ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1998 года по МПК C08L27/06 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/04 C08K3/22 C08K3/24 C08K3/26 

Изобретение относится к области получения наполненных поливинилхлоридных композиций и может быть использовано при изготовлении пленочных материалов на основе поливинилхлорида (ПВХ), в частности линолеума.

Известна полимерная композиция на основе ПВХ, включающая, в мас.ч: суспензионный поливинилхлорид - 100; термостабилизатор 2,0 - 6,0; карбонат кальция 30,0 - 60,0; смазку 0,3 - 2 и оксид цинка или диоксид кремния 0,5 - 10,0 [1].

Однако материалы, изготовленные на основе этой композиции, имеют недостаточно высокую прочность при разрыве и сопротивление при раздире в поперечном направлении.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является ПВХ-пленка бытового назначения, включающая, в мас.ч: ПВХ 100; пластификатор 46 - 50; стеарат кальция 1,5 - 2,5; силикат свинца 3 - 5; стеарин 0,4 - 0,6; крон желтый 0,02 - 0,04; двуокись титания 3 - 5; углерод технический 0,005 - 0,02; мел 24 - 27 [2].

Известная композиция имеет недостаточно высокие значения таких физико-механических показателей, как прочность при разрыве и сопротивление раздиру в поперечном направлении.

Цель изобретения - увеличение прочности при разрыве и сопротивления раздиру в поперечном направлении.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция на основе ПВХ, включающая суспензионный поливинилхлорид, пластификатор, стеарат кальция, силикат свинца, стеарин, пигмент - крон желтый, двуокись титана, углерод технический и наполнитель, согласно изобретению в качестве наполнителя дополнительно содержит серпентинит модифицированный при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч:
Поливинилхлорид - 100
Пластификатор - 46 - 50
Стеарат кальция - 1,5 - 2,5
Силикат свинца - 3 - 5
Стеарин - 0,4 - 0,6
Крон желтый - 0,02 - 0,04
Двуокись титана - 3 - 5
Углерод технический - 0,005 - 0,002
Мел - 12 - 22
Серпентинит (модифицированный) - 5 - 15
Заявляемая композиция отличается от известной тем, что в качестве наполнителя дополнительно и для частичной замены дефицитного и дорогостоящего мела (карбоната кальция) она содержит серпентинит модифицированный.

Введение серпентинита модифицированного придает композиции большую адгезионную способность при дальнейшей ее переработке, что обуславливает увеличение прочности при разрыве и сопротивления раздиру в поперечном направлении за счет изменения структуры серпентинита, которую он претерпевает в процессе модификации, что способствует измельчению серпентинита до более мелкой фракции. Процесс модификации включает нагревание и последующее измельчение серпентинита. Измельченные частицы серпентинита имеют более высокую адгезию к матрице полимера ПВХ, что обеспечивает сопротивление перемещению мелких частиц в матрице и приводит к увеличению прочности при разрыве и сопротивления раздиру (RV, патент 2004511, кл. C 04 B 14/00, 1993). Таким образом, предложенный состав проявляет количественное усиленное свойство за счет новой функции серпентинита модифицированного, как побудителя возникновения адгезионных свойств состава.

Это позволяет признать предложенное решение соответствующим критерием "новизны" и "существенные отличия", поскольку в объекте, к которому относится решение, проявляется дополнительное новое свойство, обеспечивающее достижение положительного эффекта.

Заявляемая полимерная композиция отвечает также критерию промышленной применимости.

1. Полимерная композиция на основе ПВХ предназначена для получения полимерных пленок бытового назначения, в частности линолеума.

2. Примерами, приведенными в описании, подтверждена возможность получения заявляемой полимерной композиции.

3. Заявляемая полимерная композиция способна обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Для экспериментальной проверки заявляемой полимерной композиции были подготовлены десять смесей ингредиентов и на их основе получены десять образцов ПВХ-пленочного материала, три из которых (пп. 3 - 5) показали оптимальные результаты.

Полимерную композицию получают следующим образом.

Стабилизаторы, пластификаторы и наполнители через автоматические весы дозируют в реактор, где происходит перемешивание. После перемешивания и прохождения через шаровую мельницу смесь поступает в 2-стадийный смеситель, куда дозируют через автоматические весы ПВХ-смолу. Перемешивание смеси проводят в 2 камерах (горячей и холодной) в течение 20-30 мин. Смесь передавливают воздухом в интенсивный смеситель, куда добавляют пигментную пасту, и при 125 - 140^oC в течение 10 мин смесь перемешивают. Полученный ПВХ-пластик с помощью транспортера выгружают на вальцы и затем на 4-валковый каландер. Колибрование пленки ведут при 168 - 180^oC. На полученную пленку наносят рисунок - тиснение. Пленку охлаждают, сматывают в рулоны и отправляют на сортировку.

Физико-механические свойства полученных образцов с серпентинитом и известного состава определяют в соответствии с ГОСТом 9998-86 [3]. В таблице представлены физико-механические свойства образцов ПВХ-пленок, полученных с различным содержанием серпентинита и по прототипу. Из таблицы следует, что полимерная композиция предлагаемого состава по пп. 3 - 5 показывает оптимальные результаты по выбранным пределам соотношения мела и серпентинита при постоянном содержании остальных компонентов. В пп. 7 и 8 показана целесообразность выбранных пределов остальных компонентов при оптимальном содержании мела и серпентинита. В пп. 9 и 10 показана нецелесообразность выхода за пределы остальных компонентов. В пп. 2 и 6 показано, что введение серпентинитов в композицию в количестве менее 5 мас.ч не эффективно, т.к. не влияет на исследуемые характеристики, а содержание его в композиции более 15 мас.ч. , например 20 мас.ч., приведет к снижению прочностных характеристик.

Таким образом, ПВХ-пленка, полученная на основе предлагаемого состава полимерной композиции (пп. 3 - 5, 7, 8) обладает более высоким значением прочности при разрыве в поперечном направлении на 13 - 18% и сопротивлением раздиру в поперечном направлении на 10 - 23% без ухудшения остальных характеристик, что обеспечивает существенное повышение износостойкости, а следовательно, увеличивается срок службы пленочных материалов на основе этой композиции.

Исследование изобретения позволит
повысить срок службы изделий на основе ПВХ-пленок;
частично заменить дефицитный минеральный наполнитель - мел (карбонат кальция) на серпентинит;
использовать отходы обогащения асбестовых руд, основным составляющим компонента которых является серпентинит до 70%, направляющийся в настоящее время в отвал.

Использование: для изготовления пленочных материалов на основе ПВХ различного назначения. Сущность изобретения: полимерная композиция содержит, мас. ч: поливинилхлорид 100; пластификатор 46 - 50; стеарат кальция 1,5 - 2,5; силикат свинца 3 - 5; стеарин 0,4 - 0,6; крон желтый 0,02 - 0,04; двуокись титана 3 - 5; углерод технический 0,005 - 0,02; мел - 12 - 22; серпентинит модифицированный 5 - 15. Физико-механические показатели ПВХ-пленки: прочность при разрыве в поперечном направлении 12,3 - 12,9 МПа, в продольном 10 - 10,2 МПа; сопротивление раздиру в поперечном направлении 1,37 - 1,53 даН/мм; жесткость 3,7 - 4,5 сН. Массовое соотношение серпентинит: мел 1 : (0,8 - 4,4). 1 табл.

Полимерная композиция, включающая суспензионный поливинилхлорид, пластификатор, стеарат кальция, силикат свинца, стеарин, пигменты - крон желтый, двуокись титана, углерод технический и наполнитель - мел, отличающаяся тем, что она дополнительно в качестве наполнителя содержит серпентинит модифицированный при соотношении серпентинит : мел по массе 1 : (0,8 - 4,4) и следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Поливинилхлорид - 100
Пластификатор - 46 50
Стеарат кальция - 1,5 - 2,5
Силикат свинца - 3,0 - 5,0
Стеарин - 0,4 - 0,6
Крон желтый - 0,02 - 0,04
Двуокись титана - 3,0 - 5,0
Углерод технический - 0,005 - 0,020
Мел - 12 - 22
Серпентинит модифицированный - 5 - 15е