RO122148B1

RO122148B1 - Aliaj polimeric şi procedeu de obţinere a acestuia

Info

Publication number: RO122148B1
Application number: ROA200500912A
Authority: RO
Inventors: Laurenţia Alexandrescu; Victoria Brătulescu; Laurenţiu Bălteanu
Original assignee: Institutul Naţional De Cercetare Dezvoltare Textile Pielărie - Sucursala Institutul De Cercetăripielărie Încălţăminte
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2009-01-30

Abstract

Invenţia se referă la un aliaj polimeric destinat obţinerii tălpilor specifice încălţămintei de protecţie şi la un procedeu de obţinere a al acestuia. Aliajul polimeric conform invenţiei este constituit din: policlorură de vinil cu absorbţie de plastifiant de 100%, cauciuc nitrilic vulcanizat, recuperat din deşeuri elastomerice, cu dimensiunea particulei de 10 nium...1 mm, plastifiant constând din dioctilftalat, iniţiator peroxid de benzoil, stabilizator pentru policlorură de vinil stearat de calciu, antioxidant, dilauril orto-tio-dipropionat şi compatibilizator, metacrilatde metil. Procedeul de obţinere a aliajului polimeric constă în aceea că se amestecă într-un malaxor încapsulat deşeuri elastomerice din caucuc nitrilic, vulcanizat cu iniţiator peroxid de benzoil şi metacrilat de metil, timp de 4...5 min,se adaugă policlorură de vinil şi dioctilftalat, continuând amestecarea timp de 2...3 min, după care se adaugă stearat de calciu şi dilauril orto-tio-dipropionat, malaxându-se timp de 2 min,după 8...10 min amestecul rezultat fiind evacuatşi trecut într-un extruder granulator, din extruder rezultând granule cilindrice, având o dimensiune de 2...3 mm, care se prelucrează în continuare prin injecţie în matriţe cu forma necesară în utilizare.

Description

Prezenta invenție se referă la un aliaj polimeric pe bază de policlorură de vinii, PVC, și la procedeul de obținere a acestuia, aliajul fiind destinat obținerii tălpilor specifice încălțămintei de protecție.

Se cunoaște că PVC-ul, datorită structurii, dure, semirigidă și plastifiată, și prelucrabilității ușoare, prin extrudere, calandrare, turnare, presare, injecție și sudare, acoperă o arie largă de domenii de utilizare. în domeniul încălțămintei, PVC-ul se utilizează cu precădere pentru încălțămintea de stradă de vară și pentru cizme rezistente la apă și noroi, domeniu restrâns datorită proprietăților fizico-mecanice neperformante ale acestui material.

Prezenta invenție își propune realizarea unor structuri polimerice pe bază de policlorură de vinii, deșeuri elastomerice pe bază de cauciuc nitrilic și substanțe reactive compatibile, prin aliere, pentru obținerea unor materiale cu proprietăți performante, specifice încălțămintei de protecție.

încălțămintea de protecție pentru uz profesional, conform standardului SR EN 3441995 “Cerințe și metode de încercare pentru încălțămintea de protecție utilizată în timpul muncii pentru uz profesional”, este încălțămintea care protejează purtătorul de rănile provocate de accidentele care se pot produce în mediul industrial, pentru care încălțămintea a fost concepută. Astfel, proprietățile performante, ca: rezistență la produse petroliere, rezistență la temperaturi scăzute, rezistență la foc, proprietăți antistatice și conductoare etc., vor conduce la extinderea ariei de aplicabilitate, pe lângă industria de încălțăminte de protecție și la alte domenii ale economiei, industria constructoare de mașini, industria aerospațială, electronică, materiale de construcții, articole sport și jucării etc.

Aliajul polimeric, conform invenției, pe bază de policlorură de vinii și deșeuri de cauciuc nitrilic, pentru tălpi de încălțăminte de protecție, constă în aceea că este constituit din: 50...95 părți policlorură de vinii cu absorbție de plastifiant de 100%, 20...100 părți cauciuc nitrilic vulcanizat, recuperat din deșeuri elastomerice, cu dimensiunea particulei de 10 pm...1 mm, 30...60 părți plastifiant, constând din dioctilftalat, 1...6% inițiator peroxid de benzoil, 0,2...0,8 părți stabilizator pentru policlorură de vinii, stearat de calciu, 0,1...0,5 părți antioxidant, dilauril orto-tio-dipropionat, și 1...50 părți compatibilizator, metacrilat de metil, părțile fiind exprimate în greutate.

Cauciucul nitrilic, recuperat din deșeuri, este sub formă tratată superficial cu metacrilat de metil, pentru optimizarea compatibilității deșeului de cauciuc nitrilic cu policlorură de vinii.

Procedeul de obținere a aliajului polimeric, conform invenției, constă în aceea că se amestecă într-un malaxor încapsulat deșeuri elastomerice din cauciuc nitrilic vulcanizat cu inițiator peroxid de benzoil și metacrilat de metil, timp de 4...5 min, se adaugă policlorură de vinii și dioctilftalat, continuând amestecarea timp de 2...3 min, după care se adaugă stearat de calciu și dilauril orto-tio-dipropionat, malaxându-se timp de 2 min, după 8...10 min amestecul rezultat fiind evacuat și trecut într-un extruder granulator prevăzut cu șapte zone de temperatură, repartizate în intervalul de 140...200°C, cu viteză de rotație a șnecului de

40.. .60 rot/min, o viteză a șnecului de alimentare dozator de 8,2... 10 rot/min, presiune axială de 4,5...5,5 KN, presiune în topitură de 50...60 bari, temperatura în topitură pe duză fiind de

90.. . 110°C și o intensitate a curentului de alimentare de 24 A, din extruder rezultând granule cilindrice, având o dimensiune de 2...3 mm, care se prelucrează în continuare prin injecție în matrițe cu forma necesară în utilizare.

Aplicarea aliajului conform invenției prezintă următoarele avantaje:

- nu rezultă deșeuri la prelucrare ca produse finite, datorită faptului că acestea pot fi recirculate fără să afecteze calitatea produselor și produsele rezultate au:

- rezistență la produse petroliere;

RO 122148 Β1

- rezistență la temperaturi scăzute, O...-2O’C;

- rezistență la acizi și baze;

- gamă mare de durități, 6O...85°Sh.

în continuare, se dau două exemple de realizare a unui aliaj polimeric, conform invenției.

Exemplul 1. într-un malaxor încapsulat, preîncălzit la 60°C, se introduc, inițial, 10 kg deșeuri de cauciuc nitrilic, care se obțin în urma procesului de fabricație a valțurilor metalice cauciucate pentru industria poligrafică, cu granulația particulei de circa 1 mm...10 pm, 0,1 kg peroxid de benzoil și 5 kg metacrilat de metil tehnic și se malaxează timp de 4...5 min, la turație de 50 rot/min. Se intoduc 100 kg PVC și 60 kg DOF și se malaxează amestecul timp de 2...3 min, după care se adaugă 0,8 kg stearat de calciu și 1 kg Irganox 1010, care constă din fenoli împiedicați steric, și se continuă malaxarea timp de 2 min. Evacuarea amestecului se realizează la 8...10 min. Definitivarea amestecului se realizează în extruder granulator, cu raportul diametru/lungime = 20/1, la temperatura de 140”C. în extruder, în anumite condiții de temperatură și sub acțiunea șnecurilor cu sens invers de rotație, are loc înglobarea în topitură a deșeului elastomeric, dispersarea antioxidantului și stabilizatorului în masa de elastomer. Parametrii tehnologici folosiți pentru realizarea aliajelor polimerice în extruder granulator sunt indicați în tabelul de mai jos.

Parametri tehnologici	UM	Valori
Temperatura în: Zona II Zona III Zona IV Zona V Zona VI Zona VII	’C	140-170 150-190 165-200 150-190 140-170 130-140
Viteza de rotație a șnecului	Rot/min.	40-60
Viteza dozator șnec-alimentare	Rot/min	8,2-10
Presiunea axială	KN	4,5-5,5
Presiunea în topitură	Bar	50-60
Temperatura în topitură (duză)	’C	90-110
Intensitate curent alimentare	A	24

în capătul extruderului s-a montat o placă perforată și patru lame de cuțit care taie materialul sub formă de granule cilindrice cu lungime de 2...3 mm. Granulele se utilizează la realizarea tălpilor prin injecție, pentru încălțăminte de protecție rezistentă la uleiuri petroliere. Caracteristicile aliajului realizat se prezintă în tabelul 1.

Exemplul 2. într-un malaxor încapsulat, preîncălzit la 60°C, se introduc, inițial, 60 kg deșeu de cauciuc nitrilic, care se obține în urma procesului de fabricație a valțurilor metalice cauciucate pentru industria poligrafică, cu granulația particulei de circa 1 mm -10 pm, 0,6 kg peroxid de benzoil și 30 kg metacrilat de metil tehnic și se malaxează timp de 4...5 min, la turație de 50 rot/min. Se introduc 100 kg PVC și 60 kg DOF, dioctil fatalat, și se malaxează amestecul timp de 2...3 min, după care se adaugă 0,8 kg stearat de calciu și 1 kg Irganox 1010, și se continuă malaxarea timp de 2 min. Evacuarea amestecului se realizează la

RO 122148 Β1

8...10 min. Definitivarea amestecului se realizează în extruder granulator, cu raportul diametru/lungime = 20/1, la temperatura de 140°C. în extruder, în anumite condiții de temperatură și sub acțiunea șnecurilor cu sens invers de rotație, are loc înglobarea în topitură a deșeului elastomeric, dispersarea antioxidantului și stabilizatorului în masa de elastomer. Parametrii tehnologici folosiți pentru realizarea aliajelor polimerice în extruder granulator și modul de obținere a granulelor sunt similari cu cei prezentați la exemplul 1.

Tabelul 1

Caracteristici fizico - mecanice	Exemplul 1	Exemplul 2
Duritate, °Sh A, STAS 5441/2-1974	74	67
Elasticitate, %, STAS 5570-1987	7	7
Modul, N/mm², 100 %, SR ISO 37:1997	5,8	4,1
Rezistența la rupere, N /mm², SR ISO 37:1997	9,1	6,5
Alungire la rupere, %, SR ISO 37:1997	247	220
Alungire remanentă, %, SR ISO 37:1997	19	13
Rezistență la sfâșiere, N /mm, STAS 4030/1-1979	65,5	41,5
Densitate, g /cm³, STAS 5787-1992	1,22	1,24
Uzura, mm³, SREN 12770:2002	166	193
Flexiuni repetate DeMattia, nr. flexiuni SR7645: 1994	>300000	>300000
Rezistența la imersie în izooctan, Am și AV, SR ISO	0,29	1,24
1817:1993	0,95	2,05
îmbătrânire accelerată la 70°C x 168 h
Duritate, °Sh A, STAS 5152 -1982	75	68
Elasticitate, %, STAS 5152-1982	7	7
Modul, N/mm²100% ,STAS 5152-1982	5,9	4,1
Rezistența la rupere, N/mm², STAS 5152 -1982	9,3	6,4
Alungire la rupere, %, STAS 5152 -1982	233	187
Alungire remanentă, %, STAS 5152 -1982	17	11
Rezistența la sfâșiere, N/mm, STAS 5152 -1982	55,5	43

Revendicări

Claims

Revendicări

1. Aliaj polimeric pe bază de policlorură de vinii și deșeuri de cauciuc nitrilic, pentru tălpi de încălțăminte de protecție, caracterizat prin aceea că este constituit din: 50...95 părți policlorură de vinii cu absorbție de plastifiant de 100%, 20...100 părți cauciuc nitrilic vulcanizat, recuperat din deșeuri elastomerice, cu dimensiunea particulei de 10 pm...1 mm,

30...60 părți plastifiant, constând din dioctilftalat, 1...6% inițiator peroxid de benzoil, 0,2...0,8 părți stabilizator pentru policlorură de vinii, stearat de calciu, 0,1 ...0,5 părți antioxidant, dilauril orto-tio-dipropionat, și 1...50 părți compatibilizator, metacrilat de metil, părțile fiind exprimate în greutate.

RO 122148 Β1

2. Aliaj conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, cauciucul nitrilic recuperat 1 din deșeuri este sub formă tratată superficial cu metacrilat de metil, pentru optimizarea compatibilității deșeului de cauciuc nitrilic cu policlorură de vinii.

3. Procedeu de obținere a aliajului polimeric, definit în revendicarea 1, caracterizat prin aceea că se amestecă într-un malaxor încapsulat deșeuri elastomerice din cauciuc 5 nitrilic vulcanizat cu inițiator peroxid de benzoii și metacrilat de metil, timp de 4...5 min, se adaugă policlorură de vinii și dioctilftalat, continuând amestecarea timp de 2...3 min, după 7 care se adaugă stearat de calciu și dilauril orto-tio-dipropionat, malaxându-se timp de 2 min, după 8...10 min amestecul rezultat fiind evacuat și trecutîntr-un extruder granulator prevăzut 9 cu șapte zone de temperatură, repartizate în intervalul de 140...200°C, cu viteză de rotație a șnecului de 40...60 rot/min, o viteză a șnecului de alimentare dozator de 8,2...10 rot/min, 11 presiune axială de 4,5...5,5 KN, presiune în topitură de 50...60 bari, temperatura în topitură pe duză fiind de 90...110°C și o intensitate a curentului de alimentare de 24 A, din extruder 13 rezultând granule cilindrice, având o dimensiune de 2...3 mm, care se prelucrează în continuare prin injecție în matrițe cu forma necesară în utilizare. 15