PL233833B1 - Sposob wytwarzania celulozowego modyfikatora do tworzyw termoplastycznych oraz modyfikowane kompozyty termoplastyczne - Google Patents

Sposob wytwarzania celulozowego modyfikatora do tworzyw termoplastycznych oraz modyfikowane kompozyty termoplastyczne Download PDF

Info

Publication number
PL233833B1
PL233833B1 PL421403A PL42140317A PL233833B1 PL 233833 B1 PL233833 B1 PL 233833B1 PL 421403 A PL421403 A PL 421403A PL 42140317 A PL42140317 A PL 42140317A PL 233833 B1 PL233833 B1 PL 233833B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
mdf
modifier
mixture
wood fibers
composites
Prior art date
Application number
PL421403A
Other languages
English (en)
Other versions
PL421403A1 (pl
Inventor
Izabella Legocka
Ewa Wierzbicka
Dorota Kijowska
Michal Krzyzewski
Ewa Gorecka
Original Assignee
Pacyga Krzysztof Pacyga Imp Export
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pacyga Krzysztof Pacyga Imp Export filed Critical Pacyga Krzysztof Pacyga Imp Export
Priority to PL421403A priority Critical patent/PL233833B1/pl
Priority to PCT/PL2017/000071 priority patent/WO2018199780A1/en
Publication of PL421403A1 publication Critical patent/PL421403A1/pl
Publication of PL233833B1 publication Critical patent/PL233833B1/pl

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/70—Chemical treatment, e.g. pH adjustment or oxidation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/002—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres characterised by the type of binder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethylene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/04—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/02—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from particles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/78—Recycling of wood or furniture waste

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania celulozowego modyfikatora na bazie odpadów MDF i HDF do tworzyw termoplastycznych oraz kompozyty termoplastyczne modyfikowane otrzymanym modyfikatorem.
Modyfikowanie właściwości fizykochemicznych polimerów termoplastycznych za pomocą celulozowych napełniaczy-modyfikatorów jest znane z literatury i najczęściej dotyczy drewna w postaci rozdrobnionych cząstek bądź włókien.
Drewno stosowane jako napełniacz do polimerów posiada kilka wad, takich jak m.in. łatwopalność oraz hydrofilowość. Hydrofilowość drewna jako napełniacza wpływa na niestabilność wymiarów kompozytów otrzymanych z jego udziałem, a także z czasem przyczynia się do zmiany ich koloru („zielenienie”), szczególnie kompozytów wystawionych na działanie warunków zewnętrznych. Ponadto, hydrofilowość kompozytów polimerowo-drzewnych powoduje ich skłonność do pleśnienia.
Główną wadą drewna w zastosowaniach konstrukcyjnych jest anizotropia właściwości mechanicznych otrzymanych produktów kompozytowych przejawiająca się różną wytrzymałością na rozerwanie wzdłuż i w poprzek włókien. Zjawisko to ma niekorzystny wpływ na właściwości użytkowe kompozytów polimerowo-drzewnych. Anizotropia właściwości mechanicznych w dużym stopniu zależy od rozmiaru cząstek drewna stosowanego w produkcji kompozytów polimerowo-drzewnych. Najmniejszą anizotropię obserwuje się przy zastosowaniu jako napełniacza mączki drzewnej. Stosując mączkę z odpadów MDF lub HDF, zarówno odpadów poużytkowych jak i poprodukcyjnych pochodzących z przemysłu meblarskiego, dodatkowo można zapobiec zbytniemu wchłanianiu wody.
W produkcji płyt MDF oraz HDF stosuje się spoiwa mocznikowe lub melaminowe. Pozbycie się bez zanieczyszczenia środowiska poprodukcyjnych odpadów MDF, HDF lub starych mebli, do których wytworzenia zastosowano mocznik lub melaminę, jest trudne, jednak wskazane ze względów ekologicznych.
Zastosowanie włókien lub drobnych cząstek z odpadów MDF lub HDF do wytwarzania kompozytów polimerowych przedstawiono w opisie patentowym PL/EP 1498241. Ujawniony sposób wytwarzania kompozytu obejmuje mieszanie włókien drzewnych pochodzących z wyrobów MDF lub HDF, bez ich wcześniejszej modyfikacji, z polimerem, a następnie wytłaczanie otrzymanej mieszaniny w celu związania polimeru z cząstkami odpadów tak, że cząstki są co najmniej częściowo otoczone przez polimer. Korzystnie jako polimer stosuje się polipropylen, polietylen, PVC, polistyren, octan etylowo-winylowy, ABS i/lub poliolefinę. Korzystny wariant wynalazku obejmuje dostarczanie co najmniej jednego dodatku, który stanowi bezwodnik maleinowy, poliuretan, nienasycony poliester, żywica epoksydowa, fenol, węglan sodu, polimetakrylan metylu), polipropylen lub polietylen wypełniony bezwodnikiem melaminowym, wosk i/lub czyste włókna drzewne. Zgodnie z opisem wynalazku określoną ilość polimeru łącznie z określoną ilością dodatku (jeśli się go zastosuje) wprowadza się do wytłaczarki dwuślimakowej, tam miesza się je ze sobą, następnie dostarcza się określoną ilość cząstek pochodzących z wyrobów formowanych MDF lub HDF, zawierających utwardzony środek wiążący, w wyniku czego powstaje produkt w postaci kompozytu polimerowo-drzewnego.
W zgłoszeniu patentowym WO2014197954 opisano sposób otrzymywania materiału kompozytowego obejmujący mieszanie żywicy PVC z dodatkami, chłodzenie, mieszanie otrzymanej przedmieszki z odpadami MDF (lub MDP), następnie formowanie wtryskowe powstałej mieszanki.
Sposób otrzymywania płyt kompozytowych przedstawiony w zgłoszeniu patentowym US2004/0202857 obejmuje mielenie do odpowiedniego rozmiaru włókien MDF, zawierających utwardzony środek wiążący. Otrzymaną mączkę suszy się i miesza z polimerem (polietylenem, polipropylenem lub PVC). W celu poprawy modułu sprężystości przy zginaniu dodaje się mineralny napełniacz, którym może być talk, węglan wapnia lub wodorotlenek glinu. W celu poprawy współczynnika płynięcia do mieszanki dodaje się smary.
Innym materiałem pochodzenia drzewnego jest lignoceluloza. W sposobie według zgłoszenia patentowego WO03000475 materiał lignocelulozowy poddaje się hydrolizie, następnie tak zmodyfikowany materiał suszy się, po czym miesza ze środkiem wiążącym i otrzymuje się kompozyt metodą prasowania.
Kompozyty według zgłoszenia patentowego WO00/21743 zawierają włókna z masy celulozowej rozproszone w matrycy polimerowej, korzystnie polimeru termoplastycznego o temperaturze topnienia powyżej 180°C. Według wynalazku włókna z masy celulozowej powinny mieć czystość większą niż 80%
PL 233 833 B1 wagowych w odniesieniu do alfa-celulozy. Wynalazek obejmuje również sposób wytwarzania kompozytów oraz ich zastosowanie.
Nieoczekiwanie okazało się, że przez odpowiednią modyfikację sieci włókien drzewnych z utwardzonym środkiem wiążącym, w podwyższonej temperaturze i pod wpływem sił ścinających, w wyniku reakcji wolnorodnikowych otrzymuje się formy aktywne - makrorodniki zdolne do dalszych oddziaływań z matrycą polimerową;
Sposób wytwarzania celulozowego modyfikatora do tworzyw termoplastycznych, według wynalazku polega na tym, że cząstki zawierające włókna drzewne z utwardzonym środkiem wiążącym pochodzące z płyt MDF lub HDF lub ich mieszanin miesza się z roztworem związku modyfikującego, zdolnego do tworzenia w reakcjach wolnorodnikowych z cząstkami zawierającymi włókna drzewne z utwardzonym środkiem wiążącym pochodzącymi z płyt MDF lub HDF lub ich mieszanin aktywnych makrorodników, i pozostawia w temperaturze pokojowej na 24 godziny, następnie poddaje się dalszemu dyspergowaniu w podwyższonej temperaturze do uzyskania jednorodnej mieszaniny.
Korzystnie włókna drzewne z utwardzonym środkiem wiążącym pochodzące z płyt MDF lub HDF lub ich mieszanin stosuje się w postaci mączki.
Korzystnie stosuje się mączkę w postaci ziaren o wielkości od 0,595 do 0,165 mm, korzystniej od 0,297 do 0,177 mm.
Korzystnie cząstki zawierające włókna drzewne z utwardzonym środkiem wiążącym pochodzące z płyt MDF lub HDF lub ich mieszanin miesza się w stosunku równowagowym z roztworem związku modyfikującego.
Korzystnie stosuje się wodny roztwór związku modyfikującego.
Korzystnie stosuje się wodny roztwór związku modyfikującego o stężeniu 20-30%.
Korzystnie mieszaninę dysperguje się w podwyższonej temperaturze przez 10 minut.
Korzystnie cząstki zawierające włókna drzewne z utwardzonym środkiem wiążącym pochodzące z płyt MDF lub HDF lub ich mieszaninę dysperguje się w podwyższonej temperaturze z wodnym roztworem kwasu cytrynowego jako związku modyfikującego.
Mieszaninę korzystnie dysperguje się w temperaturze 170-190°C.
Mieszaninę korzystnie dysperguje się przy użyciu mieszalnika łopatkowego.
Uzyskane sposobem według wynalazku modyfikatory poddano analizie FTIR (spektroskopii IR z transformacją Fouriera) i analizie EPR (spektroskopii elektronowego rezonansu paramagnetycznego). W widmie niemodyfikowanego odpadu MDF i HDF obserwuje się m.in. pasmo przy długości fali 1641 cm-1, jest to pasmo absorpcyjne grupy karbonylowej (C=O) obecnej w ugrupowaniu mocznikowym. Pasmo to jest charakterystyczne dla pierwszego pasma amidowego amidu II-rzędowego. W obrębie tego pasma następują zmiany, jeżeli odpady MDF i HDF podda się modyfikacji chemicznej. W widmie IR modyfikowanych odpadów MDF i HDF obserwuje się przesunięcie wspomnianego pasma w kierunku niższych częstości (z 1641 do 1626 cm-1), co potwierdza dokonane zmiany w obrębie grupy amidowej.
Aby udowodnić zdolność indukowania - w czasie procesu przetwórczego - makrorodników, powstających w układzie dzięki określonej strukturze chemicznej modyfikatora, wykonano badanie EPR z zastosowaniem pułapki spinowej - DPPH (1,1-difenylo-2-pikrylohydrazyl). Próbka zerowa w postaci niemodyfikowanego odpadu MDF i HDF wykazuje intensywność sygnału EPR większą niż próbka modyfikowana, co świadczy o obecności mniejszej ilości wolnych rodników, które zostały wychwycone przez DPPH. Przeprowadzone badania EPR wskazują zatem, że kwas cytrynowy użyty w procesie otrzymywania modyfikatora, pod wpływem temperatury reaguje z cząstkami odpadowego MDF i HDF. Taka postać otrzymanego modyfikatora jest dogodna do wytworzenia dalszych oddziaływań z matrycą polimerową co w konsekwencji daje efekt jej wzmocnienia.
Przedmiotem wynalazku są również kompozyty polimerów termoplastycznych o zmodyfikowanych właściwościach mechanicznych.
Modyfikowane kompozyty termoplastyczne, zawierające polimer termoplastyczny, modyfikator, ewentualnie środki pomocnicze, według wynalazku, na 100 cz. wag. polimeru termoplastycznego zawierają 10-70 cz. wag. celulozowego modyfikatora wytworzonego sposobem określonym powyżej.
Korzystnie modyfikowane kompozyty termoplastyczne na 100 cz. wag. polimeru termoplastycznego zawierają 15-60 cz. wag. celulozowego modyfikatora.
Polimer termoplastyczny korzystnie stanowi poliolefina.
Polimer termoplastyczny korzystnie stanowi polipropylen, polietylen małej gęstości lub poli(chlorek winylu).
PL 233 833 B1
Modyfikowane kompozyty termoplastyczne otrzymuje się przez zmieszanie (dowolną metodą) wytworzonego celulozowego modyfikatora z termoplastycznym polimerem.
Przetwórstwo przygotowanych mieszanek wykonuje się znaną metodą stosowaną w przetwórstwie poliolefin, a wytłaczanie korzystnie jest prowadzić w wytłaczarce dwuślimakowej współbieżnej (przykładowo w przypadku użycia polipropylenu, polietylenu o małej gęstości) lub przeciwbieżnej (przykładowo w przypadku użycia poli(chlorku winylu)), w zakresie temperatur od 160 do 210°C (tj. w temperaturze przetwórstwa polimeru będącego matrycą kompozytu).
Kompozyty polimerów termoplastycznych z modyfikatorem, otrzymanym sposobem według wynalazku charakteryzują się znacząco lepszymi właściwościami mechanicznymi, w tym sztywnością i udarnością w porównaniu do kompozytów uzyskanych na bazie włókien drzewnych odpadowego MDF i HDF nie poddanych wcześniejszej modyfikacji. Przykładowo, w przypadku kompozytów na osnowie polipropylenu i polietylenu małej gęstości zarejestrowano wyraźny wzrost wartości modułu Younga przy jednoczesnym zmniejszeniu się wartości wydłużenia względnego przy zerwaniu. Natomiast w przypadku kompozytów na osnowie poli(chlorku winylu) zarejestrowano wyraźny wzrost wartości udarności, wytrzymałości przy rozciąganiu i zginaniu oraz modułu sprężystości przy zginaniu a także modułu Young'a.
Kompozyty termoplastyczne według wynalazku mogą być przydatne, do otrzymywania elementów dekoracyjnych, paneli, wewnętrznych i zewnętrznych elementów meblarskich lub elementów konstrukcyjnych w przemyśle motoryzacyjnym.
Wynalazek przedstawiono w poniższych przykładach:
P r z y k ł a d 1
100 g wiórów odpadowych MDF i HDF (mieszanina) o uziarnieniu 0,297-0,177 mm zmieszano ze 100 g 25% wodnego roztworu kwasu cytrynowego (bezbarwne ciało krystaliczne o Mcz=192 g/mol i d=1,65 g/cm3) i pozostawiono na 24 h w temperaturze pokojowej. Otrzymaną mieszaninę poddano działaniu sił ścinających w temperaturze 180°C przy zastosowaniu mieszalnika typu Brabender zaopatrzonego w mieszadła łopatkowe (typu sigma). Proces modyfikacji prowadzono przez 10 min. przy szybkości, obrotów 70 obr./min. Następnie produkt wyładowano i pozostawiono do wystygnięcia. Otrzymano celulozowy modyfikator (CELMOD).
P r z y k ł a d 2
100 cz. wag. polietylenu małej gęstości (PE-LD (Malen E FGNX 23-DO22, MFI=1,95 g/10 min., TmVical=90°C) w postaci granulatu zmieszano z 15 cz. wag, wytworzonego celulozowego modyfikatora i poddano procesowi przetwórczemu w temperaturze 160-180°C przy zastosowaniu wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. Szybkość obrotów ślimaka wynosiła 40 obr/min. Otrzymano kompozyt 1.
P r z y k ł a d 3
100 cz. wag. polietylenu małej gęstości (PE-LD) (Malen E FGNX 23-DO22, MFI=1,95 g/10 min., TmVical=90°C) w postaci granulatu zmieszano z 60 cz. wag. wytworzonego celulozowego modyfikatora i poddano procesowi przetwórczemu w temperaturze 160-180°C przy zastosowaniu wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. Szybkość obrotów ślimaka wynosiła 40 obr/min. Otrzymano kompozyt 2.
P r z y k ł a d 4
100 cz. wag. polipropylenu (Moplen HP456J, MFI=3,4 g/10 min., TmVicat=153°C) w postaci granulatu zmieszano z 15 cz. wag. wytworzonego celulozowego modyfikatora i poddano procesowi przetwórczemu w temperaturze 190-210°C przy zastosowaniu wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. Szybkość obrotów ślimaka wynosiła 40 obr/min. Otrzymano kompozyt 3.
P r z y k ł a d 5
100 cz. wag. polipropylenu (Moplen HP456J, MFI=3,4 g/10 min., TmVicat=153°C) w postaci granulatu zmieszano z 60 cz. wag. wytworzonego celulozowego modyfikatora i poddano procesowi przetwórczemu w temperaturze 190-210°C, przy zastosowaniu wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. Szybkość obrotów ślimaka wynosiła 40 obr/min. Otrzymano kompozyt 4.
P r z y k ł a d 6
100 cz. wag. gotowej mieszanki PVC składającej się z 100 cz. wag. PVC (typ S-67 HBD, liczba K = 67, liczba lepkościowa =110 ml/g, względna gęstość nasypowa = 0,585 g/ml), 7 cz. wag. modyfikatora udarności (polietylen chlorowany typ ADD-CPE 6035, dostawca: ADD-Chemie), 4 cz. wag. stabilizatora termicznego (stabilizator wapniowo-cynkowy typ ADD-55, dostawca ADD-Chemie), 1,2 cz. wag. wosku polietylenowego (typ ADD-Lub 700 PE WAX, dostawca: ADD-Chemie), 1,2 cz. wag. plastyfikatora (typ PA : ADD-PA 125, dostawca: ADD-Chemie) zmieszano z 15 cz. wag. wytworzonego celulozowego modyfikatora i poddano procesowi przetwórczemu w temperaturze 175-183°C przy zastosowaniu
PL 233 833 Β1 wytłaczarki dwuślimakowej przeciwbieżnej. Szybkość obrotów ślimaka wynosiła 35 obr/min. Otrzymano kompozyt 5.
Przykład 7
100 cz. wag. gotowej mieszanki PVC składającej się z 100 cz. wag. PVC (typ S-67 HBD, liczba K = 67, liczba lepkościowa =110 ml/g, względna gęstość nasypowa = 0,585 g/ml), 7 cz. wag. modyfikatora udarności (polietylen chlorowany typ ADD-CPE 6035, dostawca: ADD-Chemie), 4 cz. wag. stabilizatora termicznego (stabilizator wapniowo-cynkowy typ ADD-55, dostawca ADD-Chemie), 1,2 cz. wag. wosku polietylenowego (typ ADD-lub 700 PE WAX, dostawca: ADD-Chemie), 1,2 cz. wag. plastyfikatora (typ PA : ADD-PA 125, dostawca: ADD-Chemie) zmieszano z 60 cz. wag. wytworzonego celulozowego modyfikatora i poddano procesowi przetwórczemu w temperaturze 175-183°C przy zastosowaniu wytłaczarki dwuślimakowej przeciwbieżnej. Szybkość obrotów ślimaka wynosiła 35 obr/min. Otrzymano kompozyt 6.
W poniższych tabelach zestawiono właściwości mechaniczne kompozytów termoplastycznych otrzymanych z zastosowaniem celulozowego modyfikatora wytworzonego sposobem według wynalazku (CELMOD).
Tabela 1
Właściwości mechaniczne kompozytów na osnowie PE-LD
Symbol kompozytu Modyfikator rodzaj/ilość [cz.wag] Rozciąganie statyczne Zginanie 3-punktowe
Wytrzymałość na rozciąganie [MPa] Wydłużenie względne przy zerwaniu f%l Moduł Younga [MPa] Wytrzymałość na zginanie [MPa] Strzałka Ugięcia [mm] Moduł sprężystości przy zginaniu [MPa]
PE-LD - 15 631 180 7 9 139
0-PE MDF/HDF nietnodyfikowany /15 9 54 218 8 8 183
l CELMOD/15 9 67 294 9 9 218
2 CELMOD /60 9 50 308 9 9 210
Tabela 2
Właściwości mechaniczne kompozytów na osnowie PP.
Symbol kompozytu Modyfikator rodzaj/ilość [cz. wag.] Rozciąganie statyczne Zginanie 3-punktowe
Wytrzymałość na rozciąganie [MPa] Wydłużenie względne przy zerwaniu [%] Moduł Younga [MPa] Wytrzymałość na zginanie [MPa] Strzałka ugięcia [mm] Moduł sprężystości przy zginaniu [MPa]
PP - 38 782 1093 40 7 1285
0-PP MDF/HDF nięmodyfikowany /15 25 8 1091 33 6,5 1301
3 CELMOD/15 30 12 1190 38 7 1450
4 CELMOD /60 28 10 1274 35 7 1515
Tabela 3
Właściwości mechaniczne kompozytów na osnowie
Symbol kompozytu Modyfikator rodzaj/ilość |cz.wag.] Rozciąganie statyczne Zginanie 3-punktowe
Wytrzymałość na rozciąganie (MPa] Wydłużenie względne przy zerwaniu [%] Moduł Younga [MPa] Wytrzymałość na zginanie [MPa] Strzałka ugięcia [mm] Moduł sprężystości przy zginaniu [MPa]
O-PYC MDF/HDF nietnodyfikowany /15 7,5 1 1443 29 2 2320
5 CELMOD/15 li 1.5 1655 47 3 2821
6 CELMOD 60 8,8 1 1777 36 2 3020
PL 233 833 Β1
Tabela 4
Udarność kompozytów na osnowie PVC.
Symbol kompozytu | Modyfikator rodzaj/ilość [cz.wag_] Udarność wg. Charpykgo [kj/rri]
0-PVC MDF/HDF I niemodyfikowany/ ] 5 4,1
5 CELMOD/I5 6,6
6 I CELMOD/60 5J
Zastrzeżenia patentowe

Claims (14)

1. Sposób wytwarzania celulozowego modyfikatora do tworzyw termoplastycznych, znamienny tym, że cząstki zawierające włókna drzewne z utwardzonym środkiem wiążącym pochodzące z płyt MDF lub HDF lub ich mieszanin miesza się z roztworem związku modyfikującego, zdolnego do tworzenia w reakcjach wolnorodnikowych z cząstkami zawierającymi włókna drzewne z utwardzonym środkiem wiążącym pochodzącymi z płyt MDF lub HDF lub ich mieszanin aktywnych makrorodników, i pozostawia w temperaturze pokojowej na 24 godziny, następnie poddaje się dalszemu dyspergowaniu w podwyższonej temperaturze do uzyskania jednorodnej mieszaniny.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że włókna drzewne z utwardzonym środkiem wiążącym pochodzące z płyt MDF lub HDF lub ich mieszanin stosuje się w postaci mączki.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się mączkę w postaci ziaren o wielkości od 0,595 do 0,165 mm, korzystniej od 0,297 do 0,177 mm.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że cząstki zawierające włókna drzewne z utwardzonym środkiem wiążącym pochodzące z płyt MDF lub HDF lub ich mieszanin miesza się w stosunku równowagowym z roztworem związku modyfikującego.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się wodny roztwór związku modyfikującego.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się wodny roztwór związku modyfikującego o stężeniu 20-30%.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę dysperguje się w podwyższonej temperaturze przez 10 minut.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że cząstki zawierające włókna drzewne z utwardzonym środkiem wiążącym pochodzące z płyt MDF lub HDF lub ich mieszaninę dysperguje się w podwyższonej temperaturze z wodnym roztworem kwasu cytrynowego jako związku modyfikującego.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że mieszaninę dysperguje się w temperaturze 170-190°C.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę dysperguje się przy użyciu mieszalnika łopatkowego.
11. Modyfikowane kompozyty termoplastyczne, zawierające polimer termoplastyczny, modyfikator, ewentualnie środki pomocnicze, znamienne tym, że na 100 części wagowych polimeru termoplastycznego zawierają 10-70 części wagowych celulozowego modyfikatora wytworzonego sposobem określonym w zastrz. od 1 do 10.
12. Modyfikowane kompozyty termoplastyczne według zastrz. 11, znamienne tym, że na 100 części wagowych polimeru termoplastycznego zawierają 15-60 części wagowych celulozowego modyfikatora.
13. Modyfikowane kompozyty termoplastyczne według zastrz. 11, znamienne tym, że polimer termoplastyczny stanowi poliolefina.
14. Modyfikowane kompozyty termoplastyczne według zastrz. od 11 do 13, znamienne tym, że polimer termoplastyczny stanowi polipropylen, polietylen małej gęstości lub polichlorek winylu).
PL421403A 2017-04-25 2017-04-25 Sposob wytwarzania celulozowego modyfikatora do tworzyw termoplastycznych oraz modyfikowane kompozyty termoplastyczne PL233833B1 (pl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL421403A PL233833B1 (pl) 2017-04-25 2017-04-25 Sposob wytwarzania celulozowego modyfikatora do tworzyw termoplastycznych oraz modyfikowane kompozyty termoplastyczne
PCT/PL2017/000071 WO2018199780A1 (en) 2017-04-25 2017-07-14 Method of manufacturing a cellulosic modifier for thermoplastics and modified thermoplastic composites

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL421403A PL233833B1 (pl) 2017-04-25 2017-04-25 Sposob wytwarzania celulozowego modyfikatora do tworzyw termoplastycznych oraz modyfikowane kompozyty termoplastyczne

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL421403A1 PL421403A1 (pl) 2018-11-05
PL233833B1 true PL233833B1 (pl) 2019-11-29

Family

ID=63918619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL421403A PL233833B1 (pl) 2017-04-25 2017-04-25 Sposob wytwarzania celulozowego modyfikatora do tworzyw termoplastycznych oraz modyfikowane kompozyty termoplastyczne

Country Status (2)

Country Link
PL (1) PL233833B1 (pl)
WO (1) WO2018199780A1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023062419A (ja) * 2021-10-21 2023-05-08 凸版印刷株式会社 木質基材、化粧材及び木質基材の製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010000659A (ja) * 2008-06-19 2010-01-07 Ｙｋｋ Ａｐ株式会社 加工木材粉含有成形体の製造方法、加工木材粉含有成形体、及び、加工木材粉含有材料

Also Published As

Publication number Publication date
PL421403A1 (pl) 2018-11-05
WO2018199780A1 (en) 2018-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3019609C (en) Cellulosic composites comprising wood pulp
KR910000946B1 (ko) 열가소성 수지용 셀룰로즈계 충전제
KR970008215B1 (ko) 마섬유로 보강한 열가소성 복합재
CN101495277B (zh) 植物性复合材料成型体的制造方法和植物性复合材料成型体、以及植物性复合材料的制造方法和植物性复合材料
KR101322598B1 (ko) 천연 분말을 이용한 사출형 복합재료의 제조방법 및 이에 의한 천연 분말을 이용한 사출형 복합재료
CA2607010C (en) Wood particle filled polyvinyl chloride composites and their foams
CN104302697B (zh) 复合聚合物
CN108707277A (zh) 复合聚合物
CN104302462B (zh) 制造复合聚合物的方法
CN104603355B (zh) 制造复合聚合物的方法
CN104302461A (zh) 制造复合聚合物的方法
US12152131B2 (en) Cellulosic composites comprising wood pulp
PT104704A (pt) Compósitos à base de cortiça reforçados com fibras
PL233833B1 (pl) Sposob wytwarzania celulozowego modyfikatora do tworzyw termoplastycznych oraz modyfikowane kompozyty termoplastyczne
US4997871A (en) Fibrous magnesium oxysulfate granular form and thermoplastic resin composition containing the magnesium oxysulfate
CN114854130B (zh) 一种高抗冲击性无卤阻燃聚丙烯复合材料及制备方法
EP2780419A1 (en) A composite product, a method for manufacturing a composite product and its use, a material component and a final product
CN103930492B (zh) 复合产品、其制造方法及其应用及最终产品
JPH10265630A (ja) 強化ポリプロピレン組成物
WO2014076353A1 (en) A method and a system for manufacturing a composite product and a composite product
EA005429B1 (ru) Изделие из термопластичного материала и способ получения такого изделия
CN104321475A (zh) 复合聚合物
La Mantia et al. Effect of the processing on the properties of biopolymer based composites filled with wood flour
CN115819992A (zh) 一种高韧性木塑复合材料及其制备方法
JP2007045854A (ja) 成形用樹脂組成物