Полимерная композиция

19) 1) ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ еспУБЛИКНЯОЕВАЛЕНТ СССР) ГОСУДАРСТВЕННОЕ М ВЩОМСТВО СССР (ГО К АБТОРСКОИзобретение относится к областирегенерации пластмассовых отходов и может быть использовано для получения гранулированных материалов и изделий из отходов полиэтилена (вторичный полиэтилен).Известна полимерная композиция, содержащая вторичный полиэтилен и технологическую добавку - катализаторы гидролиза сложных эфиров. Добавка к отходам полиэ 1 иленэ катализаторов гидролиза сложных эфиров повышает текучесть расплава в 1,2-1,5 раза, облегчая тем самым последующую его переработку.Недостатком композиции является. то, что данная технологическая добавка не позволяет получить пригодный к дальнейшей переработке материал из вторичного полиэтилена, содержащего перекисные и гидроперекисные соединения (полиэтиленовой пленки, использовавшейся в качестве подложки для предварительного формования изделий из стеклопластика и загрязненной вследствие этого неотвержденной полиэфирной смолой содержащей перекись дикумила или бензоила).Особенностьа указанного вида вторичного сырья является то, что после отмывки поверхностных загрязнений в отхЪдах полиэтиленовой пленки остаются перекисные соединения (перекись дикумила или бензоила), которые диффундировэли в полиэтилен за период эксплуатации пленки. Переработка этих отходов в гранулированный материал и изделия методом экструзии, литья и т.д, практически невозможна в виде образования в процессе переработки трехмерной сшитой структуры материала с практически полной потерей текучести его расплава. Кроме того, достижение эффекта требует в ряде случаев подбора специальных режимов переработки композиции, что ограничивает возмбжности ее применения,Наиболее близкой по технической сущности к предложенной композиции является полимерная композиция, содержащая вторичный полиэтилен и технологическую добавку - вещество, выбранное из группы, включающей органические спирты с алкильным радикалом С 1 о-С 2 о, органические кислоты. с алкильным радикалом Со-С 2 о, натриевые или калиевые соли указанных кислот, стеараты бария, кальция, цинка, полиорганосилоксаны, содержащие в качестве заместителей кремния метил, атил, фенил и водород, диэтиленгликоль, антрацен, сернистый молибден и графит. Указанйые добавки играют роль межструктурной сравнению с предыдущей отличается лучшей перерабатываемостью.Недостатком композиции является то,что указанная добавка. не повышает теку 5 честь расплава вторичного полиэтилена, содержащего перекисные и гидроперекисныесоединения, Такие отходы полиэтиленаимеют настолько низкуе текучесть расплава, что совершенно не пригодны к перера 10 ботке и не использугатся,Цель изобретения - повышение текучести расплава вторичного полиэтилена, сшитого перекисью.Указанная цель достигается тем, что15 полимерная композиция, содержащая вторичный полиэтилен и технологическую добавку, в качестве технологической добавкисодержит тиосульфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас,ф :20 Вторичный полиэтилен 97,0-99,8Тиосульфат натрия 0,2-3,0Вторичный полиэтилен представляетсобой смесь отходов полиэтилена и перекиси бензоилэ илидикумила, которые диффун 25 дировали в полиэтиленовую пленку впроцессе ее эксплуатации в качестве .подложки для предварительного формированияизделий из композиций на основе полиэфирных олигомерных смол и стекловолок 30 нистого наполнителя. В процессепереработки таких отходов известными методами (экструзии, литья под давлением)при температуре переработки выше температуры плавления) происходит химическая35 сшивка полиэтилена с образованием трехмерной структуры. Содержание гель-Фракции нерастворимого остатка) достигает внем 85, При этом полиэтилен практическиполностью теряет текучесть расплава и его40 формование в изделия становится невозможным Добавка известных модификаторов, улучшающих текучесть расплававторичного полиэтилена, например смазокпо прототипу, не эффективна в связи с тем,45 что трехмерная структура при этом сохраняется.УПри введении во вторичный полиэтилен, содержащий перекисные и,гидроперекисные соединения, тиосульфата натрия поБ 0 классическому механизму должна была произойти дополнительная пространственнаясшивка. полиэтилена содеркащейся в немдвухвалентной серой. Однако наблюдаетсянеожиданный эффект - значительное сни 55 жение пространственной сшивки полиэтилена в процессе его переработки за.счетвзаимодействия тиосульфата натрия с просмазки, повышая текучесть расплава вто- дуктами окисления полиэтилена. Исследоричного полиэтилена в 1,5-2,5 раза, вслед- вание ИК-спектроскопией установлено, что.ствие чего данная композиция по сернистые соединения входят в состав мэк 1131210ромолекул полиэтилена при снижений в ней П риме р 2. Загрязненную изношенную перекисных группировок, образуя сополи- полиэтиленовую пленку, использовавшуюмер, обладающий специфическими свойст- ся в качестве подложки для предварительвами. В процессе последующей обработки ного формования. изделий из изделия рост гель-фракций практически не 5 стеклопластика и содержащую неотвержнаблюдается благодаря стерическим эф- деннуюполиэфирнуюсмолуистекловолокфекта макромолекул нового строения нистый наполнитель в количестве 107 ь,Введение в отходы полиэтилена, содер- измельчают в присутствии воды на роторжащие перекисные и гидроперекисные сое- ном измельчителе пластмасс, отделяют от динения,.менее 0,2 мас.% тиосульфата "О загрязнений в ванне. дополнительно пронатрия не вызывает заметного эффекта по- мывают в вертикальном высокоскоростном вышения текучести их расплава, а более 3,0 роторном. аппарате и сушат в течение 2-3 ч мас,ф, нецелесообразно, так как не приво- при 60-70 С, а затем вводят тиосульфат надит к дальнейшему росту текучести. трия в количестве 1,8 мас. на 98,2 мас.. П р и м е р 1. В вертикальный аппарат 15 отходов и экструдируют при температуре роторного типа с мощностью привода 100: 130-1 БОС непосредственно в изд, -щ или кВт, диаметром рабочей камеры 900 мм и в гранулированный материал.скоростьк 1 ротора, снабженного ножами, Показатель текучести расплава пол об/мин загружают в течение 4 мин ученноговторичногоматериала,егопрочнозагрязненную изношенную полиэтилейо сть при.разрыве, относительное удлинение ,вую пленку, использовавшуюся в качестве .. при разрыве и относительная скорость.форподложки для предварительного формова- . мования указанйв таблице.ния изделий йз стеклопластика и содержа- . Пример.З.Загрязненнуюизношенную щую неотвержденную. полиэфирную смолу полиэтиленовую пленку, использовавшую- и стекловолокнистый напопйитель в количе ся в качестведодложки для предварительстве 10,. Одновременно с загрузкой мате-. ного формования изделий из риала в течение 4 мин подают 520 л воды.;: стеклопластика и содержащую неотвержЗа время загрузки отходы измельчаютоя и денную полиэфирную смолу и стекловолокпромываютеяотзагрязнений,Поокончании . нистый наполнитель в количестве 10; стадий измельчения и отмывки прекращают 30 измельчают и.промывают от загрязнений в подачу промйвочйой воды. Затем в течение . вертикальном, аппарате роторного типа по Щ мин осуществляют отжим и сушку: мате- примеру 1, после чего в этом же аппарате риала в этомжеаппарате. Послесушкима- - осуществляют. отжим и сушку материала, в териала температура его. возрастает до процессе которой вводяттиосульфат натрия . 95-100 С и начинается процесс аламера в количестве 3,0 масф на 97,0 мас. отхоции, который сопровождается уаелицвнием: дов, По окончании сушки материала темпепотребляемоймощностиисплавлениемча- ратура его возрастает до 95-100 С и стиц материала. На стадии начала агломера- . начинается процесс агломерации, после коции вводят тиосульфат натрия в количестве. торой агломерировайный продукт перера;2 мас.ф на 99,8 мас. .отходов. Агломери батывают также по примеру 1, Показатель рованный продукт перерабатывают непос- текучести расплава полученного вторичного редственно в изделия или в материала, его прочность при разрыве, отг 1 йнулированный материал методом экс- . носительное удлинение при разрыве и отнотрйии при 130-150 С или в изделия лить-: . сительная скорость формования указаны в ем пад.давлением при 170-210 ОС, В 45 таблице.представленной таблице приведены.зна- Из приведенный. таблицы видно, что ченйя показателя текучести полученного вторичный полиэтилен, содержащий пере- вторичного материала, его прочности при кисные и гидроперекисные соединения, разрыве, относительно удлинения при имеет чрезвычайно низкие показатель теку- разрыве. содержания гель-фракции и от чести расплава - 0,02 при Р=5 г/10 мин и. .носительной скоростй формования.отно- скорость формования, в 10 раз нйже износительно немодифицированной . шенной полиэтиленовой пленки, вследстизношенной полиэтиленовой пленки), вие чего практически не формуются Скорость формования определялась как методами экструзии и литья под давлением.скорость формования трубчатой заготовки 55 Введение известных добавок, напри- . с последующим ее охлаждением и коэффи- мер смазок (стеарата бария), не приводит к циентом вытяжки трубы 1,1 дб разрыва роступоказателятекучестирасплава, заготовки, Скорость формования немоди- . Введение во вторичный полиэтилен, фицированного вторичного полиэтилена сшитый перекисью, 0,2 - 3,0 мас, тиосуль. принята за единицу. фата натрия позволяет избежать в процессе1131210 последующей переработки образования в полиэтилене трехмерной пространственной структуры, о чем свидетельствуют следующие показатели;снижение в десятки раз содержания гель-фракции;увеличение в 20-30 раз показателя текучести расплава.Скорость формования вторичного полиэтилена возрастает в 8-10 раз, что делает возможным их переработкутрадиционными методами литья под давлением и экструзии. Физико-механические показатели мате иала Материал Содержание гель- Фракции,ОтносиОтноси- тельная Показатель текучестиПрочность при пп тельное разрыве,МПаскорость формираудлинение при расплавапри Р"-5 гЛО разрыве,вания 0,35 80 10,3 0,7 10,5 1,5 11,8 . 0,1 О,О 2 0,025 0,1 11,8 0,8 0,9 0,4 14;О 0,8 190 0,4 13,0 с ль ата нат ия Полиэтилен изношенной пленки ПЭ)% стеарата бария смазка по прототипу) ПЭ, содержащийперекисные: и гидропереФкисные соединения, + тиосульфат натрия 51. 99,8ПЭ+0,2тиосульфата натрия 5.2. 98,2 % ПЭ+1 8 % тиосульфата натрия 5,3. 97% ПЭ+3% тио Таким образом; использование изобретения дозволит перерабатывать ранее неперерабатываемый бросовый материал, что обусловливает зкономический эффект в сум- Б ме 110 руб иа 1 т вторичного полиэтилена, .сшитого перекисью,(56) Авторское свидетельство СССР Ь 590969, кл, С 08 Е.23/30, 197510 Аморское свидетельство СССР М 1005442, кл, С 08 1 23/ЗО, 1981.Составитель В.РомановаТехред М.Моргентал Корректор М, Керецман Редактор Тираж, . Подписное . НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 Заказ 3190 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Вкгород, ул.Гагарина, 101 9 11Формула изобретенияПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая вторичные полиэтилен и технологическую добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения текучести расплава вторичного полиэтилена, сшитого перекисью,31210 10композиция содержит в качестве технологической добавки тиосульфвт натрия при . следующем соотношении компонентов, мас.ч.: .Вторичный полиэтилен 97,0 - 99,В Тиосульфат натрия . 0,2 - 3,0