Гидрофобизатор мела для поливинилхлоридных пластизолей Советский патент 1993 года по МПК C09C1/02 

Изобретение относится к производству гидрофобного мела, в частности к гидрофо- бизатору, позволяющему получить мел, используемый, например, в качестве наполнителей изделий из поливинилхлори- да.

Изобретение обеспечивает высокую технологичность процесса за счет снижения температуры плавления гидрофобизатора и снижения вязкости пластизольной композиции, последнее благоприятствует повышению степени заполнения пластизольной композиции гидрофобным мелом.

Сущность изобретения заключается в том, что гидрофобизатормела, включающий алифатические кислоты, парафиновые углеводороды фракции С20-С40 и ионол, содержит в качестве алифатических кислот дистиллированные кислоты из хлопкового соапстока с числом атомов углерода в молекуле 16-18 при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Дистиллированные кислоты из хлопкового соапстока30-70

Парафиновые углеводо роды29,90-69,99

ИонолОстальное

причем дистиллированные кислоты из хлопкового созпстока включают насыщенные и ненасыщенные алифатические кислоты при следующем их содержании, мае. %: Насыщенные алифатические кислоты40-60

Ненасыщенные алифатические кислоты60-40

Отличительным признаком гидрофобизатора является .использование в составе композиции дистиллированных кислот из хлопкового соапстока с числом атомов углерода в молекуле 16-18. которые содержат насыщенные и ненасыщенные алифатичесл С

00

со

4 00

ю

СП

со

ские кислоты в следующих соотношениях, мае. %:

Насыщенные жирные кислоты 40-60

Ненасыщенные жирные кислоты 60-40 Технический результат гидрофобизэто- ра мела для поливинилхлоридных пластизо- лей по изобретению заключается в следующем: температура плавления гидро- фобизатора мела снижается в среднем на 10-16°С, что существенно облегчает процесс гидрофобизации; гидрофобный мел с новым гидрофобизатором имеет меньше липкость по сравнению с гидрофобным мелом по прототипу, что является существенным и важным при его транспортировании, дозировании и при бункерном хранении, так как сокращается рабочее время на непроизводственные операции и профилактику оборудования;

- Вязкость поливинияхлоридных пла- стизолей снижается до 75%. это позволяет вводить в их состав 50-75 масс, частей гид- рофобизированного мела в качестве наполнителя, что приводит к сокращению расхода дефицитных и дорогостоящих марок пол- ивинилхлррида. При этом потребительские свойства целевого продукта не снижаются.

В качестве активного компонента гид- рофобизатора используются дистиллированные кислоты из хлопкового соапстока, в частности, смесь насыщенных и ненасыщенных жирных кислот хлопкового соапстока в соответствии с ТУ 38.507-53-098-90.

Дистиллированные кислоты хлопкового соапстока характеризуются следующими показателями:

Йодное число90-110 мг 12/100 г

Кислотное число 180-190 мг КОН /г

Температура плавления20-30°С

Цвет по иодометрической

шкале .200-400

В качестве компонента, усиливающего гидрофобизирующий эффект и снижающего возможность самовозгорания мешков с гидрофобным мелом, используют парафиновые углеводороды в соответствии с ТУ 38.1011085-86.

В качестве компонента, предотвращающего автоокисление гидрофобного мела при хранении и транспортировке, особенно в жаркие месяцы, используют ионол.

Гидрофобизатор представляет собой твердый продукт желтого цвета. Температура плавления , плотность 0,70-0,90 г/см3.

Гидрофобизатор готовят прямым смешением компонентов в заданном соотношении при температуре 70-80°С.

Гидрофобиэацию мела марки ММС-2 (Шебекинского мелового завода); ГОСТ

12085-73, влажностью 0,2% проводят в лабораторной мешалке с числом оборотов - 300 об/мин, при температуре. 100-110°С в течение 30 мин.

Степень гидрофобности мела определяют по методу времени жизни капли воды (ВЖК) на поверхности мела (ТУ 21-РСФСР- 143-76).

Измерение вязкости поливинилхлорид- ных композиций с гидрофобным мелом во времени проводят на вискозиметре Брук- фельда при скорости сдвига 4 .

Мея вводят в рецептуру поливинилхло- ридной композиции от 20 до 75 массовых 5 частей на 100 массовых частей поливинил- хлоридз.

Композицию готовят по следующей рецептуре, мае. %:

Поливинилхлорид марки 0 ЕП6602-А100 мае. ч.

Гидрофобный мел 20,50,75 мае. ч. Диоктилфтэлат54 мае. ч.

Температуру плавления определяют по ГОСТ 4255.

5 Пример 1. 1,26 г (30 мае. %) кислот хлопкового соапстока, 2,9 г (69,99 мае. %) парафина фракции Сао-Сад и 0,00042 г (0,01 мае. %) ионола помещают в стакан. Смесь нагревают до 70-80°С при перемешивании 0 стеклянной палочкой в течение 10 минут.

Определяют температуру плавления гмдрофобизатора, которая составляет 47°С (табл. 1).

Гйдрофобизацию проводят следующим 5 образом.

В лабораторную мешалку со скоростью вращения 300 оборотов в минуту помещают 600 г мела марки ММС-2 и при температуре 110°С перемешивают с 4,2 г (0,7% к весу 0 мела) приготовленного гидрофобизатора в течение 30 мин.

Полученный гидрофобизированный мел испытывают в составе поливинилхлоридных пластизолей по следующей методике: к 100 5 г поливинилхорида марки ЕП 6602-С К добавляют 54 г диоктилфталата и 20 г (20 Мае. ч.) мела, обработанного предлагаемым гидрофобизатором. Смесь перемешивают в вакуумном смесителе марки Werner Marhls 0 AQ со скоростью вращения - 300 об/мин в течение 10 мин. После перемешивания смесь перетирают в краскотерке с зазором 0,3 мм. Затем проводят измерения вязкости 5 полученной пластизольной смеси на вискозиметре Брукфельда при скорости сдвига - .

Экспериментально установлено, что наилучшие результаты по вязкости (табл. 2, пример 1) пластизольной композиции получают при содержании насыщенных и ненасыщенных жирных кислот 50:50 соответст- венно. Вязкость плэстизольной композиции при наполнении ее гидрофобным мелом, обработанным гидрофобизато- ром по изобретению при содержании 20 мае. ч. на 100 мае. ч. ПВХ, составляет 8000 спз; при 50 мае. ч. 8000 спз; при 75 мае. ч. 16000 спз; через 7 суток: при 20 мае. ч. вязкость 68800 спз. 50 мае. ч. вязкость 118400 спз. 75 мае. ч. вязкость 164800 спз.

Поскольку приготовление составов идентично описываемому примером 1 и отличается лишь соотношением компонентов и результатами испытаний, остальные примеры, включая прототип, представлены в табл. 1 и 2.

Результаты испытаний на степень гид- рофобности мела ММС-2, гидрофобизиро- ванного гидрофобизэтором по изобретению при содержании гидрофоби- затора 0,7% к массе мела и температуру плавления гидрофобизатора, представлены в табл. 1.

Результаты испытаний по вязкости пластизольной композиции в зависимости от состава гидрофобизатора приведены в табл. 2.

Данные табл. 1 показывают, что по степени гидрофобности мела гидрофобизатор находится на уровне прототипа и даже несколько выше. Что касается температуры плавления его, то средняя температура плавления (примеры 1-3) на tO°C ниже, чем у гидрофобизатора по прототипу, а температура плавления при оптимальном соотношении компонентов (пример 2) «иже на 16°С.

Количество ионола в составе гидрофобизатора, также как и у прототипа, составило 0,01-0,10 мае. %, что обеспечивает достаточный антиокислительный эффект.

Использование ионола в составе гидрофобизатора в количестве 0,1 мае. % нецелесообразно, т.к. это дорогостоящий продукт и увеличение его количества не приводит к существенному изменению антиокислительных свойств.

Использование ионола в составе гидрофобизатора мела 0,01 мае. % не обеспечивает необходимый антиокислительный эффект.

5В примерах 4 и 5 приведены запредельные значения компонентов. Несмотря на то, что температура плавления этих модификаторов ниже, чем у прототипа, но степень гидрофобизации низкая, что 0 исключает их применение.

По данным табл. 2 средние значения вязкости для пластизольной композиции значительно ниже, чем у прототипа. Для наглядности приведены расчетные данные по 5 снижению вязкости при различном содержании мела в пластизольной композиции, полученной при использовании известного гидрофобизатора и заявляемого.

Наиболее высокие показатели вязкости 0 пластизольнбй композиции наблюдаются при содержании гидрофобного мела 50 и 75 мае. частей.

Формул а изобретения 1. Гидрофобизатор мела для поливинил- 5 хлоридных пластизолей, включающий алифатические кислоты, парафиновые углеводороды фракции С2сг Сод и ионол, о т- лича ющийся тем, что в качестве алифатических кислот он содержит дистил- 0 лированные кислоты из хлопкового соапсто- ка с числом атомов углерода в молекуле 16-18 при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Дистиллированные кислоты 5 из хлопкового соапстока30-70

Парафиновые углеводороды фракции С20-С4029,90-69,99

ИонолОстальное.

2.. Гидрофобизатор мела поп. 1, от л и- 0 ц а ю щ и и с я тем, что дистиллированные кислоты из хлопкового соапстока включают насыщенные и ненасыщенные алифатические кислоты при следующем их содержании, мае. %: 5 Насыщенные алифатические

кислоты40-60

Ненасыщенные алифатические кислоты60-40

Таблица 1

Сущность изобретения: 30-70 мае. % дистиллированных кислот из хлопкового со- апстока с числом атомов углерода в молекуле 16-18, содержащих 40-60 мае. % насыщенных и 60-40 мае. % ненасыщенных алифатических кислот, 29,90-69,99 мае. % парафиновых углеводородов фракции и ионол остальное, помещают в стакан, нагревают до 70-80°С, Гидрофобиза- тор имеет температуру плавления 36-49°С пониженную липкость и вязкость. 1 з.п. ф- лы, 3 табл.

Кислоты хлопкового соапстока смесь насыщенных и ненасыщенных жирных кислот (40:60 соответственно) -30

парафиновые углеводороды

Ч С ионол

- 69,39 - 0,01

Кислоты хлопкового соапстока ;, смесь насыщенных и ненасьацен- ных жирных кислот 160:40 соот- вественно) - 70

парафиновые углеводороды - 29,90 монол - О,}

Кислоты хлопкового соапстока - смесь насыщенных и ненасыщенных жирных кислот (50:50 соответственно) - 50

.

.

.

парафиновые углеводороды V-CVP. 49,95 ионол - 0,05

Кислоты хлопкового соапстока - смесь насыщенных и ненасыщенных мирных кислот (30:70 соответственно) -25

парафиновые углеводороды

,99 .;..

ионол 0,01

Кислоты хлопкового соапстока - смесь насыщенных и ненасыщенных жирных кислот (70:30 соответстгч. венно) - 80

парафиновые углеводороды i ,;, 19,9

ионол - 0,1

Кубовые остатки синтетических жирных кислот - 20,0-80,0

парафиновые углеводороды фракции - 19,99-79,90

моноалкилфеноя, пгоксидифенол или ионол - OjOI-0,10 . прототип

35

47

22

38

47

55

49

28

36

15

Я

Таблица 2

Таблица 3