FI114867B - Menetelmä polymeerin seostamiseksi täyteaineella ja polymeeria ja täyteainetta sisältävä komposiittimateriaali - Google Patents
Menetelmä polymeerin seostamiseksi täyteaineella ja polymeeria ja täyteainetta sisältävä komposiittimateriaali Download PDFInfo
- Publication number
- FI114867B FI114867B FI20002811A FI20002811A FI114867B FI 114867 B FI114867 B FI 114867B FI 20002811 A FI20002811 A FI 20002811A FI 20002811 A FI20002811 A FI 20002811A FI 114867 B FI114867 B FI 114867B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- polymer
- filler
- talc
- matrix
- ethylene
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/203—Solid polymers with solid and/or liquid additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
1 114867
Menetelmä polymeerin seostamiseksi täyteaineella ja polymeeriä ja täyteainetta sisältävä komposiittimateriaali
Keksintö kohdistuu menetelmään polymeerin seostamiseksi täyte-5 aineella, jossa täyteainetta ja kiinteää polymeeriä hienonnetaan yhdessä mekaanisesti. Keksinnön kohteena on myös polymeeriä ja täyteainetta sisältävä komposiittimateriaali.
On yleisesti tunnettua lujittaa polymeerimatriisia mineraalitäyteaineella.
10 Esimerkiksi mineraalitäyteaineella lujitetaan polyolefiineja niin, että muovin jäykkyys kasvaa merkittävästi. Täyteaineiden määrän ja laadun valinnalla voidaan säätää yleensäkin saadun komposiittimateriaalin ominaisuuksia.
15 Usein tapahtuu, että muovin iskulujuus kuitenkin heikkenee, jos muovin jäykkyyttä parannetaan täyteaineella. Iskulujuuden parantamiseen on tavallisesti pyritty täyteaineiden pintakäsittelyllä eli kompatibilisoinnilla, jossa pintaa pyritään funktionalisoimaan orgaanisilla, polymeerimatriisin kanssa sitoutuvilla kemiallisilla ryhmillä tai kytkentäaineilla. Tämä ta- 20 pahtuu tyypillisesti liuosreaktioilla, joilla reagoitetaan pinta-aktiivisia yhdisteitä täyteaineiden reaktiivisten ryhmien kanssa. Lisäksi on tunnettua käyttää täyteaineiden pinnan modifiointiin polymeerejä. US-patentista 4,448,845 tunnetaan esimerkiksi menetelmä, jossa kalsiumkarbonaattia käsitellään halogenoidulla polaarisella polymeerillä, jotta voitaisiin pa- * « . . 25 rantaa sillä täytetyn polyeteenin fysikaalisia ominaisuuksia, mm. iskulu- : \ juutta. Tämä vaatii täyteaineiden dispergoimisen nesteväliaineeseen, • * · johon myös pintakäsittely-yhdiste sekoitetaan, minkä jälkeen täyteaine täytyy vielä erottaa nesteestä ja kuivata.
» ·
I I I
30 Eräs, myös patenttikirjallisuudessa esitetty ajatus (esim. US-5,422,386 ja GB-2099000) on lisäksi suorittaa polymerointi jo täyteaineen läsnäollessa, jolloin on todennäköistä, että ainakin joillakin polymeeri-täyte-aine-yhdistelmillä ja mahdollisten kytkentäaineiden käytöllä voidaan saada hyvinkin luja polymeerimatriisin ja täyteaineen välinen sidos, ja ' 35 menetelmän avulla päästään myös ’’korkean täyttöasteen” (highly filled) polyolefiinikomposiitteihin, kuten on mainittu US-patentissa 4,187,210.
; · Teknologisesti tällainen menetelmä on vaativa, se ei sovi kaikkiin poly- merointimenetelmiin, ja tuloksena on joka tapauksessa suurissa erissä 2 114867 tuotettu polymeeri, jonka täyteaineistus on määrätty jo polymerointi-vaiheessa ja jonka monipuoliset käyttömahdollisuudet ovat näin rajoitetut.
5 Täyteaineiden ja polymeerien sekoittumista on lisäksi pyritty parantamaan ns. kiinteän olomuodon reaktiolla, joka on esitetty US-patentissa 4,440,916. Patentin perusajatuksena on toteuttaa kiinteiden aineiden välinen reaktio kahden aineen välillä, joista molemmat ovat tavallisesti polymeerejä. Vapaita radikaaleja voidaan saada polymeeripartikkeleihin 10 muokkaamalla niitä mekaanisesti kryogeenisissa lämpötiloissa (-78°C:sta alaspäin). Julkaisussa mainitaan myös mahdollisuus saattaa polymeeri, johon on saatu vapaita radikaaleja em. menetelmällä, reagoimaan ei-polymeerisen hiukkasmaisen kiinteän aineen, kuten täyteaineen kanssa, joilla täytyy olla reaktiivinen osa, jotta ne voisivat reagoi-15 da polymeerin kanssa. Eräinä esimerkkeinä mainitaan titaanidioksidin, alumiinidioksidin ja silikan reaktiot useiden kryogeenisesti jauhettujen polymeerimateriaalien kanssa.
US-patentissa 4,124,562 on lisäksi ehdotettu täyteaineen jauhamista 20 vinyylimonomeerista koostuvan polymeerin läsnäollessa, jolloin vinyyli-monomeerilla tulee olla ainakin yksi polaarinen ryhmä, joka kykenee sitoutumaan mekaanisen käsittelyn aikana paljastuvaan täyteainemateri-aalin tuoreeseen pintaan. Vinyylipolymeeri liuotetaan edullisesti liuotti-meen ennen sen sekoitusta täyteaineeseen, jotta polymeeri saataisiin * « • ,.,25 hyvin jakautumaan ja riittävän hyvään kosketukseen täyteainepartikke- • « · lien tuoreiden pintojen kanssa jauhettaessa. Tähän suositellaan ei-polaarista orgaanista liuotinta. Polymeeri, jonka kanssa täyteaine saa-tetaan reagoimaan, koostuu polaarisen ryhmän sisältävistä monomee-reistä, kuten akryylihappo, akrylaatit, metakryylihappo, metakrylaatit, 30 styreeni, akryyliamidi ja vinyylikloridi, jolloin polymeeri voi olla myös jonkin em. monomeerin kopolymeeri α-olefiinin kanssa. Tällä tavalla *": modifioituja täyteaineita voidaan käyttää polyolefiinien täyteaineena, , jolloin polyolefiinina voi olla jokin α-olefiinin homopolymeeri tai kopoly- meeri (palsta 3, rivit 1-9). Tämän patentin esimerkissä 6 on esitetty . ‘ 35 modifioitujen täyteaineiden valmistus murskaamalla talkkia lauryyli-metakrylaatti-diaminoetyylimetakrylaatti-kopolymeerin tai butyyli-metakrylaatti-dimetyyliaminoetyyli-metakrylaattikopolymeerin kanssa. Saatua täyteainetta käytettiin propeeni-eteeni-kopolymeerin (eteeni- 3 114867 pitoisuus 12%) täyteaineena. Ainesuhteita ja mahdollista liuotinta ei ole mainittu tässä esimerkissä. Tässä patentissa on edelleen korostettu sitä, että käytettäessä metallisilikaatteja ja silikaattimineraaleja täyteaineina on edullista käyttää modifiointiin juuri akrylaatti- tai metakry-5 laattipolymeeria, jossa alkyyliryhmässä on vähintään 6 hiiliatomia (palsta 3, rivit 40-48).
Tähän mennessä ei ole ollut tiedossa, kuinka täyteaineiden sitoutumista voitaisiin parantaa laajalti käytettyihin eteenipolymeereihin, jotka 10 ovat hydrofobisia ja ei-polaarisia.
Keksinnön tarkoituksena on poistaa em. epäkohdat ja esittää menetelmä polymeerin seostamiseksi täyteaineella, jota voidaan soveltaa eteenipolymeereihin, erityisesti yleisesti käytetyille kaupallisille poly-15 eteenilaaduille, ilman erityisiä täyteaineiden modifioimiseksi käytettyjä kemikaaleja. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, että täyteaineena käytettyä talkkia ja hydrofobista eteenipolymeeria jauhetaan kiinteässä olomuodossa inertissä suojakaasussa keskenään siten, että voimak-20 kaan mekaanisen kuormituksen ja sen aiheuttaman paineen ja lämpötilan nousun vaikutuksesta talkin sisältä vapautuu reaktiivisia tai tar-tuntakykyisiä kohtia, jotka reagoivat samassa jauhatuksessa polymee-ristä muodostuvien reaktiivisten tai tartuntakykyisten kohtien kanssa.
• · • ,.,25 Keksinnöllä voidaan huomattavasti parantaa talkin seostusta esimer- * · · kiksi polyeteeniin tai polypropeeniin, mikä talkilla on ollut erityisen vai-keaa sen inertin luonteen johdosta. Keksintöä voidaan käyttää siten, että ensimmäinen seostus suoritetaan jauhatuksella edellä kuvatulla tavalla, ja saatua eteenipolymeeri-talkki-yhdistelmätuotetta käytetään 30 saman tai samantyyppisen, esim. polymeeriketjun kemiallisen raken-; ·: teen puolesta saman eteenipolymeerin seostamiseen komposiitti materiaalin, -tuotteen tai kappaleen valmistamiseksi. Yhdistelmä-tuotteella voidaan seostaa myös eri eteenipolymeeriä, joka eroaa poly-meeriketjun kemiallisen koostumuksen puolesta. Toinen tapa on on ’ 35 käyttää jauhatuksessa saatua eteenipolymeeri-talkki-yhdistelmätuotetta jonkun muun matriisimuovin, erityisesti polypropeenin seostamiseen, ·:··: jonka kanssa eteenipolymeeri sitoutuu hyvin. Matriisimuovista riippuen voidaan komposiittimateriaalin, komposiittituotteen tai komposiitti- 4 114867 kappaleen valmistuksessa käyttää vielä kolmatta polymeerikomponent-tia, joka kytkee matriisimuovin ja eteenipolymeerin paremmin toisiinsa.
Keksinnön mukaiselle komposiittimateriaalille on puolestaan tunnus-5 omaista se, että se käsittää kiinteässä olomuodossa inertissä suoja-kaasussa suoritetussa jauhatuksessa voimakkaan mekaanisen kuormituksen ja sen aiheuttaman paineen ja lämpötilan nousun vaikutuksesta muodostuneiden reaktiivisten tai tartuntakykyisten kohtien avulla toisiinsa sitoutunutta eteenipolymeeriä ja talkkia. Tällainen jauhatuk-10 sesta suoraan saatu komposiittimateriaali voi olla komposiittikappaleen tai -tuotteen valmistuksessa käytettävän kiinteän puolivalmisteen muodossa, jolloin se sekoitetaan vielä matriisipolymeeriin valmistettaessa komposiittikappaletta tai -tuotetta jollain sulatyöstömenetelmällä. Siihen voidaan myös lisätä yhtä tai useampaa ainetta, esim. samaa, saman-15 tyyppistä tai eri matriisipolymeeriä, ja näin valmistaa siitä toinen puoli valmiste, jota käytetään myöhemmin varsinaisen komposiittikappaleen tai -tuotteen valmistamiseen. Keksinnön mukaisiin komposiittimateri-aaleihin kuuluvat siten myös puolivalmisteet, jotka on saatu lisäämällä jauhatuksessa saatuun eteenipolymeeri-talkki-yhdistelmätuotteeseen 20 yhtä tai useampaa polymeeriä, esim. varsinaista matriisipolymeeriä ja tarpeen vaatiessa kytkentäpolymeeriä, joka parantaa adheesiota varsinaisen matriisipolymeerin ja talkin kanssa jauhetun eteenipolymeerin välillä. Tällainen kiinteä lisäpolymeeriä tai -polymeerejä sisältävä puoli-valmiste voi olla raaka-aine, jonka kvalitatiivinen ja kvantitatiivinen • « .... 25 koostumus vastaa jo komposiittikappaleen tai komposiittituotteen lopul-lista matriisipolymeeri- ja täyteainekoostumusta.
I 4 ·
4 t « I I
Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin pii-rustuksiin, joissa 30 kuva 1 esittää talkin rakennetta, ja 1 I »
' I
« 4 I * kuvat 2-5 esittävät menetelmällä valmistettujen materiaalien ominai-suuksia.
35 ?.·*; Talkki, kemiallisesti magnesiumsilikaatti ja kemialliselta kaavaltaan tar-·:··: kemmin Mg3Si4O10(OH)2 sisältää varsin inerttiä O-Si-O-Si-O-Si-O-ketju- rakennetta, joka peittää reaktiiviset OH-ryhmät. Talkki ei täten voi mer- 5 114867 kittävästi reagoida yleisesti käytettyjen kompatibilisaattorien, kuten steariinihapon tai silaanin kanssa, paitsi talkin ketjurakenteiden päissä olevien OH-ryhmien osalta. Kuvassa 1 on esitetty talkkihiutaleiden eli lamellien molekyylirakenne. Hiutaleen pinta sisältää happiatomeihin si-5 toutuneita piiatomeita eikä lainkaan metalli-ioneja tai reaktiivisia ryhmiä.
Talkin lamellimaisen rakenteen vuoksi muoveissa käytettävät talkki-partikkelit ovat levymäisiä siten, että suurin osa partikkelin pinnasta on varsin inerttiä. Polaarisia ryhmiä on vain hiutalemaisen partikkelin reunoilla, jotka nekin ehtivät talkin normaalin jauhatuksen ja käsittelyn 10 yhteydessä reagoida kosteuden ja ilman hapen kanssa heikentäen mineraaleilla täytetyissä muoveissa käytettävien tartunta-aineiden tehoa.
Keksinnön mukaan talkkia jauhetaan yhdessä hydrofobisen eteeni-15 polymeerin kanssa, jolloin samalla voidaan parantaa molempien aineiden reaktiivisuutta. Jauhaminen tapahtuu kiinteässä olomuodossa esimerkiksi kuulamyllyssä tai muussa sopivassa mekaanisessa jauhin-laitteessa ja suorittamalla aineiden jauhatus inertissä suojakaasussa, esimerkiksi typessä. Jauhatus voi tapahtua huoneenlämpötilassa.
20 Mekaanisessa jauhatuksessa voimakkaan mekaanisen kuormituksen ja sen aiheuttaman paineen- ja lämpötilan nousun vaikutuksesta mineraa-lipartikkeli-polymeeripartikkeli-seoksessa talkkipartikkeleita hajoaa, jol-loin tuoreelle murtopinnalle paljastuu reaktiivisia ryhmiä. Samalla poly-meeripartikkeleissa olevat polymeeriketjut pilkkoutuvat polymeeri-*,.,25 radikaaleiksi, jotka samalla reagoivat talkkiin edellä kuvatulla tavalla muodostuneiden siloksyyliradikaalien ja magnesiumoksidiradikaalien kanssa. Toinen mekanismi on syntyneiden tuoreiden ei-polaaristen pin- * » tojen siirtyminen jauhatuslaitteen, esimerkiksi kuulamyllyn aiheuttaman iskuenergian pakottamina tiiviiseen kontaktiin keskenään, jolloin poly-30 meeri ja talkki tarttuvat toisiinsa Van der Waals-sidoksilla.
»»»« · * ·
Keksintö tarjoaa aivan uudet mahdollisuudet hydrofobisten ja ei-polaaristen, suurina määrinä tuotettujen ja yleisesti käytettyjen eteeni-’polymeerien seostamiseksi talkilla, joka on täyteaineena edullinen siinä . ’ 35 mielessä, että se on pehmeä, jäykistävä, vaaraton ja myös hinnaltaan edullinen. Eteenipolymeerillä tarkoitetaan polymeeriä, jonka polymeeri-; ·· ketju muodostuu yksinomaan tai valtaosin peräkkäisistä eteenimonomeereistä. Erityisesti keksintö soveltuu yleisesti tunnettujen 6 114867 kaupallisten polyeteenilaatujen ja talkin kytkemiseksi toisiinsa. Eteenipolymeereihin kuuluvat myös hydrofobiset eteenin kopolymeerit muiden monomeerien kanssa, erityisesti eteenin ei-polaariset kopolymeerit alkeenihiilivetymonomeerien, kuten α-olefiinien kanssa. Näissä 5 kopolymeereissä eteenimonomeerin määrä on edullisesti vähintään 80 p-%. Lisäksi voidaan käyttää hydrofobisia suhteellisen ei-polaarisia eteenin kopolymeerejä, joissa polyeteeniketjussa on pieni määrä (edullisesti korkeintaan 20 p-%, edullisemmin alle 15 p-%) komonomeeria, jonka sivuketjussa on hiiliatomien lisäksi heteroatomeita.
10
Keksinnöllä voidaan valmistaa puolivalmistetta, jossa talkki ja eteenipolymeeri on lujasti seostettuna toisiinsa kiinteän olomuodon jauhatuksen ansiosta. Tällainen puolivalmiste voi olla jauheena, jota käytetään myöhemmin valmistettaessa täyteaineella täytettyjä komposiitti-15 tuotteita ja -kappaleita, erityisesti muotokappaleita. Jauhatuksessa syntynyt jauhemainen tai liuskemainen tuote voidaan käsittelyn tai varastoinnin helpottamiseksi käsitellä vahojen tai vastaavien aineiden avulla rakeiseksi tai muutoin vähemmän pölyäväksi. Lopullisten kom-posiittituotteiden ja -kappaleiden esim. ruiskuvalulla tai suulakepurista-20 maila tapahtuvaa valmistusta varten, yhteisjauhatuksella valmistettu talkki-polymeeriseos on edullista kompaundoida (tyypillisesti saman tai samantyyppisen) polymeerin kanssa talkkipitoisuudeltaan sopivaksi seokseksi. Sekoitus voidaan tehdä esimerkiksi kaksiruuvi-kompaunde-rilla tai muulla muovin kompaundointiin tarkoitetulla laitteella, jossa ‘25 jauhe sekoitetaan muovin kanssa sulatilassa voimakkaassa leikkauk- ' : sessa käyttöä varten riittävän tasaiseksi.
» · t · * 9
Eteenipolymeeri, johon talkki on sidottu edellä kuvatulla jauhatus-menetelmällä, voi tällöin olla samaa tyyppiä kuin lopullisen tuotteen 30 matriisipolymeeri, jolloin polymeeri-talkki-seosta annostellaan sopivassa suhteessa samaan tai samantyyppiseen matriisimuoviin valmis-tettaessa komposiittikappaletta tai -tuotetta sulatyöstö-menetelmällä, esimerkiksi ruiskuvalulla tai suulakepuristamalla.
35 Toisena vaihtoehtona on, että lopullisen tuotteen tai kappaleen valmistuksessa käytettävässä seoksessa (kompaundissa) merkittävä osa : ;·. matriisipolymeeristä on polymeeriä tai polymeeriseosta, joka on yhteen- sopiva sen eteenipolymeerin kanssa, johon talkki on edellä kuvatulla 7 114867 tavalla seostettu jauhamalla. Näin talkin ja varsinaisen matriisipolymee-rin adheesiota parannetaan varsinaiseen matriisipolymeeriin hyvin tarttuvan eteenipolymeerin kautta, joka on saatettu aikaisemmin reagoimaan kiinteässä olomuodossa talkin kanssa. Talkilla seostettua 5 eteenipolymeeriä voidaan käyttää näin hyvin esim. polypropeeni-matriisin kanssa lopullista komposiittituotetta tai komposiittikappaletta valmistettaessa. Voidaan käyttää myös jotakin propeenin kopolymeeriä.
On myös mahdollista, että talkin käsittelyssä käytetty eteenipolymeeri 10 voidaan kytkeä kompaundoidun seoksen matriisipolymeeriin esimerkiksi sopivan blokki-kopolymeerin avulla. Blokki-kopolymeeri, jonka molekyyliketjun toinen pää on yhteensopiva talkkiin kytkeytyneen eteenipolymeerin kanssa ja toinen ketjun pää on yhteensopiva mat-riisimuovin kanssa, toimii faasien välisenä kytkentäaineena, kaksi-15 napaisena ’’kytkentäpolymeerinä” parantaen tartuntaa.
On myös mahdollista, että talkki-eteenipolymeeri-seosta käytetään lopullisen komposiittituotteen tai -kappaleen valmistuksessa sellaisenaan, jolloin talkin ja matriisipolymeerin osuudet ovat samat jauhamalla 20 saadussa seoksessa ja valmiissa tuotteessa.
Jauhamalla saatua eteenipolymeeri-talkki-seosta ja edellämainittuja matriisipolymeerejä ja mahdollisia kytkentäpolymeerejä voidaan sekoittaa toisiinsa kiinteän puolivalmisteen valmistamiseksi, jota voi-‘25 daan käyttää myöhemmin varsinaisen komposiittituotteen tai komposiit-tikappaleen valmistamiseen jollain sulatyöstömenetelmällä.
Talkin osuus lopullisessa komposiittituotteessa tai -kappaleessa voi ;vaihdella käyttötarkoituksesta riippuen, esim. välillä 5-40 p-%.
O 30
Keksintöä on havainnollistettu seuraavien kokeiden avulla, jotka eivät ....: ole keksintöä rajoittavia.
4 · '·' 50 % polyeteeniä (HE 8253, toimittaja Borealis) ja 50 % talkkia jauhet- 35 tiin kuulamyllyssä typpisuojakaasussa. Vertailukokeissa jauhatettiin polyeteeniä ja talkkia yksinään. Käytetty talkkilaatu M20SL oli talkkia, : .·. jonka partikkelikokojakaumassa (Sedigraph 5100) Top Cut (D98%) on 25 pm, keskipartikkelikoko (D50%) on 6 pm ja alle 2 pm partikkeleita on 8 114867 13 p-%. Talkkilaadun M30 vastaavat arvot ovat puolestaan 35 pm, 9 pm ja 8 p-%. Materiaaleista valmistettiin ruiskuvalulla polyeteeni-mat-riisimuoviin (sama laatu) koekappaleet (valmistusstandardi ISO 294) seuraavasti (osuudet paino-%): 5 1. pelkkä polyeteeni 2. polyeteeni 80 % ja jauhamaton talkki M20SL 20 % 3. polyeteeni 80 % ja jauhamaton talkki M30 20 % 4. polyeteeni 60 % ja keksinnön mukaisesti yhdessä jauhettu 10 talkki M30 ja polyeteeni (50:50) 40 % 5. polyeteeni ja yksinään jauhettu talkki M30 20 % 6. polyeteeni ja yksinään jauhettu polyeteeni (3:2) 80 % ja jau hamaton talkki M20SL 20 % 15 Kuvassa 2 on esitetty eri tavoilla käsitellyistä materiaaleista valmistettujen koekappaleiden vetolujuusarvot (testi ISO 527). Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetun kappaleen (nro 4.) vetolujuus on samaa luokkaa käsittelemättömällä talkilla täytetyn kappaleen (nro 3.) kanssa. Paras tulos on saatu kappaleella (nro 5.), joka on täytetty yksinään jau-20 hetulla talkilla.
Kuvassa 3 on esitetty samojen kappaleiden kimmomoduulit. Täytetyistä kappaleista keksinnön mukaisesti valmistetulla kappaleella (nro 4.) on pienin kimmomoduuli.
.I.:25
Kuvassa 4 on esitetty eri käsittelytapojen vaikutus iskulujuuteen (testi v.; ISO 179) huoneenlämpötilassa. Tässä on nähtävissä keksinnön selvin ·’.·: vaikutus, koska talkilla täytetyn polyeteenin iskulujuus paranee huo mattavasti, kun täyteaine on käsitelty keksinnön mukaisesti. Ero vas-30 taavassa suhteessa (80 % polyeteeniä, 20 % talkkia) samalla talkki-laadulla M30 seostettuun kappaleeseen (nro 3.) on yli kolminkertainen. Lisäksi voidaan havaita, että pelkän polyeteenin jauhamisella (kappale . · · ·. nro 6.) saadaan parannusta iskulujuuteen.
··.·’ 35 Kuvassa 5 on esitetty iskulujuustulokset -20°C lämpötilassa. Vaikutus : on tässä vieläkin dramaattisempi, koska keksinnön mukaisesti valmiste- ; ;*. tun kappaleen (nro 4.) iskulujuus on yli nelinkertainen samalla seossuh- .... · teella valmistettuun vertailukappaleeseen (nro 3.). Tämä merkitsee sitä, 9 114867 että keksinnön mukaisesti valmistettua tuotetta voidaan käyttää tuotteissa, joiden käyttölämpötilat ainakin osan aikaa ovat 0°C alapuolella.
1 «
Claims (7)
1. Menetelmä polymeerin seostamiseksi täyteaineella, jossa täyteainetta ja kiinteää polymeeriä hienonnetaan yhdessä mekaanisesti, 5 tunnettu siitä, että täyteaineena käytettyä talkkia ja hydrofobista eteenipolymeeria jauhetaan kiinteässä olomuodossa inertissä suoja-kaasussa keskenään siten, että voimakkaan mekaanisen kuormituksen ja sen aiheuttaman paineen ja lämpötilan nousun vaikutuksesta talkin sisältä vapautuu reaktiivisia tai tartuntakykyisiä kohtia, jotka reagoivat 10 samassa jauhatuksessa polymeeristä muodostuvien reaktiivisten tai tartuntakykyisten kohtien kanssa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhatus suoritetaan kuulamyllyssä. 15
3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hydrofobinen eteenipolymeeri on jokin polyeteenilaatu.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnet-20 tu siitä, että matriisia ja täyteainetta sisältävä komposiittituote valmistetaan seostamalla saatua täyteaine-eteenipolymeeri-seosta muunlaji-seen matriisipolymeeriin. t · 4 « • ·
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että •..25 saatua täyteaine-eteenipolymeeri-seosta seostetaan polypropeeniin. * * ·
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että matriisia ja täyteainetta sisältävä komposiittituote valmiste- :···: taan seostamalla saatua täyteaine-eteenipolymeeri-seosta samaan tai 30 samantyyppiseen, esim polymeeriketjun kemiallisen rakenteen puolesta samaan matriisipolymeeriin, jonka kanssa täyteaine on jauhettu. • ·
7. Polymeeriä ja täyteainetta sisältävä komposiittimateriaali, tunnettu siitä, että se käsittää kiinteässä olomuodossa inertissä suojakaasussa . 35 suoritetussa jauhatuksessa voimakkaan mekaanisen kuormituksen ja . | ; sen aiheuttaman paineen ja lämpötilan nousun vaikutuksesta muodos-·:·: tuneiden reaktiivisten tai tartuntakykyisten kohtien avulla toisiinsa sitoutunutta eteenipolymeeriä ja talkkia. 11 114867
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20002811A FI114867B (fi) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | Menetelmä polymeerin seostamiseksi täyteaineella ja polymeeria ja täyteainetta sisältävä komposiittimateriaali |
PCT/FI2001/000890 WO2002050169A1 (en) | 2000-12-21 | 2001-10-15 | Method for compounding polymer with filler, and composite material containing polymer and filler |
AU2002210591A AU2002210591A1 (en) | 2000-12-21 | 2001-10-15 | Method for compounding polymer with filler, and composite material containing polymer and filler |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20002811A FI114867B (fi) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | Menetelmä polymeerin seostamiseksi täyteaineella ja polymeeria ja täyteainetta sisältävä komposiittimateriaali |
FI20002811 | 2000-12-21 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20002811A0 FI20002811A0 (fi) | 2000-12-21 |
FI20002811A FI20002811A (fi) | 2002-06-22 |
FI114867B true FI114867B (fi) | 2005-01-14 |
Family
ID=8559771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20002811A FI114867B (fi) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | Menetelmä polymeerin seostamiseksi täyteaineella ja polymeeria ja täyteainetta sisältävä komposiittimateriaali |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2002210591A1 (fi) |
FI (1) | FI114867B (fi) |
WO (1) | WO2002050169A1 (fi) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1390100A (en) * | 1972-08-21 | 1975-04-09 | Ici Ltd | Process for making particulate intimate mixtures of thermo plastics and additives |
CH690066A5 (de) * | 1995-08-31 | 2000-04-14 | Alusuisse Lonza Services Ag | Feinstteilige Thermoplaste. |
GB9611701D0 (en) * | 1996-06-05 | 1996-08-07 | Ecc Int Ltd | Particulate materials |
-
2000
- 2000-12-21 FI FI20002811A patent/FI114867B/fi not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-10-15 WO PCT/FI2001/000890 patent/WO2002050169A1/en active Application Filing
- 2001-10-15 AU AU2002210591A patent/AU2002210591A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20002811A0 (fi) | 2000-12-21 |
FI20002811A (fi) | 2002-06-22 |
AU2002210591A1 (en) | 2002-07-01 |
WO2002050169A1 (en) | 2002-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6924699B2 (ja) | 中空ガラス微小球を含むポリアミド組成物、並びにそれに関する物品及び方法 | |
US6521693B2 (en) | Long fiber-reinforced polypropylene resin composition and molded article | |
JPS6325621B2 (fi) | ||
BR112015005850B1 (pt) | composição incluindo copolímero de propileno heterofásico, processo de preparação e seus usos, e artigo conformado | |
EP0073485B1 (en) | Reinforcement promoters for filled thermoplastic polymers | |
EP3483221B1 (en) | Talc particulate and uses thereof | |
EP0073065B1 (en) | Synergistic reinforcement promoter systems for filled polymers | |
EP1939246A1 (en) | Polyolefin composition comprising silicon-containing filler | |
CH510702A (fr) | Procédé de préparation d'une composition comprenant un polymère de l'éthylène | |
EP1195406A1 (en) | Polypropylene resin composition excellent in moldability and physical properties | |
FI114867B (fi) | Menetelmä polymeerin seostamiseksi täyteaineella ja polymeeria ja täyteainetta sisältävä komposiittimateriaali | |
Wahit et al. | The effect of polyethylene-octene elastomer on the morphological and mechanical properties of polyamide 6/polypropylene nanocomposites | |
JP2006056971A (ja) | プロピレン系樹脂組成物の製造方法、プロピレン系樹脂組成物、およびそれからなる射出成形体 | |
Madani | Mechanical properties of polypropylene filled with electron beam modified surface-treated titanium dioxide nanoparticles | |
Stoeffler et al. | The effect of clay dispersion on the properties of LLDPE/LLDPE‐g‐MAH/montmorillonite nanocomposites | |
Meziane et al. | Polypropylene-modified kaolinite composites: Effect of chemical modification on mechanical, thermal and morphological properties | |
Ruan et al. | Mechanical properties of nanocomposites from ball milling grafted nano-silica/polypropylene block copolymer | |
EP2074156B1 (en) | Compatibilizers for producing nanocomposites, microcomposites and polymer blends and process for obtaining them. | |
Bose et al. | Effects of titanate coupling agent on the properties of mica‐reinforced nylon‐6 composites | |
Eroglu | Effect of talc and heat treatment on the properties of polypropylene/EVA composite | |
Smits et al. | A new filler dispersion technology | |
Leong et al. | Filler treatment effects on the weathering of talc-, CaCO3-and kaolin-filled polypropylene hybrid composites | |
KR100552132B1 (ko) | 상용성이 우수한 나일론/폴리올레핀계 고분자 혼합물 | |
Sirivat | Preparation, morphology, mechanical properties and fracture resistance of nanocomposites comprising montmorillonite and polypropylene | |
Herrero et al. | Preparation and characterization of thermoplastic vulcanizates-organoclay nanocomposites |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 114867 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |