Пластификатор для переработки вторичных полимеров нефтехимии Российский патент 2025 года по МПК C08L33/04 C08K3/34 C08J11/06 

Изобретение относится к способу получения пластифицирующей композиции для термопластичных полимеров и эластомеров, в частности, к пластификаторам для переработки вторичных полимеров нефтехимии.

Изобретение относится к производству полимерных материалов, а именно к пластифицирующим композициям для термопластичных полимеров и эластомеров. Пластификаторы вводят в полимерные материалы для придания (или повышения) эластичности и/или пластичности при переработке и эксплуатации. Они облегчают диспергирование в полимерах сыпучих ингредиентов, снижают температуру полимерных материалов.

Известна сырьевая смесь для производства композитных карбонизированных изделий (патент РФ №2687821, МПК С04В 28/20, С04В 111/20, опубл. 16.05.2019. Бюл. №14), включающая наполнитель и гашеную кальциевую известь в качестве вяжущего, содержит в качестве наполнителя кварцевый песок с повышенным содержанием глины до 22,5% при следующем соотношении ингредиентов по сухому веществу, масс. %: гашеная кальциевая известь 10-20, кварцевый песок с 8,5-22,5% содержанием глины 90-80, а также воду в количестве 8-10% от общей массы.

Недостатком композиции является необходимость использования кварцевого песка с повышенным содержанием глины, содержание глины уменьшает пластичность и ведет к снижению податливости, при добавлении стрейч-пленки ведет к снижению жесткости.

Известен способ получения диэфиров терефталевой кислоты, используемых в качестве пластификаторов полимерных материалов, в частности, поливинилхлорида, путем этерификации терефталевой кислоты С6-С10 одноатомными спиртами в присутствии катализатора (патент США №7799942, МПК С07С 69/76). Однако исходные вещества для получения пластификаторов по данному способу дороги и дефицитны.

Известны пластифицирующие композиции, состоящие из ди- и полиэфиров адипиновой кислоты и диэфиров терефталевой кислоты, взятых в различных соотношениях (патент РФ №2706647, МПК C08K 5/11, C08K 5/12, C08L 101/00, опубл. 19.11.2019, Бюл. №32). Компоненты пластифицирующих композиций получают: 1) этерификацией адипиновой кислоты с С2-С5 диодами в присутствии С7-С12 одноатомных спиртов в качестве блокирующих групп и 2) этерификацией терефталевой кислоты или переэтерификацией низших диалкилтерефталатов с С4-С12 одноатомными спиртами. Пластифицирующие композиции отличаются высокой совместимостью с пластифицируемыми полимерами, конкретно - с поливинилхлоридом.

Недостатками способа их получения является необходимость использования или предварительного получения чистых дикарбоновых кислот - адипиновой и терефталевой и/или низших диалкилтерефталатов.

Задача - получение пластифицирующей композиции с физико-химическими свойствами, обеспечивающими расширение возможности утилизации отходов вторичных полимеров нефтехимии.

Технический результат - улучшение качества перерабатываемого вторичного полимерного материала (увеличение пластичности) с позиции получения возможностей создания полимер-песчаного композитного материала, т.е. расширение перерабатываемых сырьевых ресурсов включая бросовые составляющие типа сечки (отходы в виде целлюлозы).

Технический результат достигается за счет создания пластификатора для переработки вторичных полимеров нефтехимии включающий поликарбоксилат и воду, образующие водный раствор, добавляют бентонитовую глину, затруднение процесса агрегирования частиц глины обеспечивают добавлением поликарбоксилата, для увеличения пластичности используют сложный эфир ЭТМ-280 в сочетании с полиизобутиленом PIB-1300, в водный раствор из поликарбоксилата и воды добавляют бентонитовую глину и сложный эфир ЭТМ-280, в полученную массу вводят полиизобутилен PIB-1300, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Глина бентонитовая 5-15 Вода 15-45 Поликарбоксилат 2-3 Сложный эфир ЭТМ-280 6-10 Полиизобутилен PIB-1300 40-60

Пластификатор для переработки вторичных полимеров нефтехимии состоит из полиизобутилена PIB-1300, поликарбоксилата, сложного эфира ЭТМ-280, глины бентонитовой и воды.

Полиизобутилен PIB-1300 по ГОСТ 13303 - 86 «ПОЛИИЗОБУТИЛЕН ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЙ», получаемый полимеризацией изобутилена в среде испаряющегося этилена, и обеспечивает растворение вторичных полимеров нефтехимии при повышенной температуре и склеивание частиц композитного материала.

Поликарбоксилат ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия». Дисперсная неорганическая добавка природного или техногенного происхождения, обеспечивает затруднение процесса агрегирования частиц глины.

Глины бентонитовые по ГОСТ 28177-89 «ГЛИНЫ ФОРМОВОЧНЫЕ БЕНТОНИТОВЫЕ. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ», обеспечивают обволакивание полиизобутиленом всех твердых частиц наполнителя, входящих в состав композитного материала и введение сложного эфира ЭТМ-280 (многоатомные спирты) в полимеры нефтехимии.

Вода ГОСТ Р 70152-2022 «Качество воды. Методы внутреннего лабораторного контроля качества проведения микробиологических и паразитологических исследований».

Сложный эфир ЭТМ-280 (многоатомные спирты) - модифицированный ароматический полиэфирполиол, обеспечивает, в сочетании с полиизобутиленом, увеличение пластичности композиции.

Состав пластификатора для переработки вторичных полимеров нефтехимии представлен в следующем массовом соотношении компонентов и приведен в таблице 1.

Пластификатор для переработки вторичных полимеров нефтехимии получают следующим образом.

1. Для получения водного раствора, поликарбоксилат смешивают с водой в соотношении (%): поликарбоксилат 2-3, вода - 15-45. Содержимое перемешивают с помощью строительного миксера до жидкого однородного состояния водного раствора.

2. Затем, в полученный раствор добавляют бентонитовую глину 5-15% и выдерживают, периодически перемешивая в течение трех-четырех часов до растворения частиц глины.

3. Затем в полученную массу вводят сложный эфир ЭТМ-280 6-10% и полиизобутилен PIB-1300 40-60%, периодически перемешивая с помощью строительного миксера.

4. Полученную смесь, периодически перемешивая, выдерживают в течение двух часов.

Пластификатор для переработки вторичных полимеров предназначен для изготовления продукции из полимер-песчаного композита. Уменьшает энергозатраты (уменьшает температуру плавления основного вторичного полимера нефтехимии) и смягчает требования к сырью переработки бросовых вторичных полимеров, в частности, в переработку попадает бросовый материал (сечка) типа - ламинированная бумага. Данный пластификатор для переработки вторичных полимеров, применяется при известной технологии переработки вторичного сырья, делает изготовление продукции из полимер-песчаного композита более практичной из-за снижения стоимостных показателей. Здесь исключается самый дорогой компонент - стрейч-пленка. Последняя может быть введена не в полном необходимом объеме или вообще исключена. Предлагаемый пластификатор для переработки вторичных полимеров в производстве продукции из олефинов с разработкой и внедрением высокоактивной малотоннажной химии (пластификаторов, присадок) позволяет автоматизировать основные цепочки изготовления и расширить номенклатуру изделий целевого назначения. Производство продукции из полимерных материалов целевого назначения расширяет возможности применения модернизированных или новых изделий.

Развитие технологий с использованием малотоннажной химии (введение разрабатываемого пластификатора) в переработке вторичных полимеров, включая целлюлозу, расширяет возможности решения проблемы утилизации. Предприятия по переработке вторичных материалов существуют при каждом крупном населенном пункте и их количество увеличивается. В сочетании с разработкой новых технологий создается новая продукция и осуществляется решение проблем экологии, т.е. мусор все более становится сырьем для продукции.

Заявленный пластификатор для переработки вторичных полимеров может быть применен для получения малогабаритной продукции (плитки, канализационных люков, колпаков и т.д.) из полимерного вторичного материала нефтехимии (использование бросовых отходов), позволяет уменьшить конечную стоимость полимер-песчаных композитов.

Изобретение относится к пластификаторам для переработки вторичных полимеров нефтехимии. Предложен пластификатор для переработки отходов целлюлозы, включающий в мас.% 5-15 бентонитовой глины, 15-45 воды, 2-3 поликарбоксилата, 6-10 сложного эфира ЭТМ-280 и 40-60 полиизобутилена PIB-1300. Технический результат – увеличение пластичности перерабатываемого вторичного полимерного материала с позиции получения возможностей создания полимер-песчаного композитного материала, т.е. расширение перерабатываемых сырьевых ресурсов, включая бросовые составляющие типа сечки (отходы в виде целлюлозы). 2 табл.

Пластификатор для переработки отходов целлюлозы, включающий поликарбоксилат и воду, образующие водный раствор, отличающийся тем, что в водный раствор из поликарбоксилата и воды добавляют бентонитовую глину и сложный эфир ЭТМ-280, в полученную массу вводят полиизобутилен PIB-1300, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глина бентонитовая 5-15 Вода 15-45 Поликарбоксилат 2-3 Сложный эфир ЭТМ-280 6-10 Полиизобутилен PIB-1300 40-60