PL100669B1 - Sposob wytwarzania mieszanin termoplastycznych o zwiekszonej sztywnosci - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia mieszanin polimerów termoplastycznych o zwiekszonej sztywnosci i udarnosci oraz polepszo¬ nej odpornosci cieplnej i chemicznej przy zacho¬ waniu niezmienionej, lub nawet lepszej przetwa- rzalnosci. Otrzymane w sposobie wedlug wynalaz¬ ku mieszaniny termoplastów odznaczaja sie ponad¬ to dobrymi wlasnosciami barierowymi.

Znane dotychczas sposoby ulepszania wlasnosci uzytkowych polimerów termoplastycznych, polega¬ ja na dodaniu do tych polimerów wypelniaczy nie¬ organicznych np. krzemionki, kredy, lub wypelnia¬ czy organicznych np. celulozy, pylu drzewnego, usieciowanych i rozdrobnionych polimerów oraz innych niz podstawowy, polimerów termoplastycz¬ nych. Stosowanie wypelniaczy organicznych, lub nieorganicznych wymaga z reguly kosztownej i energochlonnej preparacji i sporzadzania przed- mieszek. W przypadku mieszanin polimerów ter¬ moplastycznych znane sa takie uklady jak: polie¬ tylen i polipropylen ataktyczny, polietylen i kopo¬ limer etylen — buten, polietylen i poliamid, poli¬ propylen i poliweglan, polichlorek winylu i poli¬ weglan i inne. Wada tych z reguly dwuskladniko¬ wych mieszanin jest jednostronnosc skutków mo¬ dyfikacji, przejawiajaca sie w polepszeniu jednej cechy uzytkowej, kosztem pogorszenia innej, naj¬ czesciej przetwarzalnosci.

Okazalo sie, ze mozna otrzymac polimery termo¬ plastyczne o zwiekszonej sztywnosci i udarnosci oraz lepszej odpornosci cieplnej i chemicznej, odzna¬ czajace sie przy tym dobra przetwarzalnoscia przez wytworzenie mieszaniny polietylenu z innym ter- moplastem na drodze modyfikacji reologicznej w .stanie stopionym, w obecnosci dodatku polimeru krzemo-organicznego i/lub izotaktycznego polipro¬ pylenu jako srodków mikroheterogenizujacych.

Mikroheterogenicznosc wywolana dodatkiem po¬ limeru krzemo-organicznego i/lub polipropylenu polega na utworzeniu w stopionej mieszaninie, znajdujacej sie w polu oddzialywan Teologicznych, nadczasteczkowych struktur aglomerycznych.

Przedmiotowe struktury nadczasteczkowe istotnie polepszaja przetwarzalnosc, oraz synregistycznie wzmacniaja zamierzony skutek sporzadzania mie¬ szanin polimerów termoplastycznych, to jest po¬ prawe wlasnosci uzytkowych np. udarnosci, odpor¬ nosci cieplnej i chemicznej.

W sposobie wedlug wynalazku do polietylenu w stanie stopionym dodaje sie polimer krzemorga- niczny w ilosci do 15% wagowych w stosunku do polietylenu i/lub izotaktyczny polipropylen w ilosci do 35% wagowych w stosunku do polietylenu, oraz w zaleznosci od kierunku zastosowania i zamierzo¬ nego efektu modyfikacji dodaje sie inne polimery termoplastyczne.

Jako polimery termoplastyczne polepszajace wlasciwosci uzytkowe w sposobie wedlug wyna¬ lazku stosuje sie poliamidy, poliweglany, politere- ftalan etylu, polihydroksyeter i kopolimer polipro- 100 6692 100 669 4 pylen — poliamid oraz politlenek fenylenu i jego kopolimery. Wymienione polimery termoplastyczne dodaje sie do stopionego polietylenu w postaci sta¬ lej, rozdrobnionej i/lub w stanie stopionym, w ilosci 65—90°/o wagowych w stosunku do poliety¬ lenu, jesli glównym skutkiem zastosowania sposo¬ bu wedlug wynalazku ma byc obnizenie minimal¬ nej temperatury stosowania, to jest polepszenie mrozoodpornosci, podniesienie udarnosci i poprawa odpornosci chemicznej przy zachowaniu dobrej przetwarzalnosci.

Mieszanie wszystkich skladników mozna prowa¬ dzic w typowej instalacji do homogenizacji i bar¬ wienia, technika stapiania podczas mieszania dys pergujacego, po którym nastepuje mieszanie w stanie stopionym. Szczególnie przydatne dla reali¬ zacji sposobu wedlug wynalazku okazaly sie wyso- ko-temperaturowe mieszalniki dwustopniowe, skla¬ dajace sie z szybkoobrotowego mieszalnika inten¬ sywnego, lub mieszalnika dyspergujaco-rozcieraja- cego, sprzezonego poprzez kanal wyposazany w otwieralny uklad regulacji nacisku na mieszany material z mieszalnikiem slimakowym np. wytla¬ czarka, zakonczonym sitem spietrzajacym lub za¬ worem dlawiacym i grahulatorem.

Mieszanie moze byc takze prowadzone w wytla¬ czarkach Slimakowych, zagniatarkach i wytlaczar¬ kach ze strefa intensywnego mieszania. Otrzyma¬ ne sposobem wedlug wynalazku polimery termo¬ plastyczne stanowia materia! Wyjsciowy do wy¬ twarzania róznych wyrobów wszystkimi znanymi technikami wytlaczania lub wtrysku. Ze wzgledu na mikroheterogenicznosc mieszanin otrzymanych sposobem wedlug wynalazku, polegajaca na za¬ chowaniu struktur nadczasteczkowych w stanie stopionym, przedmiotowe tnleszaniny wymagaja nizszych temperatur i cisnien w procesach prze¬ twórstwa.

Do przetwórstwa mieszanin polimerów termo¬ plastycznych otrzymanych sposobem wedlug wy¬ nalazku stosuje sie typowe maszyny przetwórcze np. wytlaczarki slimakowe, wtryskarki tlokowe i slimakowe.

Przedmiot wynalazku jest blizej zilustrowany przykladami wykonania.

Przyklad I. 1 kg ^oliotylenu o gestosci, <*j3— » 0#18 g/cm*, wskazniku szybkosci plyniecia, WSFwwfcw ko =*2,0 g/10 min, o nazwie han¬ dlowej Perrten I 020/GO, mieeia sie 10,05 kg polia¬ midu O o temperaturze topnienia, TtoP = 210°C, wskazniku szybkosci plyniecia, WSPw/^ie fc& = = 5 g/10 min, o nazwie handlowej Tarnamid f27 z 0,2 kg polipropylenu izotaktycrnego o gestosci, d *¦ O,00l l#cm*, wskazniku Szybkosci plyniecia, fySPur 0 kG — tó g/10 min, O nazwie handlo¬ wej Maleh S 601, z Ó,fl0& kg lioMwumetylosiloksa- hti i z *,01 kg stab&izaloróW w mieszalniku dys- jpetgujacym, szybkoobrotowymw temperaturze 235^ przez 10 ihlnut, a nastepnie granuluje. Otrzymano 1,85 kg mieszaniny polimerów termx>plstycznych o Wskazniku szybkosci plyniecia WSP*io°/2,ie kG = = 5,5 g/10 min, granicy plastycznosci, RPir = = 570 kO/cm*, krytycznej szybkosci scinania, Vkr — = 02,0 s-1 i mrozoodpornosci, TF = —50*C.

Odznacza sie ona duza odpornoscia na benzyne i oleje, zmniejszona przepuszczalnoscia gazów, par i cieczy. Z otrzymanej mieszaniny tworzyw termo¬ plastycznych wytlaczano folie, rury, plyty oraz wy- tlaczano i rozdmuchiwano pojemniki i butelki.

Uzyskano takze wyroby wtryskowe, jak pierscie¬ nie, wieczka, uszczelki odporne na oleje i benzyne.

Dzieki duzej sztywnosci grubosc scianek wyrobów zmniejszono o 30% a udarnosc wzrosla o 45°/o. w Przyklad II. 1 kg polietylenu o charaktery¬ styce jak w przykladzie I, o nazwie handlowej Petrolen I 020/GO, miesza sie z 0,65 kg politerefta- lanu etylenowego w postaci wysuszonego granulatu c temperaturze topnienia, Tt0p=2450C, wskazniku is szybkosci plyniecia, WSPi50°/2,i6 kG ** 2 g/10 min, o^ nazwie handlowej Ellit, z 0,05 kg polipropylenu izo- taktycznego, o wskazniku szybkosci plyniecia, WSPiB0°/5 kG =12 g/10 min o nazwie handlowej Polypro S601, z 0,005 kg polidwumetylosiloksanu » i z 0,01 kg stabilizatorów w mieszalniku dysper¬ gujacym, szybkoobrotowym w temperaturze 270°C przez 12 minut. Otrzymano 1,70 kg mieszaniny po¬ limerów termoplastycznych W postaci granulatu przeznaczonego do wtrysku i wytlaczania, o wskaz- niku szybkosci plyniecia, WSP250/246 = 4,5 g/10 min krytycznej szybkosci scinania, Vkr=68,0 s_1 i mrozo¬ odpornosci, TF=—700°C.

Dzieki zwiekszonej przetwarzalnosci i sztywnosci uzyskano 10*/o wzrost wydajnosci wtrysku oraz 15*/o ii zmniejszenie grubosci scianek wyrobów wtrysko¬ wych.

Przyklad III. 1 kg polietylenu, o charakte¬ rystyce jak w przykladzie I, o nazwie handlowej Petrolen I 020/GO, miesza sie z 0,90 kg poliweglanu w postaci wysuszonego granulatu, o wskazniku szybkosci plyniecia, WSP289°/a.i6 kG == 4 g/10 min, o temperaturze topnienia, Ttop =2350C7 o nazwie handlowej Bistan AW, z 0,10 kg polipropylenu izo- taktycznego o gestosci, d£,=0,901 g/cm*, wskazniku 49 szybkosci plyniecia, WSPiw°/5 kG = 12 g/10 min, o nazwie handlowej Malen S601 z 0,005 kg poli¬ dwumetylosiloksanu i z 0,01 kg stabilizatorów w , mieszalniku dyspergujacym, szybkoobrotowym w temperaturze 270°C przez 12 minut. Otrzymano 2 kg 45 mieszaniny polimerów termoplastycznych w postaci granulatu przeznaczonego do wtrysku o wskazni¬ ku szybkosci plyniecia, WSP»o°/2,i§ kG = 5,5 g/10- min, krytycznej szybkosci scinania, Vjcr=85,0 s-1.

Z otrzymanej mieszaniny tworzyw termoplastycz- 50 nych uzyskano wyroby wtryskowe cienkoscienne, jak uszczelki, oslony, zakretki do butelek. Dzieki duzej sztywnosci uzyskano 15°/o zmniejszenie gru¬ bosci scianek wyrobów wtryskowych. Zwiekszona przetwarzalnosc pozwala na 20"/o wzrost wydajnos- 55 ci wtrysku.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe M

1. Sposób wytwarzania mieszanin polimerów ter¬ moplastycznych, znamienny tym, ze do stopionego polietylenu dodaje sie polimery krzemoorganiczne w ilosci do IW© wagowych w stosunku do polie- 15 tylenu i/lub izótaktyczny polipropylen w ilosci5 100 669 6 do 35% wagowych w stosunku do polietylenu oraz polimery termoplastyczne w ilosci 65—90*/o wago¬ wych w stosunku do polietylenu.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ja¬ ko polimery termoplastyczne stosuje sie poliamidyi poliweglany, polihydroksyeter, politereftalan etylu, kopolimer polipropylen — poliamid, politlenek fe¬ nylu i jego kopolimery.