CZ108395A3 - Tough thermoplastic material based on polyolefins - Google Patents
Tough thermoplastic material based on polyolefins Download PDFInfo
- Publication number
- CZ108395A3 CZ108395A3 CZ951083A CZ108395A CZ108395A3 CZ 108395 A3 CZ108395 A3 CZ 108395A3 CZ 951083 A CZ951083 A CZ 951083A CZ 108395 A CZ108395 A CZ 108395A CZ 108395 A3 CZ108395 A3 CZ 108395A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- thermoplastic material
- peroxide
- material according
- density polyethylene
- mixture
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká houževnatého termoplastického materiálu na bázi polyolefinů.The invention relates to a tough, thermoplastic polyolefin-based material.
Stav technikyState of the art
Nevýhodou některých polyolefinů je jejich poměrně nízká houževnatost, která omezuje rozsah jejich aplikací. Tato skutečnost se projevuje ještě výrazněji u směsí těchto polymerů, jejichž mechanické vlastnosti jscwtak nízké, že nenacházejí praktického využití. V tomto případě přistupuje další negativní faktor - vzájemná nemísitelnost vyplývající ze zákonitostí termodynamiky polymerních směsí. Na druhé straně vhodně kompatibilizovaná směs těchto polymerů může vykazovat vysokou houževnatost při udržení vyváženého komplexu ostatních užitných vlastností. Kompatibiližací rozumíme proces vedoucí ke zvýšení mezifázové adheze nemísitelných polymerních složek a tím k zlepšení mechanických charakteristik materiálu, zvláště houževnatosti. V souvislosti s rostoucími požadavky na recyklaci plastových odpadů je v poslední době tato problematika předmětem intensivního výzkumu. Současně existující kompatibilizační postupy používají buď aditivní proces založený na inkorporaci vhodného ethylen-propylenového kopolymerů (např. podle DE 28 49 114, US 4,319,005 nebo US 4,567,847) nebo reaktivní proces, při kterém se generují volné radikály (chemicky nebo působením záření) iniciující síťovací nebo roubovací reakce makromolekul, jak uvádí například práce Yu a spolupracovníků (J. Appl. Pol. Sci., Vol. 52, 99-105; 1994).A disadvantage of some polyolefins is their relatively low toughness, which limits the scope of their applications. This is even more pronounced for mixtures of these polymers whose mechanical properties are so low that they are not of practical use. In this case there is another negative factor - mutual immiscibility resulting from the laws of thermodynamics of polymer mixtures. On the other hand, a suitably compatible blend of these polymers may exhibit high toughness while maintaining a balanced complex of other utility properties. Compatibility means a process leading to an increase in the interfacial adhesion of immiscible polymer components and thus to an improvement of the mechanical characteristics of the material, in particular the toughness. In connection with the increasing requirements for plastic waste recycling, this issue has recently been the subject of intensive research. Existing compatibilization processes use either an additive process based on the incorporation of suitable ethylene-propylene copolymers (eg according to DE 28 49 114, US 4,319,005 or US 4,567,847) or a reactive process in which free radicals (chemically or by radiation) initiating crosslinking or grafting reactions of macromolecules, as reported, for example, by Yu et al. (J. Appl. Pol. Sci., Vol. 52, 99-105; 1994).
Nevýhodou stávajících aditivních procesů je dosti vysoká koncentrace kompatibilizátorů doprovázená poklesem tuhosti materiálu - což je nepříznivé pro řadu aplikací. Reaktivní proces sice nemá negativní vliv na tuhost polymerní směsi, ale výrazně zhoršuje jeho zpracovatelské vlastnosti.The disadvantage of existing additive processes is the rather high concentration of compatibilizers accompanied by a decrease in the stiffness of the material - which is unfavorable for many applications. The reactive process does not have a negative effect on the stiffness of the polymer blend, but it significantly deteriorates its processing properties.
Bylo zjištěno, že kombinovaný aditivně-reaktivní proces založený na peroxidicky iniciovaných radikálových reakcích nízkomoleku2 lárního polybutadienu s polyolefiny vede k materiálu s vysokou houževnatostí při zachování dostatečné tuhosti, který má zároveň vhodné reologické chování při podmínkách zpracováni. Koncentrace kompatibilizátoru potřebná k dosažení požadovaných vlastností je přitom podstatně nižšínež obvykle používaná množství etylen-propylenových kopolymerů. Dále bylo zjištěno, že modifikační účinnost radikálových reakcí nízkomolekulárniho polybutadienu s polyolefiny je synergicky zvyšována přítomností ethylen-propylenového elastomerního kopolymeru ve směsi.It has been found that a combined additive-reactive process based on peroxidically initiated radical reactions of low molecular weight polybutadiene with polyolefins results in a material of high toughness while maintaining sufficient stiffness, while having appropriate rheological behavior under processing conditions. The concentration of compatibilizer required to achieve the desired properties is substantially lower than the amounts of ethylene-propylene copolymers commonly used. Furthermore, it has been found that the modifying efficiency of radical reactions of low molecular weight polybutadiene with polyolefins is synergistically enhanced by the presence of an ethylene-propylene elastomeric copolymer in the mixture.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Podstatou vynálezu je houževnatý termoplastický materiál na bázi polyolefinů jehož podstata spočívá v tom, že sestává z 75 až 99% polyolefinické složky složené z polyethylenu a polypropylenu a 1 až 25% modifikační složky složené z kapalného polybutadienu a organického peroxidu. Modifikační složka podle vynálezu sestává z kapalného polybutadienu o střední molární hmotnosti 500 až 10 000 g/mol a alkylperoxidu nebo acylperoxidu, nebo směsi alkylperoxidu a acylperoxidu. Dále může modifikační složka obsahovat kapalný polybutadien o střední molární hmotnosti 500 až 10 000 g/mol a ethylen-propylenový elastomerní kopolymer v hmotnostním poměru 10:1 až 1:10 a alkylperoxid nebo acylperoxid, nebo směs alkylperoxidu a acylperoxidu. Obsah alkylperoxidu nebo acylperoxidu, nebo směsi alkylperoxidu a acylperoxidu je v rozmezí 0,025 až 2,5 %. Polyolefinickou složkou houževnatého termoplastického materiálu podle vynálezu je s výhodou nízkohustotní polyethylen, nebo středněhustotní polyethylen, nebo vysokohustotní polyethylen, nebo polypropylen a dále může být polyolef inickou složkou binární, ternární nebo kvarterní směs obsahující nízkohustotní polyethylen, středněhustotní polyethylen, vysokohustotní polyethylen a polypropylen v libovolném poměru. Houževnatý termoplastický materiál podle vynálezu dále s výhodou obsahuje anorganické plnivo v množství do 100 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů všech polymerních složek materiálu. Výhody polymerního materiálu podle vynálezu jsou objasněny v následujících příkladech.The present invention provides a tough polyolefin-based thermoplastic material consisting of 75 to 99% polyolefin component composed of polyethylene and polypropylene and 1 to 25% modification component composed of liquid polybutadiene and organic peroxide. The modification component according to the invention consists of liquid polybutadiene having an average molecular weight of 500 to 10,000 g / mol and an alkyl peroxide or acyl peroxide, or a mixture of alkyl peroxide and acyl peroxide. Further, the modifying component may comprise liquid polybutadiene having an average molecular weight of 500 to 10,000 g / mol and an ethylene-propylene elastomeric copolymer in a weight ratio of 10: 1 to 1:10 and an alkylperoxide or acylperoxide, or a mixture of alkylperoxide and acylperoxide. The content of alkyl peroxide or acyl peroxide, or a mixture of alkyl peroxide and acyl peroxide, is in the range of 0.025 to 2.5%. The polyolefinic component of the tough thermoplastic material of the present invention is preferably a low density polyethylene, or a medium density polyethylene, or a high density polyethylene, or polypropylene, and may further be a binary, ternary or quaternary blend comprising a low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, . The toughened thermoplastic material of the invention preferably further comprises an inorganic filler in an amount of up to 100 parts by weight per 100 parts by weight of all polymeric components of the material. The advantages of the polymeric material of the invention are illustrated in the following examples.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
- -r - ............- -r - ............
Příklad 1Example 1
V tabulce 1 je uvedeno složení a houževnatost v tahu rázem nekompatibilizovaných binárních a ternárních směsí polyolefinů (směsi I, III, V a VII) a směsí kompatibilizovaných účinkem kapalného polybutadienu a di-terc.butylproxidu (směsi II, IV, VI, a VIII). Směsi byly připraveny mícháním v komoře W 50EH Brabenderova Plastographu. Komora byla vytemperována na 190°C, směsi byly míchány při otáčkách hnětáků 60 min’1 po dobu 10 minut. Houževnatost byla měřena při 23° C podle DIN 53 448.Table 1 shows the composition and tensile strength of impact-incompatible binary and ternary mixtures of polyolefins (mixtures I, III, V and VII) and mixtures compatible with the effect of liquid polybutadiene and di-tert-butylproxide (mixtures II, IV, VI, and VIII) . Mixtures were prepared by stirring in a W 50EH Brabender Plastograph chamber. The chamber was allowed to cool to 190 ° C, the mixtures were stirred at a kneader speed of 60 min -1 for 10 min. The toughness was measured at 23 ° C according to DIN 53 448.
Zkušební tělesa pro měření houževnatosti byla vyrobena z lisovaných desek.Toughness test specimens were made of pressed plates.
Tabulka lTable 1
Porovnání houževnatosti v tahu rázem ae nekompatibilizovaných směsí polyolefinů a směsi kompatibilizovaných účinkem kapalného polybutadienu a di-terc.butylperoxiduComparison of tensile impact strength and e nekompatibilizovaných mixtures of polyolefins and blends compatibilized effect of liquid polybutadiene, and di-t-butylperoxide
1) Bralen RA2-19, Slovnaft 2) Liten BB 29, Chemopetrol 3) Mosten 52 592, Chemopetrol 4) Krasol LB, Kaučuk 55 di-terc.butylperoxid, Fluka 1) Bralen RA2-19, Slovnaft 2) Liten BB 29, Chemopetrol 3) Mosten 52 592, Chemopetrol 4) Krasol LB, Rubber 55 di-tert-butylperoxide, Fluka
Příklad 2Example 2
V tabulce 2 je uvedeno složení a houževnatost v tahu rázem nekompatibilizovaných binárních a ternárních směsí polyolefinú (směsi IX, XI, XIII a XV) a směsí kompatibilizovaných kombinovaným účinkem kapalného polybutadienu, ethylen-propylenového kaučuku a di-terc.butylproxidu (směsi X, XII, XIV a XVI). Směsi byly připraveny mícháním v komoře W 50EH Brabenderova Plastographu. Komora byla vytemperována na 190°C, směsi byly míchány při otáčkách hnětáků 60 min'1 po dobu 10 minut. Zkušební tělesa pro měření houževnatosti byla vyrobena z lisovaných desek.Table 2 shows the composition and tensile strength of impact-incompatible binary and ternary mixtures of polyolefins (mixtures IX, XI, XIII and XV) and mixtures compatible with the combined action of liquid polybutadiene, ethylene-propylene rubber and di-tert-butylproxide (mixtures X, XII) , XIV and XVI). Mixtures were prepared by stirring in a W 50EH Brabender Plastograph chamber. The chamber was allowed to cool to 190 ° C, the mixtures were stirred at a kneader speed of 60 min -1 for 10 min. Toughness test specimens were made of pressed plates.
Tabulka 2Table 2
Porovnání houževnatosti v tahu rázem a6 nekompatibilizovaných směsí polyolefinú a směsí kompatibilizovaných účinkem kapalného polybutadienu, ethylen-propylenového a di-terc.butylperoxiduComparison of Impact Tensile Strength and 6 Uncompatible Polyolefin Compounds and Compounds Compatible by Liquid Polybutadiene, Ethylene-Propylene and Di-tert-Butyl Peroxide
1) Bralen RA2-19, Slovnaft 2> Li ten BB 29, Chemopetrol 3) Mosten 52 592, Chemopetrol 4) Krasol LB, Kaučuk 5) di-terc.butylperoxid, Fluka 6) Buna AP 331, Hulls 1) Bralen RA2-19, Slovnaft 2> Li ten BB 29, Chemopetrol 3) Most 52 522, Chemopetrol 4) Krasol LB, Rubber 5) di-tert-butylperoxide, Fluka 6) Buna AP 331, Hulls
Příklad 3Example 3
V tabulce 3 je porovnána houževnatost samotných nemodifikovaných polyolefinů a houževnatost polyolefinů modifikovaných účinkem kapalného polybutadienu a di-terc.butylperoxidu (směsi XVIII, XX, XXII) a účinkem kombinace kapalného polybutadienu, ethylen-propylenového kaučuku a di-terc.butylperoxidu (směsi XIX, XXI, a XXIII). Materiál byl zpracován stejným způsobem jako směsi uvedené v příkladu 1 a 2.Table 3 compares the toughness of the unmodified polyolefins themselves and the toughness of the polyolefins modified by the action of liquid polybutadiene and di-tert-butylperoxide (mixtures XVIII, XX, XXII) and the effect of a combination of liquid polybutadiene, ethylene-propylene rubber and di-tert. XXI, and XXIII). The material was treated in the same manner as the mixtures given in Examples 1 and 2.
Tabulka 3Table 3
Porovnání houževnatosti v tahu rázem ae nemodifikovaných polyolefinů a polyolefinů modifikovaných účinkem kapalného polybutadienu a di-terc.butylperoxidu a účinkem kombinace kapalného polybutadienu, ethylen-propylenového kaučuku a di-terc.butylperoxiduComparison of tensile impact strength and e unmodified polyolefins and modified polyolefins, the effect of the liquid polybutadiene, and di-t-butylperoxide and the effect of the combination of liquid polybutadiene, ethylene-propylene rubber, and di-t-butylperoxide
1) Bralen RA2-19, Slovnaft 2) Liten BB 29, Chemopetrol 3) Mosten 52 592, Chemopetrol 4 5 Krasol LB, Kaučuk 5) di-terc.butylperoxid, Fluka 6) Buna AP 331, Hulls 1) Bralen RA2-19, Slovnaft 2) Liten BB 29, Chemopetrol 3) Mosten 52 592, Chemopetrol 4 5 Krasol LB, Rubber 5) di-tert-butylperoxide, Fluka 6) Buna AP 331, Hulls
Průmyslová využitelnost vvnálezuIndustrial applicability of the invention
Materiál podle vynálezu je vhodný pro řadu speciálních aplikací vyžadujících materiál o vysoké houževnatosti a zároveň vysoké tuhosti, například pro nárazníky a spoilery automobilů, bezpečnostní kryty strojů a podobně. Zvlášť významným uplatněním materiálu podle vynálezu se jeví recyklace směsí odpadních polyolefinů pro výrobu stavebních geosyntetických prvků.The material according to the invention is suitable for a number of special applications requiring a material of high toughness and at the same time a high stiffness, for example for bumpers and spoilers of cars, safety covers of machines and the like. Recycling of mixtures of waste polyolefins for the production of building geosynthetic elements appears to be a particularly important application of the material according to the invention.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ951083A CZ284819B6 (en) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | Tough thermoplastic material based on polyolefins |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ951083A CZ284819B6 (en) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | Tough thermoplastic material based on polyolefins |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ108395A3 true CZ108395A3 (en) | 1996-06-12 |
CZ284819B6 CZ284819B6 (en) | 1999-03-17 |
Family
ID=5462726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ951083A CZ284819B6 (en) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | Tough thermoplastic material based on polyolefins |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ284819B6 (en) |
-
1995
- 1995-04-27 CZ CZ951083A patent/CZ284819B6/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ284819B6 (en) | 1999-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4088714A (en) | Cross-linked melt-flowable thermoplastic elastomer blend comprising EPR or EPDM, polyethylene and polypropylene | |
EP1021486B1 (en) | Silane vulcanized thermoplastic elastomers | |
AU668172B2 (en) | Glass fiber reinforced propylene polymer graft composition | |
US3179715A (en) | Vulcanized elastomers and methods of making the same | |
US4716197A (en) | Polyethylene/EPDM-graft polystyrene blends | |
EP0469693A2 (en) | Impact resistent molding materials of polyamide | |
Murillo et al. | Study of the impact resistance of physically and dynamically vulcanized mixtures of PP/EPDM | |
Suriyachi et al. | Natural rubber-g-glycidyl methacrylate/styrene as a compatibilizer in natural rubber/PMMA blends | |
Xie et al. | Solution maleation of EPDM and blending of acetal copolymer with rubber using maleated EPDM as compatibilizer | |
CZ108395A3 (en) | Tough thermoplastic material based on polyolefins | |
JPH10316722A (en) | Production of graft copolymer rubber and polypropylene resin composition | |
DE4123963A1 (en) | Impact resistant compsn. used for technical articles | |
EP0932632B1 (en) | Polyolefins having greater than 5 percent 2-hydroxyethyl methacrylate grafted thereto | |
KR100220617B1 (en) | Polystyrene resin composition, flame-retardant composition thereof and methods for preparation thereof | |
JPH11181174A (en) | Preparation of olefinic thermoplastic elastomer composition | |
JP3359505B2 (en) | Thermoplastic polymer composition | |
WO1990012054A1 (en) | Polypropylene-polyester graft copolymer and production method thereof | |
JPH0328247A (en) | Diene-reformed polyolefin product | |
AU1845499A (en) | Thermal stability of alpha-substituted acrylate graft copolymers | |
JPS593489B2 (en) | Grafted polyolefins as modifiers for ungrafted polyolefins | |
KR100533542B1 (en) | Polyphenylene Sulfide Resin Composition | |
Hu et al. | Microwave irradiation treatment of wood flour and its application in PVC-wood flour composites | |
Pietrasanta et al. | Mechanical performance improvement of low-density polyethylene blends | |
JPH0987477A (en) | Thermoplastic polymer composition | |
KR960005074B1 (en) | Thermoplastic resin compositions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20020427 |