ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТИ Российский патент 2023 года по МПК C08L23/02 C08L27/06 

Изобретение относится к области создания полимерных композиционных материалов, обеспечивающих энерго- и ресурсосберегающий эффект, касается разработки нового наполнителя из возобновляемого сырья и полимерной композиции с его содержанием. Изобретение может быть использовано для производства изделий инженерно-технического назначения в строительной и мебельной промышленности, сельскохозяйственном и автомобильном машиностроении, товарах народного потребления и других отраслях.

Известно применение органического наполнителя в полимерной композиции (Патент RU №2655740 от 29.11.2016 г.). В качестве органического наполнителя заявляемая полимерной композиции содержит целлюлозосодержащие отходы деревообрабатывающего сельскохозяйственного или текстильного производства.

Недостатками композиции являются пониженная влагостойкость, не обеспечиваются термостабильность и негорючесть, поскольку органический наполнитель согласно изобретения не обеспечивает перечисленные характеристики.

Известна полимерная композиция на основе органического наполнителя для производства органонаполненных полимерных композиций (Патент RU №2520462 от 19.07.2011 г.). Получаемые согласно изобретению изделия из полимерной композиции, несмотря на повышенную атмосферостойкость, стойкость к агрессивному воздействию окружающей среды (стойкость к изменению цвета, расслаиванию, растрескиванию, охрупчиванию) и увеличение прочностных характеристик, не обеспечивают повышенную термостабильность и негорючесть.

Целью изобретения является создание новой экологически безопасной полимерной композиции, характеризующейся повышенной термостабильностью и негорючестью, обеспечивающей энерго- и ресурсосберегающий эффект, расширение сырьевых ресурсов для изготовления полимерных композиций для широкого спектра потребления с сохранением физико-механических, эксплуатационных и технологических характеристик получаемой композиции.

Технический результат при использовании изобретения выражается в повышении термостабильности и негорючести, в расширении сырьевых ресурсов для изготовления полимерных композиций с сохранением физико-механических, эксплуатационных и технологических характеристик получаемой композиции, энерго- и ресурсосберегающий эффект.

Указанный технический результат достигается тем, что полимерная композиция на основе синтетического полимера для изготовления изделий инженерно-технического назначения, содержащая органический наполнитель, синтетический наполнитель, целевые добавки, согласно изобретению в качестве синтетического полимера содержит полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид, в качестве органического наполнителя - чешую рыб в виде муки, в качестве целевых добавок - пластификаторы, термостабилизаторы, светостабилизаторы, технические смазки, парафин, воски, масла, красители, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: указанный полимер 57-84 мука из чешуи рыб 7-10 синтетический наполнитель 7-10 целевые добавки 2-23.

В качестве синтетического наполнителя используют известный в данной области техники наполнитель, без особых ограничений. Например, используют диоксид кремния, карбонат магния, карбонат кальция, уголь из твердых пород древесины, тальк, гидроксид магния, диоксид титана, оксид магния, гидроксид кальция, гидроксид алюминия, силикат алюминия, силикат магния и сульфат бария.

В качестве традиционных целевых добавок используют известные пластификаторы (0,5-8 масс. ч.) термостабилизаторы и светостабилизаторы (0,01-2 масс, ч.), технические смазки, парафин, воски, масла (0,05-3 масс, ч.), красители (0,05-5 масс. ч.).

В настоящее время переработка чешуи является для рыбокомбинатов серьезной проблемой. Рыбная промышленность ориентирована на производство продукции из разделанной рыбы. Несъедобная часть от общей массы сырья частиковых и прудовых видов рыб составляет от 30% до 50%. При этом среди других отходов присутствуют кости, кожа, плавательные пузыри и чешуя, которые являются коллагенсодержащим сырьем. Исследование химического состава чешуи различных видов рыб показало наличие в чешуе в зависимости от вида рыбы 39-62% азотистых веществ; 28,5-49,5% минеральных веществ в основном в виде фосфата кальция и незначительное содержание жира - менее 0,2%.

В результате испытаний было установлено, что использование чешуи рыб в виде муки в качестве наполнителя повышает термостабильность полимерных материалов, что приводит к снижению их горючести.

Для приготовления композиции наполнитель чешую рыб в виде муки обрабатывают пластификатором, затем смешивают с полимером и остальными добавками в смесителе при постепенном нагреве до 120°С.

Физико-механические, эксплуатационные и технологические свойства полимерной композиции оценивают по стандартным методикам.

Физико-механические, эксплуатационные и технологические свойства биоразлагаемого полимерного материала зависят от соотношения компонентов в составе композиции.

В таблицах 1, 2 приведены примеры полимерной композиции с указанием компонентного и количественного состава, а также результатов испытаний образцов по технологическим показателям.

Настоящее описание изобретения приведено только в иллюстративных целях и не должно восприниматься в качестве ограничения объема настоящего изобретения.

В результате использования в полимерной композиции заявляемых компонентов в соответствующих количествах физико-механические, эксплуатационные и технологические показатели соответствуют нормативным. Полученные полимерные композиционные материалы характеризуются повышенной термостабильностью, негорючестью. Использование в полимерной композиции заявляемого наполнителя расширяет границы сфер их использования, повышает конкурентоспособность продукции, а также энерго- и ресурсосберегающий эффект.

Изобретение может быть использовано в строительной, мебельной и машиностроительной отраслях промышленности. Полимерная композиция на основе синтетического полимера для производства изделий содержит органический наполнитель, синтетический наполнитель и целевые добавки. Органический наполнитель представляет собой муку из чешуи рыб. В качестве синтетического полимера композиция содержит полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид, в качестве целевых добавок - пластификаторы, термостабилизаторы, светостабилизаторы, технические смазки, парафин, воски, масла и красители. Изобретение позволяет увеличить термостабильность изделий, полученных из полимерной композиции, при сохранении их физико-механических, эксплуатационных и технологических характеристик. 2 табл., 6 пр.

Полимерная композиция на основе синтетического полимера для производства изделий инженерно-технического назначения, содержащая органический наполнитель, синтетический наполнитель, целевые добавки, отличающаяся тем, что в качестве синтетического полимера содержит полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид, в качестве органического наполнителя - чешую рыб в виде муки, в качестве целевых добавок - пластификаторы, термостабилизаторы, светостабилизаторы, технические смазки, парафин, воски, масла, красители, при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

указанный полимер 57-84,

мука из чешуи рыб 7-10,

синтетический наполнитель 7-10,

целевые добавки 2-23.