Способ получения наполненных полимерных композиций

2 ИЗОбРЭТЭНИЕ ОТНОСИТСЯ К области ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЭрНЫХ КОМпозиций, предназначенных для изготовления изделий технического и бытового назначения, в том числе для изготовления изделий,работающих в агрессивных средах.Известен способ получения наполненных полимерных композиций с улучшенными эксплуатационными свойствами на стадии конфекцио нирования, т.е. на стадии обработки базовых марок полимеров после синтеза. При этом способе дозирование и первая стадия смешения полимера и наполнителя проходят в первичном смесителе, а вторая стадия в смесителе с охлаждающей рубашкой. Йолученная композиция поступает в гранулятор и в гранулированном виде поставляется потребителям для изготовления пластмассовых изделийС Калиничев Э.Л., Саковцева М.Б., Выбор пластмасс для изготовления и эксплуатации изделий,Справочник, изд-во Химия,Ленинград,1987 с. 158-159).Недостатком известного способа получения наполненных поли мерных композиций является высокая стоимость и сложность технологического процесса.Наиболее близким к предлагаемому способу получения наполненных полимерных композиций является способ, согласно которому в электропечи при 600 С в течение 24 часов просушивают наполнитель,состоящий из металлических порошков меди, алюминия и др.(1,О 7,О мас.) крупностью 5-40 мкм и минералов окиси алюминия,графита ( О,155,0 мао.). Сначала смешивают с гранулами полиамида (1 ОО мас.) порошок меди до получения однородной смеси, затем в полученную смесь таким же образом последовательно вводят и3 Микросферы из золы тепловых электростанций-это пусто телые немагнитные гранулы, заполненные смесью топочных газов и воздуха,с насыпной плотностью 0,204 г/смз и крупностью до 400 мкм. Микросферы по химическому составу представляют смесь силикатов и окислов алюминия, железа, кальция, магния,натрия, прошедших термообработку при 1350150 ОС и обладающих химической стойкостью, что обуславливает и высокую кислото стойкость полимерной композиции С до 40 мас. при крупности до 200 мкм) при работе в агрессивных средах и, в частности,в растворах минеральных кислот при повышенных температурах.Смешивание микросфер золы тепловых электростанций с поли мером при температуре размягчения полимера по Вика основано на следующем.Удельная поверхность микросфер крупностью до 200 мкм сосч тавляет 1320 см 2/г, а гранул полимера ( полипропилена или полиетилена)122 см 2/г. Благодаря большой удельной поверхности микросферы при перемешивании закрепляются в разогретом до температуры размягчения по Вика С от 90 до 18000 в зависимости от вида полимера) поверхностном слое гранул полимера и остаются в нем при снижении температуры.Благодаря интенсивному перемешиванию и твердому состоянию микросфер слипание частиц полученной композиции не происходит. Сами микросферы при нагреве до указанных температур остаются неразрушенными, т.к. для разрушения их оболочки требуется нагрев находяшмхся внутри них газов до температуры более 23000.Таким образом, происходит равномерное распределение микросфер в массе полимера, расслаивание составляющих полип мерной композиции исключается, что обеспечивает устойчивые и высокие физикочмеханические и химические свойства полимерной композиции. Кроме того, упрощается технология получения напол НЭННЪТХ полимерных КОМПОЗИЦИЙ, ИСКЛЮЧЭЕТСН ИСПОЛЬЗОВЭНИЭ ДОна 40) расход дорогостоящих полимеров на изготовление ком ПОЗИЦИЙ И СНИЖЭЭТСЯ МЭССЭ ПОЛУЧВЭМЫХ ИЗДЕЛИЙ З 8 СЧЕТ ВВЕДЕНИЯВ СОСТЭВ КОМПОЗИЦИИ В КЭЧЭСТВЭ НЭПОЛНИТЭЛЯ микросфер ЗОЛЫСпособ осуществляется следующим образомГранулы полимера и микросферы золы тепловых электростанций крупностью до 200 мкм в количестве до 40 от общей массы композиции засыпают в лопастной обогреваемый смеситель. В зависимости от вида применяемого полимера задают температуру внутри смесителя, соответствующю температуре размягчения этого полимера. Для полиэтилена низкой плотности задают 9 О 11 ОС,высокой плотности 125128 С, полипропилена 15 О 16 ОС и тд. Смешивание полимера с микросферами производят в течение 152 О минут. При разогреве гранул полимера до температуры размягчения по Вика микросферы равномерно налипают на их поверхность и закрепляются на ней. Полученную смесь засыпают В бункер машины для литья И изготавливают изделия.Патентуемый способ иллюстрируется примерами конкретного выполнения.Для определения максимально возможной массы мииросфер в полимерной композиции в лабораторном лопастном обогреваемом смесителе были изготовлены образцы с микросферами золы тепло вых электростанций различной крупности.Пример 1. В смеситель загружали гранулы полипропилена,затем микросферы золы ТЭС крупностью до 400 мкм. При смешивании температура внутри смесителя соответствовала температуреразмягчения полипропилена по Вика 15 О 155 С. Время смешиванияПосле выпуска композиции из смесителя определялась масса3255 5 микросфер, закрепленных на поверхности гранул полимера. Пример 2. Условия изготовления композиции те же, что В примере 1, только крупность загружаемых микросфер до 315Пример 3. Условия изготовления композиции те же, что в примере 1, только крупность загружаемых микросфер до 200 мкм.Аналогично примерам 1-З были изготовлены композиции с использованием в качестве полимера гранул полиэтилена.Результаты примеров представлены в таблице 1, из которой следует, что при крупности микросфер до 200 мкм масса ихзакрепления на гранулах полимеров может достигать 40.Таблица 1. Закрепляемость микросфер на полимерах В зависимости от крупности Крупйобт мирбсфрымм Т СоЕержнйемйкробфрвнбмйоОпределенная по фактору закрепляемости оптимальная крупность микросфер до 200 мкм отвечала требованиям, предъявляемымк микросферам золы ТЭС по условиям сопротивления разрушениюТаблица 2 Сопротивление разрушению микросфер золы ТЭС