CS230057B1 - Zmes na báze polyolefínov so zvýšeným súčinitelom tepelnej vodivosti - Google Patents

Description

230 057

Vynález sa týká zmesi pre přípravu polyolefínov so zvýšenýmsúčinitelom tepelnej vodivosti·

Hlavným dóvodom širokého praktického uplatnenia polyolefí-nov ako sú polyetylén a polypropylén je popři ich atraktívnýchmechanických vlastnostiach i vysoká produktivita práce pri ichspracovaní na hotové výrobky v porovnaní s náročným obráběnímklasických materiálov. Ha túto skutečnost poukazuje prehlad ovýše 100 patentov z tejto oblasti, ktorý je uvedený v monogra-fii ^aul, D.R., Neuman, S.i Polymer Blends, vol· 2 Academie Press,New York, 1978· Pri rozšiřovaní aplikácií polyolefínov sa ob-jevili i niektoré nedostatky vyplývajúce z nízkéj hodnoty súči-nitela tepelnej vodivosti týchto materiálov, ktorá obmedzuje ichpoužitelnost? v prípadoch, kde sa vyžaduje zvýšený transport tep-la vedením· Nízká hodnota súčinitela tepelnej vodivosti má vplyvi na technológiu výroby, pretože predlžuje dobu chladiaceho cyk-lu pri spracovaní výrobkov jak vstrekovaním tak i tepelným tva-rováním, čo sa prejavuje zvlášť u hrubostenných výrobkov. Na dru-hej straně výhodná odolnost polyolefínov proti korózii a ichjednoduclAtvarovatelnosť, by pri zvýšení súčinitela tepelnej vo-divosti umožnila ich použitelnost jednak pre výmenníky tepla,vhodné pre vykurovanie budov v podlahách, ako aj pre případnéelektrotechnické aplikácie, kde sa vyžaduje zvýšený transporttepla pri zachovaní elektroizolačných vlastností·

Pri skúmaní tepelných vlastností polyolefínov, plněných a-norganickými plnivami sa zistilo, že pri rozptýlení anorganic-kých plniv v polyolefínoch je možné zachovat ba i zlepšit poža-dované mechanické vlastnosti spolu s ich termoplastickou spra-covátelnostou. Zároveň s rastom hmotnostnej koncentrácie anor-ganického plniva lineárně narastal súčinitel tepelnej vodivos-ti do istej kritickej hodnoty hmotnostnej koncentrácie plniva,ktorú srae nazvali prahovou koncentráoiou· Ak však hmotnostnákonoentrácia plniva překročila prahovú koncentráciu zistenů ex-perimentálně, súčinitel tepelnej vodivosti velmi prudko naras-tal. 230 0S7

Na základe týchto poznátkov bolo vypracované zloženíe zme-si na báze polyolefínu so zvýšeným súčiniteTom tepelnej vodi-vosti podlá vynálezu, zložená z polyolefínu a anorganických pl-niv, ktorého podstata je v tom, že pozoatáva z polyolefínov amletého uhličitanu vápenatého s velkosťou častíc pod 10 /xrn v kon-oentrácii od 30 % objemových respektive 55 % Tmot&oafcDýiňi do 54%objemových respektive 90 % hmotnostných· Výhodou spósobu přípravy polyolefínov podlá vynálezu je,že okrem zvýšeného súčinitela tepelnej vodivosti minimálně o 50%v porovnaní s neplněnými polyolefínami je ich použitie i eko-nomický atraktivně zvlášť pri použití najvyšších hmotnostnýchkonoentrácií anorganických plniv jednak vzhladom na úsporu stra-tě gickej suroviny - ropy - potrebnej k príprave polyolefínovako aj k významnému skráteniu chladiaceho cyklu pri ich spraoo-vaní vstrekovaním připadne tepelným tvarováním·

Predmet vynálezu je objasněný v príkladoch· Příklad 1

Extruderom opatřeným plochou hubicou, hladiacim a chladlacimtrojválcom boli vyrobené polyetylénové fólie hrůbky 0,6 mm· Při-pravené fólie boli sálavým teplom predohrievané na 110 °C a vá-kuovo tvarované do tvaru misiek híbky 40 mm. Vo formě tempero-vanej na 40 °C sa zisťovala potřebná doba chladiaceho cyklu. Prezrovnanie sa použil a ověřil· a/ lineárny polyetylén s indexom toku 0,3 g/10 min^ u ktoréhodoba chladiaceho cyklu činila 25 s· b/ kompozit, připravený zmiesaním v extruderi 40 % hmotnostnýchpolyetylénu s uvedeným indexom toku a 60 % hmotnostných mikro-mletého uhličitanu vápenatého s velkosťou častíc pod 10yum, uktorého doba chladiaceho cyklu činila už len 17 s. Příklad 2 Z granulátu polypropylénu charakterizovaného indexom toku 0,7g/10 miny a troch kompozitných materiálov na báze polypropylé- 230 057 nu obsahujúoioh uhličitan vápenatý, charakterizovaný prie-mernou velkostou častíc 3,5yum a maximálnou velkostou častíc11yum s hmotnoetnými konoentráciami vápenca uvedenými v tab.lboli vyrobené trubky o priemere 25 ytam za účelom posúdenia ichaplikácie ako v menníkov tepla· Namerané hodnoty súčinitela te-pe lne j vodivosti pre takto připravené materiály sú uvedené vtab, 1.

Tabulka 1

Polypropylén uhličitan vápenatý Súčinite! tepelnejvodivosti Iff.mTTx 100 0 0,26 70 30 0,32 50 50 0,40 40 60 0,55

Zvýšenie súčiniteTa tepelnej vodivosti polypropylénu modi-fikovaného mikromletým vápencom umožňuje zmenšit v rovnakom po-měre potřebné plochy a dížky trúbok slúžiacich k rozvodu tepel-nej vody pre vykurovanie budov v podlahách. Příklad 3

Extrúderom opatřeným plochou hubicou, hladiacim a chladiacimtrojválcom boli vyrobené došky hrůbky 1 mm z čistého lineárne-ho polyetylénu s indexom toku 0,2 g/10 min a 7 kompozitných ma-teriálov na báze polyetylénu obsahujúcioh uhličitan vápenatý svelkostou častíc pod 10 yum s hmotnostnými konoentráciami uvede-nými v tab. 2· Z dosiek vyhotovených z týchto materiálov bolipriamym lisováním pri teplote 250 °C vyrobené výlisky o rozmeroch130 x 130 x 12 mm, z ktorých boli připravené skúšobné telesá nameranie súčinitela tepelnej vodivosti. Namerané hodnoty súčinite- 230 057 /% la tepelnej vodivosti pri štandartnej teplote 25 C sú uvede-né v tab. 2.

Tabulka 2

Polyetylén% hmotn. uhličitan vápenatý% hmotn. Súčinitel tepelnejvodivosti W.m”3· K“1 100 0 0,47 90 10 0,49 80 20 0,52 70 30 0,55 60 40 0,56 50 50 0,61 40 60 0,75 30 70 1,22

Vysoká hodnota súčinitela tepelnej vodivosti umožňuje použitietohto kompozitného systému v případných elektrotechnických ap~ likáciách so zvýšenými požiadavkami na transport tepla pri za-chovaní elektroizolačných vlastností.

Claims (1)

1. PRED1ÍET VYNÁLEZU 230 057 Zmes na báze polyolefínov so zvýšeným aúčinitelom tepel-nej vodivosti zložená z polyolefínov a anorganických plniv vyznačených tým, že pozostáva z polyolefínov a uhličitanu vápena-tého s velkosťou častíc pod 10 «um v konoentráoii od 30 % obje-mových respektive 55 % hmotnostných do 54 % objemových respek-tive 90 % hmotnostných·