CS258710B1

CS258710B1 - Non-plasticized mixture on base of polyvinylchlorid for internal over-pressure resistant tubes' extrusion with improved rheological properties

Info

Publication number: CS258710B1
Application number: CS863099A
Authority: CS
Inventors: Ivan Krivosik; Jozef Saraz; Stefan Pleva; Ladislav Hupka; Pavol Cigas
Original assignee: Ivan Krivosik; Jozef Saraz; Stefan Pleva; Ladislav Hupka; Pavol Cigas
Priority date: 1986-04-28
Filing date: 1986-04-28
Publication date: 1988-09-16
Also published as: CS309986A1

Abstract

Nemákčená zmes na báze polyvinylchloridu pre vytiáčanie rúr odolných voči vnútornému přetlaku s vylepšenými vlastnosťami obsahuje polyvinylchlorid s K-hodnotou 66 až 72, modifikátor toku na báze akrylátov, komplexný koprecipitovaný stabilizátor na báze olova, mastiva, uhličitan vápenatý povrchovo upravený vyššími mastnými kyselinami a připadne pigmenty vrátane sadzí.Unplasticized polyvinyl chloride based blend for the extrusion of pipes resistant to internal overpressure with improved features contains polyvinyl chloride with a K-value 66 to 72, an acrylate-based flow modifier complex coprecipitated stabilizer based on lead, lubricant, calcium carbonate surface treated with higher fatty acids and optionally pigments including carbon black.

Description

Vynález sa týká zloženia namakčenej zmesi polyvinylchloridu pre vytláčanie rúr odolných voči vnútornému přetlaku s vylepšenými Teologickými vlastnosťami.The invention relates to a composition of a soaked mixture of polyvinyl chloride for extrusion of pressure-resistant tubes with improved theological properties.

Podl'a doteraz používaných sposobov výroby rúr odolných voči vnútornému přetlaku, predovšetkým rúr o dovolenom namáhaní v stene rúry SiO MPa na dvojzávitovkových vytláčacích strojoch s kónickými alebo paralelnými závitóvkami o dížke závitovky nad 12 D sa používá zmes polyvinylchloridu, ktorá obsahuje polymér vinylchloridu o K-hodnote 62 až 72, stabilizátor na báze olova, cílová — vápnika, cínu, bária — kadmia, zinku — vápnika, antimonu alebo komplexný stabilizátor na báze olova s obsahom vonkajších a vnútorných mastív pri celkovom obsahu stabilizátora menej ako 5,0 hmot. dielov na 100 hmot. dielov polyvinylchloridu, mastivá na báze epoxidovaného sójového oleja, esterov a solí vyšších mastných kyselin, parafinických uhlovodíkov, vyšších mastných kyselin alebo ich zmesí pri celkovom obsahu mastív 0,2 až 2,5 hmot. dielov na 100 hmot. dielov polyvinylchloridu, plnivo na báze uhličitanu vápenatého pri celkovom obsahu plniva 1,0 až 10,0 hmot. dielov na 10 Ohmot. dielov polyvinylchloridu, pigmenty vrátane sadzí pri celkovom obsahu menej ako 0,5 hmot. dielov na 100 hmot. dielov polyvinylchloridu a modifikátory toku na báze akrylátov pri obsahu 1,0 až 5,0 hmot. dielov na 100 hmot. dielov polyvinylchloridu. Nevýhodou takýchto zmesí je, že pri obsahu 1,0 až 5,0 hmot. dielov modifikátora toku na báze akrylátov na 100 hmot. dielov, polyvinylchloridu v kombinácii s uvedenými aditívami vykazujú zmesi vysoké hodnoty Teologických vlastností charakterizované mierou viskozity a krútiacim momentom, čo spósnbuje ťažkosti pri spracovaní na vytláčacích strojoch.According to the processes used so far for the manufacture of pipes which are resistant to internal pressures, in particular pipes of permissible stress in the wall of the SiO MPa pipe on double-screw extruders with conical or parallel screw threads above 12 D, a polyvinyl chloride mixture containing K- 62 to 72, a lead-based, target-calcium, tin, barium-cadmium, zinc-calcium, antimony or complex lead-based stabilizer with an external and internal lubricant content with a total stabilizer content of less than 5.0 wt. parts per 100 wt. parts of polyvinyl chloride, epoxidized soybean oil lubricants, esters and salts of higher fatty acids, paraffinic hydrocarbons, higher fatty acids or mixtures thereof with a total lubricant content of 0.2 to 2.5 wt. parts per 100 wt. parts of polyvinyl chloride, a calcium carbonate filler at a total filler content of 1.0 to 10.0 wt. parts per 10 Ohm. parts of polyvinyl chloride; pigments including carbon black at a total content of less than 0.5 wt. parts per 100 wt. % polyvinyl chloride and acrylate-based flow modifiers at 1.0 to 5.0 wt. parts per 100 wt. parts of polyvinyl chloride. A disadvantage of such mixtures is that at a content of 1.0 to 5.0 wt. parts of a flow modifier based on acrylates per 100 wt. parts of polyvinyl chloride in combination with said additives exhibit high values of rheological properties characterized by a measure of viscosity and torque, which makes processing difficult on extruders.

Tieto nedostatky odstraňuje nemakčená zmes polyvinylchloridu pre vytláčanie rúr odolných voči vnútornému přetlaku s vylepšenými Teologickými vlastnosťami, ktorej podstata spočívá v tom, že nemakčená zmes na báze polyvinylchloridu pre vytláčanie rúr odolných voči vnútornému přetlaku so zlepšenými Teologickými vlastnosťami, vyznačujúca sa tým, že obsahuje polyvinylchlorid s K-hodnotou 66 až 72, komplexný koprecipitovaný stabilizátor na báze olova a mastív na báze vyšších mastných kyselin a ich solí a parafinických uhfovodíkov s teplotou topenia nad 75 °C, ktorý sa připraví miešaním uvedených zložiek v roztavenom stave s následným liatim taveniny na chladený kovový válec a stieraním pomocou kovového noža alebo vytláčaním taveniny s následnou granuláciou, pričom obsah olova v stabilizátore je nižší než 45 % hmot. a obsah mastív nižší než 2,3 % hmot., pri celkovom obsahu stabilizátora nižšom než 3,5 hmot. dielov na 100 hmot. dielov polyvinylchloridu, uhličitan vápenatý s výhodou povrchovo upravený 0,1 až 1,0 % hmot.These drawbacks are overcome by an unpainted mixture of polyvinyl chloride for extrusion of pressure-resistant pipes with improved theological properties, which is characterized in that the unpainted mixture based on polyvinyl chloride for extrusion of pressure-resistant pipes with improved theological properties, characterized in that it contains polyvinyl chloride with K-value of 66 to 72, a complex coprecipitated stabilizer based on lead and higher fatty acid lubricants and their salts and paraffinic hydrocarbons with a melting point above 75 ° C, prepared by mixing said components in the molten state followed by melt casting on cooled metal roller and wiping with a metal knife or melt extrusion followed by granulation, the lead content of the stabilizer being less than 45% by weight. and a lubricant content of less than 2.3 wt.%, with a total stabilizer content of less than 3.5 wt. parts per 100 wt. % of polyvinyl chloride, the calcium carbonate is preferably surface-treated 0.1 to 1.0 wt.

vyšších mastných kyselin, pri celkovom obsahu uhličitanu vápenatého nižšom než 5,0 hmot. dielov na 100 hmot. dielov polyvinylchloridu a popřípadě aspoň jednu látku zo skupiny zahřňujúcu modifikáter toku ovplyvňujúcu viskozitu taveniny, ktorá sa připraví kopolymerizáciou styrénu a metylmetakrylátu alebo kopolymerizáciou etylakrylátu a metylmetakrylátu v množstve menšom než 0,6 hmot. dielov na 100 hmot. dielov polyvinylchloridu a pigmenty včítane sadzí, pri celkovom obsahu pigmentov nižšom než 0,5 hmot. dielov na 100 hmot. dielov polyvinylchloridu.higher fatty acids, with a total calcium carbonate content of less than 5.0 wt. parts per 100 wt. % of polyvinyl chloride and optionally at least one melt viscosity modifier which is prepared by copolymerizing styrene and methyl methacrylate or copolymerizing ethyl acrylate and methyl methacrylate in an amount of less than 0.6 wt. parts per 100 wt. parts of polyvinyl chloride and pigments, including carbon black, with a total pigment content of less than 0.5 wt. parts per 100 wt. parts of polyvinyl chloride.

Výhody spočívajú v tom, že sa zloženie zmesi upravuje tak, aby jej reologické vlastnosti charakterizované mierou viskozity a krútiacim momentom boli výhodné z hladiska spracovatelnosti na vytláčacích strojoch pri použití polyvinylchloridu s vysokou K-hodnotou a dosiahne sa u uvedených rúr dovolené namáhanie steny rúry >10 MPa.The advantage is that the composition of the mixture is adjusted so that its rheological properties, characterized by viscosity and torque, are advantageous in terms of processability on extruders using high K-value polyvinyl chloride and a pipe wall stress of> 10 allowed bar.

Příklad 1Example 1

Tento příklad slúži ako porovnávací.This example serves as a comparison.

Na fluidnej miešačke bola připravená zmes polyvinylchloridu o zložení 100 hmot. dielov suspenzného polyvinylchloridu o K-hodnote 70, 2,8 hmot. dielov komplexného koprecipitovaného stabilizátora obsahujúceho dibázický a tribázický síran olovnatý, stearan olovnatý a vápenatý, kyselinu stearovú a parafínový vosk s obsahom olova 41 pere. hmot. a obsahom mastív 1,5 % hmot., 1,0 hmot. dielov uhličitanu vápenatého s obsahom kyseliny stearovej 0,3 % hmot., 0,015 hmot. dielov sadzí, 1,0 hmot. dielov akrylátového modifikátora kopolyméru styrénmetylmetakrylátu pri teplote miešania 120 stupňov Celzia a teplote chladenia 40 °C. Uvedená zmes je charakterizovaná Teologickými vlastnosťami na extruziometri: maximálny krútiaci moment 20,11 Nm, minimálny krútiaci moment 12,27 Nm, miera viskozity 19,36 Nm. Z uvedenej zmesi připravené rúry sa vyznačujú pevnosťou na medzi klzu 55,1 MPa, odolnosťou voči vnútornému přetlaku pri tangenciálnom napátí v stene rúry 21 MPa a teplote 60 °C 24 hodin a pri tangenciálnom napátí v stene rúry 14 MPa a teplote 60 °C viac ako 1 050 hodin. ,A mixture of 100 wt.% Polyvinyl chloride was prepared in a fluidic mixer. parts of suspension polyvinyl chloride having a K-value of 70, 2.8 wt. parts of a complex coprecipitated stabilizer comprising dibasic and tribasic lead sulphate, lead and calcium stearate, stearic acid and paraffin wax containing 41 lead. wt. and a lubricant content of 1.5 wt.%, 1.0 wt. parts by weight of calcium carbonate with a stearic acid content of 0.3% by weight, 0.015% by weight; parts of carbon black, 1.0 wt. parts of the acrylate modifier of the styrene methyl methacrylate copolymer at a mixing temperature of 120 degrees Celsius and a cooling temperature of 40 ° C. The mixture is characterized by theological characteristics on the extruder: maximum torque 20.11 Nm, minimum torque 12.27 Nm, viscosity rate 19.36 Nm. The pipes prepared from this mixture are characterized by a yield strength of 55.1 MPa, an internal overpressure resistance at a tangential stress of 21 MPa at a wall of 60 ° C for 24 hours and at a tangential stress of 14 MPa at a wall temperature of 60 ° C more than 1,050 hours. .

Příklad 2Example 2

Na fluidnej miešačke bola připravená zmes polyvinylchloridu o zložení ako v příklade 1 pri teplote miešania 105 °C a teplote chladenia 40 °C. Uvedená zmes je charakterizovaná Teologickými vlastnosťami stanovenými na extruziometri: maximálny krútiaci moment 23,1 Nm, minimálny krútiaci momentA mixture of polyvinyl chloride having the composition as in Example 1 was prepared on a fluidic mixer at a stirring temperature of 105 ° C and a cooling temperature of 40 ° C. The mixture is characterized by theological properties determined on the extruder: maximum torque 23.1 Nm, minimum torque

15,4 N, miera viskozity 22 Nm. Táto zmes neholá spracovatetná na dvojzávltovkovom vytláčacom stroji, pretože došlo k degradácii polyvinylchloridu.15.4 N, viscosity rate 22 Nm. This mixture does not shave workability on a twin screw extruder because polyvinyl chloride has been degraded.

Příklad 3Example 3

Na fluidnej miešačke bola připravená zmes polyvinylchloridu o zložení 100 hmot. dielov suspenzného polyvinylchloridu o K-hodnote 70, 2,8 hmot. dielcv komplexného kopreclpitovaného stabilizátora obsahujúceho dibázický a tribázický síran olovnatý, stearan olovnatý a vápenatý, kyselinu stearovň a parafínový vosk s obsahom olova 41 % hmot. a obsahom mastív 1,5 % hmot., 1,0 hmot. dielov uhličitanu vápenatého s obsahom kyseliny stearovej 0,3 % hmot., 0,015 hmot. dielov sadzí, 0,5 hmot. dielov akrylátového modifikátora kopolyméru styrénmetylakrylát, pri teplote miešania 120 °C a teplote chladenia 40 °C. Uvedená zmes je charakterizovaná Teologickými vlastnoefami stanovenými na extruziometri: maximálny krútiaci moment 18,64 Nm, minimálny krútiaci moment 10,43 Nm, miera viskozity 19,38 Nm. Z uvedenej zmesi připravené rúry sa vyznačujú pevnosťou na medzi klzuA mixture of 100 wt.% Polyvinyl chloride was prepared in a fluidic mixer. parts of suspension polyvinyl chloride having a K-value of 70, 2.8 wt. parts of a complex coprecipitated stabilizer containing dibasic and tribasic lead sulfate, lead and calcium stearate, stearic acid and paraffin wax with a lead content of 41% by weight; and a lubricant content of 1.5 wt.%, 1.0 wt. parts by weight of calcium carbonate with a stearic acid content of 0.3% by weight, 0.015% by weight; 0.5 parts by weight of carbon black; parts of the acrylate modifier of the styrene methyl acrylate copolymer, at a stirring temperature of 120 ° C and a cooling temperature of 40 ° C. Said mixture is characterized by the theological characteristics determined on the extruder: maximum torque 18.64 Nm, minimum torque 10.43 Nm, viscosity rate 19.38 Nm. The pipes prepared from said mixture are characterized by a yield strength

54,7 MPa, odolnosťou voči vnútornému přetlaku pri tangenciálnom napatí v stene rúry 21 MPa a teplote 60 °C 32 hodin a pri tangenciálnom napatí v stene rúry 14 MPa a teplote 60 °C viac ako 1100 hodin.54.7 MPa, with an internal overpressure resistance at a tangential stress in the pipe wall of 21 MPa and a temperature of 60 ° C for 32 hours and at a tangential stress in the pipe wall of 14 MPa and a temperature of 60 ° C for more than 1100 hours.

Příklad 4Example 4

Na fluidnej miešačke bola připravená zmes polyvinylchloridu o zložení 100 hmot. dielov suspenzného polyvinylchloridu o K-hodnote 70, 2,8 hmot. dielov komplexného koprecipitovaného stabilizátora obsahujúceho dibázický a tribázický síran olovnatý, stearan olovnatý a vápenatý, kyselinu stearovú a parafínový vosk s obsahom olova 41 pere. hmot. a obsahom mastív 1,5 % hmot., 1,0 hmot. dielov uhličitanu vápenatého s obsahom kyseliny stearovej 0,3 % hmot., 0,015 hmot. dielov sadzí pri teplote miešania 120 °C a teplote chladenia 40 °C. Uvedená zmes je charakterizovaná Teologickými vlastnosťami stanovenými na extruziometri: maximálny krútiaci moment 17,17 Nm, minimálny krútiaci moment 9,93 Nm, miera viskozity 19,37 Nm. Z uvedenej zmesi připravené rúry sa vyznačujú pevnosfou na medzi klzu 56,3 MPa, odolnosťou voči vnútornému přetlaku pri tangenciálnom napatí v stene rúry 21 MPa a teplete 60 °C 23 hodin a pri tangenciálnom napatí v stene rúry 14 MPa viac ako 1 320 hodin.A mixture of 100 wt.% Polyvinyl chloride was prepared in a fluidic mixer. parts of suspension polyvinyl chloride having a K-value of 70, 2.8 wt. parts of a complex coprecipitated stabilizer comprising dibasic and tribasic lead sulphate, lead and calcium stearate, stearic acid and paraffin wax containing 41 lead. wt. and a lubricant content of 1.5 wt.%, 1.0 wt. parts by weight of calcium carbonate with a stearic acid content of 0.3% by weight, 0.015% by weight; parts of carbon black at a stirring temperature of 120 ° C and a cooling temperature of 40 ° C. Said mixture is characterized by theological properties determined on an extruder: maximum torque 17.17 Nm, minimum torque 9.93 Nm, viscosity rate 19.37 Nm. The tubes prepared from the above-mentioned mixture are characterized by a yield strength of 56.3 MPa, an internal overpressure resistance at a tangential stress of 21 MPa and a 60 ° C heat of 23 hours and a tangential stress in the 14 MPa wall of more than 1320 hours.

Příklad 5Example 5

Na fluidnej miešačke bola připravená zmes polyvinylchloridu o zložení 100 hmot. dielov suspenzného polyvinylchloridu o K-hodnote 70, 2,8 hmot .dielov komplexného koprecipitovaného stabilizátora obsahujúceho dibázický a tribázický síran olovnatý, stearan olovnatý a vápenatý, kyselinu stearovú a parafínový vosk s obsahom olova 41 % hmot. a obsahom mastív 1,5 % hmot., 0,5 hmot. dielov uhličitanu vápenatého s obsahom kyseliny stearovej 0,8 % hmot., 0,015 hmot. dielov sadzí, 0,5 hmot. dielov akrylátového modifikátora kopolyméru styrénmetylmetakrylát pri teplote miešania 120 °C a teplote chladenia 40 °C. Uvedená zmes je charakterizovaná Teologickými vlastnosťami stanovenými na extruziometri: maximálny krútiaci moment 10,1 Nm, miera viskozity 19,35 Nm. Z uvedenej zmesi připravené rúry sa vyznačujú pevnosťou na medzi klzu 53,9 MPa, odolnosťou voči vnútornému přetlaku pri tangenciálnom napatí v stene rúry 14 MPa a teplote 60 °G viac ako 1 300 hodin.A mixture of 100 wt.% Polyvinyl chloride was prepared in a fluidic mixer. parts of a suspended polyvinyl chloride having a K-value of 70, 2.8 parts by weight of a complex coprecipitated stabilizer comprising dibasic and tribasic lead sulphate, lead and calcium stearate, stearic acid and paraffin wax with a lead content of 41% by weight; and a lubricant content of 1.5 wt.%, 0.5 wt. parts by weight of calcium carbonate with a stearic acid content of 0.8% by weight, 0.015% by weight; 0.5 parts by weight of carbon black; parts of the acrylate modifier of the styrene methyl methacrylate copolymer at a stirring temperature of 120 ° C and a cooling temperature of 40 ° C. Said mixture is characterized by theological properties determined on an extruder: maximum torque 10.1 Nm, viscosity rate 19.35 Nm. The tubes prepared from this mixture are characterized by a yield strength of 53.9 MPa, an internal overpressure resistance at a tangential stress of 14 MPa and a temperature of 60 ° C for more than 1300 hours.

Predmet vynálezu je možné využiť pri spracovaní tvrdých zmesi PVC v plastikárskom priemysle, najmá pri výrobě rúr s vyššou odolnosťou voči vnútornému přetlaku,The object of the invention can be used in the processing of hard PVC mixtures in the plastics industry, in particular in the manufacture of pipes with a higher resistance to internal pressure,

Claims

Unplasticized polyvinyl chloride-based composition for extrusion of pressure-resistant pipes with improved rheological properties, characterized in that it contains polyvinyl chloride with a K-value of 66 to 72, a complex coprecipitated stabilizer based on lead and higher fatty acid lubricants and their salts and paraffinic hydrocarbons having a melting point above 75 ^JC , the lead content of the stabilizer being less than 45% by weight. and a lubricant content below

2.3 wt.%, With a total stabilizer content of less than 3.5 wt. parts per 100 wt. parts of polyvinyl chloride, the calcium carbonate is preferably surface-treated from 0.1 to 1.0 wt. % of higher fatty acids, with a total calcium carbonate content of less than 5.0 wt. parts per 100 wt. % of polyvinyl chloride and optionally at least one of acrylic-based flow modifier in an amount of less than 0.6 wt. parts per 100 wt. parts of polyvinyl chloride and pigments, including carbon black, with a total pigment content of less than 0.5 wt. parts per 100 wt. parts of polyvinyl chloride.