ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1995 года по МПК C08L27/06 C08K5/00 C08K5/00 C08K5/04 C08K5/09 

Изобретение относится к составам полимерной композиции на основе непластифицированного поливинилхлорида, которая может быть применена, например, для получения нетоксичных, цветостойких и термостабильных изделий.

Полимерная композиция перерабатывается методом экструзии с раздувом в товары народного потребления, например упаковочные изделия (бутылки, канистры и т.д.) с улучшенной ударопрочностью и перерабатываемостью при их производстве.

Известна нетоксичная композиция, содержащая ПВХ, эпоксидированное соевое масло, стеараты кальция и цинка, смазку (1).

Полимерная композиция применяется для получения винипласта, перерабатываемого методом экструзии, литья под давлением и т.д. в упаковочные материалы и изделия.

Известна полимерная композиция для производства жестких нетоксичных упаковочных материалов в пищевой и медицинской промышленности, содержащая, мас. ч.: 100 ПВХ; 1-3 стеарат кальция; 0,5-1,5 стеарат цинка; 2-3 эпоксидированное соевое масло и 0,002-12 добавка целевого назначения (2).

Недостатком полимерных композиций по (1) и (2) являются трудности в переработке за счет использования в качестве основы высокомолекулярного полимера винилхлорида; недостаточно высокая термостабильность порядка 48-50 мин при 175^оС по "Конгорот", что обусловлено содержанием сравнительно большого количества стеарата цинка, в присутствии которого ускоряется распад ПВХ; кроме того, стеарат является дорогостоящим и дефицитным химикатом, что увеличивает себестоимость композиции.

Известна полимерная композиция, содержащая, мас.ч.: 100 ПВХ; 1-5 термостабилизатор; 0,2-1,5 смазка и 2-8 аэросил; модифицированный 2-7 мас.% поливинилхлорида (3).

Полимерная композиция применяется для получения труб, экструзионно-выдувной тары, листов. Известная полимерная композиция обладает достаточно высокой ударопрочностью, но не обеспечивает высокой перерабатываемости из-за недостаточно высокой критической скорости вытяжки до разрыва прутка (3).

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является полимерная композиция, содержащая, мас.ч.: 100 ПВХ (суспензионный); 3 эпоксидированное соевое масло, 1,5 стеарат кальция; 0,5 стеарат цинка и 8 диметакриловый эфир дифенилолпропана (4).

Известная композиция обладает достаточно высокой цветостойкостью, термостойкостью и жесткостью. Термостойкость известной композиции по "Конгорот" при 175^оС, мин = 73.

Недостатком известной композиции является то, что изделия, изготовленные из этой композиции, не обладают достаточно высокой прочностью и сопротивлением к деформациям; имеет место также достаточно высокий расход композиции на единицу изготавливаемого изделия.

При переработке композиций на основе ПВХ методом экструзии или литья под давлением важно знать текучесть. Текучесть полимерной композиции зависит от молекулярной массы полимера, его структуры, температуры плавления или перехода в вязкотекучее состояние. Изменение в химической структуре полимера приводит к изменению температуры его плавления. Наиболее полно характеризует текучесть композиции показатель текучести расплава, равный массе материала, вытекающего через калибровочное сопло за определенное время при определенной нагрузке и температуре.

Показатель текучести расплава композиции определяют по ГОСТ 11645-73.

Полимерная композиция на основе низкомолекулярного ПВХ с константой Фикентчера 63-65 имеет лучшие реологические свойства по сравнению с высокомолекулярным ПВХ с константой Фикентчера 70-90, что играет лучшую роль в литьевых рецептурах.

Целью изобретения является повышение прочности и сопротивления к деформациям изделий, изготовленных из полимерной композиции, и экономия сырья при сохранении прозрачности, цвето- и термостойкости изделий.

Технический результат достигается тем, что полимерная композиция, содержащая суспензионный поливинилхлорид, эпоксидированное растительное масло, стеарат кальция и стеарат цинка, в качестве поливинилхлорида содержит непластифицированный низкомолекулярный полимер винилхлорида марки 6358 М с константой Фикентчера 63-465, насыпной плотностью 0,45-0,55 г/см³ и остатком после просева на сите с сеткой N 0315% не более 0,5, N 0063% не менее 90 и дополнительно фиолетово-ультрамариновый пигмент при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Поливинилхлорид марки 6358 М суспензионный 100
Эпоксидированное растительное масло 3,15 Стеарат кальция 3,37 Стеарат цинка 0,10
Пигмент фиолетово-ультрамари- новый 0,02
Композиция содержит компоненты.

Поливинилхлорид марки 6358 М ГОСТ 14332-78 - это продукт суспензионной полимеризации винилхлорида, белый порошок, константа Фикентчера 63-65, насыпная плотность 0,45-0,55 г/см³ и остатком после просева на сите с сеткой N 0314 % не более 0,5, N 0063 % не менее 90.

Эпоксидированное растительное масло (соевое, подсолнечное, оливковое) - светло-желтая жидкость, плотность 0,995 г/см³, ТУ 6-10-722-77 марки СТ.

Стеарат кальция ТУ 6-09-4233-76 и стеарат цинка ТУ 6-09-4262-76 в исходном состоянии представляют собой дисперсный порошок.

Предлагаемая полимерная композиция может также содержать в своем составе различные целевые добавки.

Полимерную композицию приготавливают следующим образом.

Предварительно в фор-смесителе в течение 5-10 мин осуществляют смешение компонентов, выступающих в качестве термостабилизатора: эпоксидированного растительного масла, стеарата кальция и стеарата цинка.

В приготовленную смесь термостабилизатора добавляют поливинилхлорид с пигментом с последующим сухим смешением смеси полимера и термостабилизатора при 135-200^оС, предпочтительно 140-160^оС, и охлаждением полученной полимерной композиции до 40-60^оС.

П р и м е р 1. 3,15 мас.ч. эпоксидированного масла, 3,37 мас.ч. стеарата кальция и 0,10 мас.ч. стеарата цинка смешивают в фор-смесителе при комнатной температуре в течение 7 мин.

В полученную смесь термостабилизатора вводят 100 мас.ч. ПВХ-С марки 6358 М и фиолетово-ультрамаринового пигмента с последующим их смешением при температуре 160^оС и охлаждением полученной смеси до 50^оС.

Полимерная композиция предназначена для производства биориентированных бутылок, предназначенных для розлива газированной воды.

Полимерная композиция обладает хорошей текучестью в бункере, высокой скоростью экструдирования и позволяет получить бутылки без пузырьков, с хорошим блеском и нормальной прозрачностью для использованного типа стабилизации. Равномерность вытягивания и способность к биориентации - высокие.

Результаты испытаний полимерной композиции и бутылок, изготовленных на ее основе, приведены в табл. 1 и 2.

Пример 1 по предлагаемому изобретению, пример 2 - по прототипу.

Способ приготовления композиции и переработка ее в изделия аналогичны приведенным в примере 1.

По данным исследования Российского агентства по охране окружающей среды "Бизон" полимерная композиция на основе ПВХ С-6358М отличается большей токсикологической безопасностью (с точки зрения содержания примесных компонентов) по сравнению с композициями западного производства.

Так, в полимерной композиции на основе ПВХ Саянского ПО "Химпром" отсутствуют примеси диоксинов. Содержание мономера (винилхлорида) составляет 1 ppт, т.е. в 10 раз меньше установленного предела по ГОСТ 14332-78 и в 5 раз меньше стандартов ВОЗ для пищевой полимерной тары.

Использование: переработка в упаковочные изделия, например бутылки. Сущность изобретения: полимерная композиция, содержащая, мас.ч.: суспензионный непластифицированный низкомолекулярный ПВХ марки 6358 М с константой Фикентчера 63 - 65, насыпной плотностью 0,45 - 0,55 г/см³ и остатком после просева на сите с сеткой N 0315, % не более 0,5, N 0063, % не менее 90 - 100; эпоксидированное растительное масло 3,15; стеарат кальция 3,37; стеарат цинка 0,10 и пигмент 0,02, перерабатывается в изделия, обладающие повышенной сопротивляемостью к деформациям. 2 табл.

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая суспензионный поливинилхлорид, эпоксидированное растительное масло, стеарат кальция и стеарат цинка, отличающаяся тем, что в качестве поливинилхлорида она содержит непластифицированный низкомолекулярный полимер винилхлорида марки 6358М с константой Фикентчера 63-65, насыпной плотностью 0,45-0,55 г/см³ и остатком после просева на сите с сеткой N 0315, % не более 0,5, N 0063, % не менее 90 и дополнительно фиолетово-ультрамариновый пигмент при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Указанный суспензионный поливинилхлорид марки 6358М - 100
Эпоксидированное растительное масло - 3,15
Стеарат кальция - 3,37
Стеарат цинка - 0,10
Фиолетово-ультрамариновый пигмент - 0,02