Наполненная полимерная композиция

(19) (11) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕРНАЯ КОМПОЗИИзобретение1 М ПОЛИМЕРНЫМ я к наполн повьппия пр ение и разры- сферосто омпозициям, а именнолиолефинов - поликомпозициям п этилена, полипр карбонатным и д наполнителями, к использованы дл сованием и лить личной тары и к илена с ми ьным щ эластичныммогут бытьовления пресдавлением р и резиновый .-300 мкм,ованномуапример03, полуторы изг м под ы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Опытно-экспериментальный заводполимерных изделий, Московский институт тонкой химической технологииим. М.В.Ломоносова и Опытное хозяйство Приморское"(56) Авторское свидетельство СССРР 287565, кл. С 08 Ь 23/18, 1968,Авторское свидетельство СССРй, кл. С 08 Ь 23/06,. 1980.Авторское свидетельство СССРВ 563811, кл. С 08 Ь 23/06, 1973.Наполнители для полимерных компо-,зиционных материалов/Под ред. Г. С. Каца,Д.В.Милевски, М.: Химия, 1981,с. 138-144,(57) Изобретение относится к наполненным минеральным наполнителям полиолефиновых композиций, которые могут 5115 С 08 1 2/02, (С 08 , 13 9:06), С 08 К 3/26быть использованы для изготовления прессованием и литьем под давлением различной тары и корпусных изделий.Изобретение позволяет повысить относительное удлинение при разрыве (для полиэтилена низкого давления - до 38 Ж, для полипропилена - до 40%), ударную вязкость и атмосферостойкость, что ;достигается использованием композиции, включающей полиэтилен низкого давления или полипропилен, карбонатный наполнитель и модификатор, представляющий собой смесь 1 мас.ч. резинового порошка с размером частиц 1-300 мкм с 1-3 мас.ч. порошка смеси бутадиенстирольного каучука с содержаниемстирола 30 мас.ч. и стиролбутадиено- а вой смолы с содержанием стиролаЪФ 65 мас.ч. на 100 мас.ч. полимера в(Д массовом соотношении 1:(0,05-0,25)со степенью структурирования 70-80 Ж С содержанием талька 3-157 и размером частиц 10-300 мкм, при следующем соотношении компонентов, об,Е: полиэтилен низкого давления или пблипропилен ф ф 70-80; карбонатный наполнитель 12-24; (,с модификатор 4-12. 5 табл. 00О Цель изобретения -относительного удлиненве, ударной вязкости и атмкости.В композиции используютпорошок с размером частицполученный по любому реалив промьппленности способу,резиновый порошок марки ПР1680729 ченный твердофазным экструзионнымизмельчением вулканизованных резин,Порошок смеси бутадиенстирольного каучука и стиролбутадиеноной смолы со степенью структурирования 70580 . (содержание гель-фракции) выделяют из каучуковой крошки БС-П, заправленной антиагломерантом (тальком) путем просеивания ее через сито со стороной ячейки 300 мкм.В композиции используют порошокс размером частиц 10-300 мкм. Каучуковая крошка БС-П - отход производства бутадиенстирольных каучуков и15смол, образуется н виде коагулюмапри производстве бутадиенстирольныхлатексов и представляет их высокомолекулярную (структурированную) фракцию, выделяется на накуумно-сушильном агрегате с одновременной обработкой антигломерантом. В качестве карбонатного наполнителя используют карбонат кальция и его природные производные, такие как мел, кальцит, известняковая мука, ракушечник и др, сразмером частиц 2-40 мкм, влажностью0,5 . и содержанием карбоната кальция или его смеси с карбонатом магния(доломит) 90-95 ,Предлагаемую композицию получаютвведением наполнителей в расплавПЭНД или ПП на смесителях типа "Бенбери или одно-двухшнековых гранулято -рах-смесителях. Предварительно в ло 35пастном смесителе прн комнатной температуре готовят смесь резинового порошка с порошком иэ крошки ВС-П. Время смешения 15 мин.П р и м е Р 1, В смесительную камеру объемом 4 10 м смесителя "Бенбери", нагретую до 160-170 С, загружают 26,7 кг (80 об.%) ПЭНД, например марки 20908-040. После переходаПЭНД н расплав в смесительную камерупоследовательно загружают 10,5 кг(12 об. .) изнестняконой муки с размером частиц 2-20 мкм и 2,8 кг (8 об.%)предварительно приготовленной смесирезинового порошка с размером частиц1-300 мкм с порошком иэ каучуковой50крошки БС-П с размером частиц 10300 мкм в массовом соотношении 1:3,Общее время смешения 20 мин, Полученную композицию перерабатывают н изделия прессонанием и литьем под данле 55нием.Образцы Физико-механических испытаоний готовят прессованнем при 165 - 175 С и давлении 10 МПа, при выдержке на 1 мм толщины образца 5 мин и охлаждении под тем же давлением со скоростью 20 ФЗ С/мин до 40-50 С.П р и м е р 2. В смесительную камеру смесителя типа "Бенбери" объемом 4 ф 10 м нагретую до 180-200 С, загружают 20,2 кг (О об.%) ПП, например марки 21060. После перехода ПП в расплав н смесительную камеру последовательно загружают 17,7 кг (24 об. ) мела с размером частиц 2-40 мкм и 2,1 кг (6 об, ) предварительно приготовленной смеси резинового порошка с размером частиц 1"300 мкм с порошком из каучуковой крошки БС-П (размер частиц 10-300 мкм) в массовом соотношении 1:1,5, Общее время смешения 20 мин. Полученную композицию перерабатывают в изделия прессованием и литьем под давлением.Образцы для Физико-механических испытаний готовят прессованием при 185-190 С и давлении 10 МПа, при выдержке на 1 мм толщины образца 5 мин и охлаждении под тем же давлением со скоростью 20+3 С/мин до 60-70 С.о 1 Приготовление предлагаемой композиции на основе ПЭНД на одно-двухшнеконых грануляторах-смесителях провоодят при 179-190 С а на основе ПП -опри 200-230 С. Проводят определение физико-механических свойств композиции: относительного удлинения при разрыве и прочности при растяжении, ударной вязкости по Шарпи без надреза, модуля упругости при растяжении.Данные приведены в табл.1-5. Формула изобре тения Наполненная полимерная композиция, включающая полиэтилен низкого давления или полипропилен и карбонатный наполнитель, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью повышения относительного удлинения при разрыве, ударной вязкости и атмосЫростойкости, она дополнительно содержит модификатор, представляющий собой смесь 1 мас.ч. резинового порошка с размером частиц 1-300 мкм с 1-3 мас.ч, порошка смеси бутадиенстирольного каучука с содержанием стирола 30 мас.ч и стиролбутадиеновой смолы с содержанием стирола 65 мас.ч на 100 мас.ч,1 б 80729 Полиэтилен низкого давления или полипропиленКарбонатный наполнительИодификатор полимера в массовом соотношении1:(0,05-025) со степенью структурирования 70-807. содержанием талька3-157. и размером частиц 10-300 мкм,при следующем соотношении компонентов об,Х: 70-80 12-24 4-12Таблица Содершаниеполиэтнлена низкогодавления, об. Е Содержание наполнителей в композиции об.Х Свойства композиции Ю п/п Модуль упругости при растяше" нии,ИПа Порошок иэ каучуковой крошки БС-П с размером 0-300 мки Реэиновьйпорошок сразмеромчастиц1-300 мкм Карбонатный натносительое удлиение привзрыве,лнитель звестня ая мумеои части-20 икм кого давления38 32 28 35 24 иэтилен снове мпоз 80 80 80 850 100 800 4,535 1,2 30 40 76078012008501030970890 8 9 6 18 Ко ьные пример 40 60 11,17,74,4Не разрушается 80 75 70 61 63 138 142 54 22 18 75 О 80 20 75 70 80 80 801 О12 8 6 12 14 15 20 15 20 2715,8раз рушает30,521,7раз рушает 19 12 35 75 75 75 70 70 16 17 18 19 20 21 12 100 800 137 18 24 24 33 1 О 16 2,4 8,0 Порошок смолы с степенью ершаниеи стирола 30 мас.ч. и сти.ч. полимера в массовом соотношека 10 Х. войсо еси бутдершаниетруктури адиенстнррльностнрола 65 овання 75 Х; лбутади и 1:0,0 каучук с.ч. на дершан смтал 67891011121314 75 75 75 73 78 70 70 70 80 15 14 20 15 13 15 13 24 Не разрушается40 36,2 43,6 28 Не разрушаетИ И42,4 16,2 Не разрушает30,2 346 Не разрушает 540 525 460 325 300 250 900 980 730 780 950 1220 7801680729 Таблица 2 ИФп/п Содержание наполнителей в композицииоб,Х Свойства композиции Содержание полипропилена, об.Х Карбонатный наполнитель (мел) с размером частиц 2-40 мкм Резиновыйпорошок сразмеромчастиц1-300 мкм Порошок изкаучуковойкрошки БС-Пс размеромчастиц10-300 мкмФ Относительное удлинение приразрывеЖ Ударная вязкость поШарпи безнадреза,кДж 7 м Модульупругос"ти прирастяжении, МПа Композиция на основе полипропилена2,4 3,6 20 б Ь 33 24 18 70 70 24,3 Не разрушается32,4 Не разрушв" ется 1350 1040 70 73 21 15 24 42 1120920 15 20 13 9801150960 75 75 78 523,6 535,4 35 25 38 28,6 Не разрушается30,7 Не разруша- ется 80 80 16 14 24,5 21,5 1075 1030 24 30 10 80 2 40 930 Контрольные примеры 20 25 30 1 80 2 75 3 70 4 80 18 15 О 27 1 Ь138,5Ие разруша- ется 139016101800690 Композиции по прототипу 2025 30 20 25 30 24 18 24 18 б12 612 14 15 16 75 75 75 15 20 15 22 1 В 38 105 11001370930 17 18 19 20 75 80 80 80 20 12 14 12 30 24 20 42 1050030 1120880 86+Порошок смеси бутадиенстирольного каучука с содержанием стирола 30 мас.ч. и стиролбутадиеновой смолы с содержанием стирола 65 мас,ч, на 100 мас.ч. полимера в массовомсоотношении 1;0,05 со степенью структурирования 757 содержанием талька 103. 5 75 6 1 7080 8 75 9 70 10 70 11 70 12 70 13 70 33 41 90 102 125 12 18 25 36 1021,528,2Не разрушается24,822,0Не разрушается30,22623,4Не разруша- ется 675 610 475 . 450 400 1520 1150 1260 1000Р лэ 1 Ж о ЖХсфХЖМо 3 оэобоОЮДОХЫСОО сО 1 Х о О Р С -Е С Х фЭ1 Х ОоО Х ж 1 о д1 э 1 оХ 1 ЗдХлМ 1а 1Э 1ЦЭоВ1а,ОООО Оа-О ДО ц М ф Ф О О,0 сЧ сЧ л а -Фф СЧГ О СЧСЧСЧ а Вф 0Л ффСО - - - О ООО ---О М М ООСЧ Ю СЧ 0 М фСО З Ю с Х 3 М 4 М а-аа- М МММСЧСЧСЧСЧ Ж О ООО ОООО О ОООФм ф ффф ЛЛЛЛ СО ффСОЛЛфо оооо о-о-о а а а а а в лооасс фйффй со ф Ю Ю ОХ 1 о о о О О сч О сс сс до о о оомсс о фооо о Оъ - М л сч л аф оммм м ф м сч офоаомф осл сч м сч сч счоХйх а О г 1 Ом оИ м о 1 И ОИООщОО ллфлт ф