PL149873B1 - Sposób wytwarzania granulatów polimerów termoplastycznych wypełnianych - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY

149 873

Patent dodatkowy do patentu nr-Zgłoszono: θ® 30 /P.263393/

Pierwszeństwo CZY Ϊ ELNIA

Ufrifdu Patentowego Piluwi IWOH·· · e W4

Int. Cl.

URZĄD

PATENTOWY

PRL

C08J 3/12 C08K 9/04 . C08L 23/00

Zgłoszenie ogłoszono: ^{88 09 01} Opis patentowy opublikowano: 1990 06 30

Twórcy wynalazku: Feliks Sołtysiak, Władysław Kuliński, Eugeniusz Adolf, Jerzy Szczerbiński, Janina Thomalla, Bogdan Witczak, Wojciech Dworakowski, Wacław Swierczyński

Uprawniony z patentu: Spółdzielnia Pracy Chemików ΧΕΝΟΝ, Łódź /Polska/

SPOSÓB WYTWARZANIA GRANULATÓW POLIMERÓW TERMOPLASTYCZNYCH WYPEŁNIANYCH

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania granulatów polimerów termoplastycznych wypełnianych. Tworzywa wypełniane zaczynają mieć coraz bardziej istotne znaczenia w przetwórstwie tworzyw, przede wszystkim z tego względu iż ich cechy eksploatacyjne, takie jak: twardość, skurcz, odporność na wysokie temperatury bądź własności udarowa są zwykle lepsze w porównaniu z cechami tworzyw, z których zostały wytworzone. Jednocześnie stosowane wypełniacze umożliwiają obniżenie zużycia tworzywa podstawowego na jednostkę wyrobu końcowego lub półproduktu.

Dla uzyskania określonych korzystnych zmian, do tworzywa wprowadza się zależnie od potrzeb, różne substancje mineralne, takie jak: kaolin, talk. Bardzo ważnym dla wytworzenia tworzywa wypełnianego wysokiej jakości jest zapewnienie dyspersji substancji mineralnych w tworzywie, możliwie najbardziej zbliżonej do idealnej oraz uzyskanie wysokie go współczynnika adhezji między wypełniaczem i tworzywem podstawowym. Do znanych kompozycji, którymi preparuje się powierzchnię cząstek wypełniaczy przed ich wprowadzeniem do tworzywa podstawowego, zgodnie z polskimi opisami patentowymi nr 120 166 i 120 692 należą organotytaniany, silany o ogólnym wzorze R^Si/OR^g, gdzie R^ oznacza zazwyczaj reaktywną grupę organiczną, taką Jak winylowa, aminowa, epoksydowa, zaś 0R₂ jest grupą alkoholanową, ponadto oligomery tlenku etylenu, kwas stearynowy i jego sole wapniowe, barowe, cynkowe lub ich mieszaniny, również sole miedzi.

Z polskiego opisu patentowego nr 144 281 znany jest również sposób wytwarzanie wypełniaczy mineralnych poprzez mielenie naturalnego surowca z dodatkiem aktywatora w Intensywnym strumieniu gazów o podwyższonej temperaturze, przy czym celem podwyższenia efektywności wykorzystania aktywatora hydrofobizującego, takiego jak np. wyższe kwasy tłus; czowa lub ich mieszanina z kwasami żywicznymi, aktywator dodaje eię do frakcji nadzlarna, uzyskanej przy klasyfikacji ziarnowej, zawracanej ponownie do mielenia·

149 873

149 873

Z kolei w polskim opisie patentowym nr 141 949 jest podany sposób wytwarzania regranulowanego polipropylenu napełnianego, charakteryzujący się tym, że granulowany polipropylen poddaje slą powlekaniu mieszaniną oleju parafinowego z epoksydowanym olejem roślinnym, a następnie dodaje się drobnoziarnisty nepełniacz i całość miesza, po czym schładza/ wytłacza i granuluje·

Nieoczekiwanie okazało się, iż uprzednie poddania preparacjl powierzchniowej tworzywa polioleflnowego produktem estryfikacji kwasu stearynowego z trójetanoloaminą w połączeniu z woskami o niskiej masie cząsteczkowej 1/lub olejem parafinowym lub węglowodorami alifatycznymi o różnej liczbie atomów węgla, a następnie wprowadzanie do tworzywa substancji nieorganicznych takich jak: talk, kreda, pyły dymnicowe, zapewnia uzyskanie bardzo jednorodnego produktu pod względem właściwości' fizykochemicznych, jak również zmniej sza zdolność zarówno eubetratu jakim jest tworzywo polioleflnowe, jak 1 gotowego produktu do ładowania aię elektrostatycznie w czasie transportu, zwłaszcza pneumatycznego, poprawiając tym samym bezpieczeństwo pracy·

Sposób wytwarzania granulatów polimerów termoplastycznych wypełnianych, zawierających wypełniacza nieorganiczne oraz tworzywo poliolefinowe preparowane mieszaniną wosków o niskiej masie cząsteczkowej, oleju parafinowego, węglowodorów alifatycznych o różnej liczbie atomów węgla według wynalazku polega na tym, że 40 - 85 części masowych granulatu polioleflnowego preparuje się powierzchniowo w czasie 0,1 - 1,2 godzin w procesie intensywnego mieszenie, kompozycję o temperaturze nie niższej od 343 - 363 K, zawierającą 1,0 - 5,0 części masowych produktu eetryflkacjl kwasu stearynowego z trójetanoloaminą 12-9 części masowych zdepollmeryzowanego częściowo polietylenu o masie cząsteczkowej 200 - 800 z ewentualnym dodatkiem 0,2 - 3,5 części masowych oleju parafinowego bądź kompozycją zawierającą 0,5 - 3,5 części masowych produktu estryfikacji kwasu stearynowego z trójetanoloaminą, 1,0 5,0 części masowych zdepollmeryzowanego częściowo polietylenu o masie cząsteczkowej 200 800 i/lub 0,5 - 5,0 części masowych oleju parafinowego lub 0,5 - 10,0 części masowych modyfikowanych polioleflnami węglowodorów alifatycznych o 16 - 48 atomach węgla, po czym dodaje elę przy nadal intensywnym mieszaniu 10-60 części masowych wypełniacze nieorganicznego o wielkości cząstek co najwyżej 50 /um. 1 utrzymuje się całość, nadal intensywnie mieszając w temperaturze nie wyższej od 323 K, przez czas co najmniej równy okresowi preparacjl granulatu, po czym przetłacza 1 granuluje, uzyskując poliolefinowe tworzywo termoplastyczne wypełnione o zawartości 10 - 75% masowych substancji nieorganicznej·

Prowadzenie preparowania powierzchni granulatu tworzywa polioleflnowego kompozycją zawierającą produkt estryfikacji kwasu stearynowego z trójetanoloaminą zapewnia, poza polepszeniem warunków bezpieczeństwa samego procesu otrzymywania tworzywa, bardzo dobrą adhezję oraz właściwy stopień dyspersji wypełniacza w tworzywie, mimo iż wypełniacz nie Jest uprzednio poddany aktywacji oraz pozwala ne zastosowanie jako wypełniacza nawet substancji odpadowych takich jak pyły dymnicowe, po uprzedniej klasyfikacji ziarnowej· W efekcie tworzywa otrzymywane sposobem według wynalazku są jednorodne pod względem własności fizykomechanicznych, mają gładką, połyskliwą powierzchnię, charakteryzują się podwyższoną udarnością na temperatury oraz łatwo poddają się dalszemu przetwórstwu·

Wynalazek ilustrują, nie ograniczając jego zakresu stosowania, podane niżej przykłady.

Przykład I. 45 części masowych polietylenu wysokociśnieniowego preparuje się w mieszalniku typu Werner-Pflauderer przez około 30 minut kompozycją o temperaturze 345 - 350 K, zawierającą 2 części masowe produktu estryfikacji kwasu stearynowego z trójetanoloaminą i 3 części masowe modyfikowanej polietylenem mieszaniny węglowodorów alifatycznych o 16 - 48 atomach węgla· Następnie,nadal mieszając, dodaje się 50 części masowych kredy o wielkości cząstek do 10yum i utrzymuje całość,przy ciągłym mieszaniu,w temperaturze 310 - 320 K przez co najmniej 40 minut, po czym przetłacza i granuluje uzyskując 99 części masowych polietylenu wypełnianego o zawartości 48 - 51% masowych kredy, przydatnego do wytwarzania opakowań bądź elementów zabawek metodą wtryskową·

149 873

Przykład II· 55 części masowych polipropylenu preparuje się w procesie intensywnego mieszanie przez czas 40 minut, kompozycję o temperaturze 350 - 355 K, zawierającą 1 część masową produktu estryfikacji kwasu stearynowego z trójetanoloamlną_t 2 części masowe zdepollmeryzowanego częściowo polietylenu o masie cząsteczkowej 200 - 800 i 2 części mieszaniny węglowodorów alifatycznych o 16 - 48 atomach węgla, modyfikowanych polimerami olefin o niskiej masie cząsteczkowej, po czym nadal Intensywnie mieszając dodaje się 40 części masowych kredy o wielkości cząstek do 30/jm i dalej postępuje jak w przykładzie I, uzyskując 98 części masowych polipropylenu wypełnianego o zawartości 43 - 47% masowych kredy, znajdującego zastosowanie jako półprodukt do wyrobu opakowaniowych transporterek lub taśm· Przykład III· 40 części masowych polietylenu wysokociśnieniowego preparuje się powierzchniowo w warunkach intensywnego mieszania przez czae 55 - 60 minut, kompozycją o temperaturze 345 - 350 K, zawierającą 1 część masową produktu estryfikacji kwasu stearynowego z trójetanoloamlną, 7,5 części masowych zdepollmeryzowanego częściowo polietylenu o masie cząsteczkowej 200 - 800 i 0,35 części masowych oleju parafinowego· Następnie,nadal intensywnie mieszajęc, dodaje się 52 części masowe talku o wielkości cząstek do 5 um, po czym postępując jak w przykładzie I otrzymuje się 97 części masowych wypełnionego polietylenu o zawartości 51 - 53% masowych talku, stosowanego jako półprodukt do wytwarzania części przydatnych w motoryzacji·

Przykład IV· 80 części masowych polipropylenu preparuje elę w procesie intensywnego mieszania^przez około 15 minut, kompozycją o temperaturze 342 - 355 K, stanowiącą 4 części masowa produktu estryfikacji kwasu stearynowego z trójetanoloaminą, 4 części masowe zdepollmeryzowanego częściowo polietylenu o masie cząsteczkowej 200 - 800 i 1,5 części masowych oleju parafinowego, następnie nadal intensywnie mieszając dodaje się 20 części masowych pyłów dymnicowych o wielkości cząstek do 35/jm i dalej postępuje jak w przykładzie I, otrzymując 102 części masowe wypełnionego polipropylenu o zawartości 16 - 21% masowych pyłów dymnicowych, przydatnego do wyrobu transporterek lub szuflad meblowych·

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania granulatów polimerów termoplastycznych wypełnianych, zawierających wypełniacze nieorganiczne, tworzywo pololefinowe preparowane mieszaniną wosków o niskiej masie cząsteczkowej, oleju parafinowego, węglowodorów alifatycznych o różnej liczbie atomów węgla, znamienny tym, że 40 -85 części masowych granulatu poliolefinowego preparuje się w procesie intensywnego mieszania w czasie 0,1 - 1,2 godzin, kompozycją o temperaturze nie niższej od 343 - 363 K, zawierającą 1,0 - 5,0 części masowych produktu estryfikacji kwasu stearynowego z trójetanoloaminą 1 2,0 - 9,0 części masowych zdepolimeryzowanego częściowo polietylenu o masie cząsteczkowej 200 - 600 z ewentualnym dodatkiem 0,2 - 3,5 części masowych oleju parafinowego bądź kompozycją zawierającą 0,5 - 3,5 części masowych produktu estryfikacji kwasu stearynowego z trójetanoloaminą, 1,0 - 5,0 części masowych zdepollmeryzowanego częściowo polietylenu o masie cząsteczkowej 200 - 800 i/lub 0,5 5,0 części masowych oleju parafinowego lub 0,5 - 10,0 części masowych modyfikowanych poliolefinami węglowodorów alifatycznych o 16 - 48 atomach węgla, po czym dodaje się przy nadal intensywnym mieszaniu 10 - 60 części masowych wypełniacza nieorganicznego o wielkości cząstek co najwyżej 50/um i utrzymuje całość w temperaturze nie wyższej od 323 K, nadal intensywnie mieszając przez czas co najmniej równy czasowi preparacji granulatu, po czym przetłacza 1 granuluje·