемешиваемого материала сопровождается его растрескиванием, что вконечном итоге приводит к образованию всмесителе мелкодисперсной крошки сосредним размером 100-500 мк, Удельныеэнергоэатраты не превышают при этом60-65 кВтч/т, а получаемый материалне требует для своего использованиядальнейшего измельчения,Для дополнительного снижения удельных энергозатрат в расплав вводятперед его охлаждением пластификатор,например кремнийорганический деполимериэат Д,. В результате снижаетсявязкость расплава, увеличивается скорость его охлаждения, на 3-60 снижается электроэнергия, потребляемаядвигателем смесителя.,Введение пластификатора приводит также к получениюболее однородной крошки с более высокой дисперсностью.П р и м е р 1, В тяжелый смесительвводят 100 кг гранулированного полиэтилена высокого давления и 100 г стабилизатора диафена "НН", производятсмешение до достижения температурырасплава.на 15 С выше температурыплавления полиэтилена,.т.е. до 140 С,Расплав переь. шивают при скоростивращения валов-шнеков смесителя, равной 50-60 об/мин, и охлаждают со скоростью 10 град/мин до 100 С, при этомв смесителе образуется неслипающаясякрошка со средним размером частиц200-500 мкП р и м е р 2. В тяжелый смеситель вводят 100 кг гранулированного,стабилизированного, ударопрочногополипропилена. Перемешивание производят при скорости вращения шнекасмесителя 50-60 об/мин. При достижении 195 С в расплав вводят 1 кгожидкого силоксанового каучука с вязкостью 800 П (мол.масса л 10) и охлаждают расплав до 160-165 С со скоростью 6 град/мин, не прекращая перемешивания. При этом в смесителе образуется неслипающаяся крошка сосредним размером 100-500 мкм, а энергоэатраты составляют 65 кВтч/т.П р и м е р 3. Процесс ведутаналогично примеру 2. При температуре расплава 190 С вводят в него 2 кгжидкого каучука СКД-Ж с вязкостью10-1200 П (мол.масса 2500-17000) иохлаждают расплав до 150-155 фС в условиях его перемешивания. Размер получаемой крошки составляет 100-500 мкм10,1-0,5 ьвю).1022735 Составитель М.ИвановРедактор Т.Митейко ТехредМ.Гергель Корректор А.Ференц Эакаэ 4104/4 Тираж 622 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 П р и м е р 4Композицию иэ полнвинилхлорида, пластификатора и стабилизатора вводят в смеситель тяжелого типа и производят смешение до достижения 190 ф С. Затем при непрерывном перемешивании в смесь добавляют жидкий хлоропреновый каучук (нейрит НТ с вязкостью 20 П) и снижают темпе. ратуру со скоростью 8 град/мин до 150 С. В смесителе образуется крошка размером до 250 мкм.П р и м е р 5Процесс ведут аналогично примеру 4. При достижении 190 С в расплав вводят в количестве 0,5 кг пластификатор дибутилфталат с , вязкостью около 1 П и снижают температуру до 160 фС в условиях непрерывного перемешивания и средней скороети охлаждения 15 град/мин. В смесителе образуется при этом неслипаюшаяся крошка со средним размером 250-400 мкм. удельные энергозатраты на ее получение составляют около 60 кВтч/т. Иэ приведенных примеров следует,что предлагаемый способ обеспечивает возможность получения мелкодисперсной неслипаюаейся крошки с размером 100-500 мкм при низких удельных энергоэатратах, в 5-30 раэ более низких, чем в случае известных способов; минуя стадию предварительного измельчения и не требуя глубокого охлаждения иэмельчаемого материала, что в целом приводит к более низкой стоимости производства; с использованием даже 10 сушествукщего технологического оборудования, например тяжелых смесителей типа Бембери, предлагаемый способ обеспечивает организацию производства мелкодисперсного порошкового поли мерного материала с производительностью значительно вьйае (500-400 кг/ч на один смеситель), чем в случае использования уже сушествующих снособов измельчения, воэможнОсть эффективного измельчения высокоиаполненных полимерных композиций прн повышенных температурах - в температурном интервале плавления полимера, значительно снижая тем саум абраэивный износ используемого оборудования.