RU2062277C1 - Method for manufacturing of porous articles of polymer dispersions - Google Patents
Method for manufacturing of porous articles of polymer dispersions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2062277C1 RU2062277C1 SU5062295A RU2062277C1 RU 2062277 C1 RU2062277 C1 RU 2062277C1 SU 5062295 A SU5062295 A SU 5062295A RU 2062277 C1 RU2062277 C1 RU 2062277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- freezing
- dispersion
- stage
- polymer dispersion
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способам обработки полимерных дисперсий путем коагуляции, в частности к способу получения пористых изделий из полимерных дисперсий. Изобретение может быть использовано в медицине, биотехнологии, в легкой и спортивной индустрии, а также для изготовления тепло- и звукоизолирующих материалов. The present invention relates to methods for processing polymer dispersions by coagulation, in particular to a method for producing porous products from polymer dispersions. The invention can be used in medicine, biotechnology, in the light and sports industry, as well as for the manufacture of heat and sound insulating materials.
Известен способ получения микропористого полимерного кожеподобного влагопроницаемого листового материала (1), который включает нанесение водной полимерной дисперсии латекса на пористый волокнистый субстрат, коагуляцию полимерного латекса замораживанием при температуре от -100 до -I0oC, высушивание полученного продукта.A known method of obtaining a microporous polymer skin-like moisture-permeable sheet material (1), which includes applying an aqueous polymer dispersion of latex on a porous fibrous substrate, coagulating the polymer latex by freezing at a temperature of from -100 to -I0 o C, drying the resulting product.
Обработке подвергаются латексы полимеров, способных к коалесценции при высушивании в интервале температур от 10 до 100oC, и характеризующихся секущим модулем не менее 22 Па при растяжении на 5% Концентрация полимерной дисперсной фазы составляет от 10 до 75 мас. причем на субстрат наносится слой латекса от 0,07 до 2,3 мм. Перед нанесением в латекс вводят загущающие добавки, сшивающие агенты, волокнистые добавки. Все эти ингредиенты, особенно при наложений фактора замораживания, приводят к созданию микропористой структуры. При осуществлении описанного способа в процессе замораживания в результате коагуляции на волокнистом субстрате образуется дискретная полимерная структура, которая за счет сшивающих агентов и способности к коалесценции используемых полимеров превращается при высушивании в тонкое полимерное покрытие с неоднородной по толщине структурой. Описанный способ не позволяет направленно регулировать структуру микропористого полимерного материала, поскольку замораживание в сочетании с использованием названных добавок оказывает лишь астабилизирующее воздействие, и она, в основном, зависит от структуры волокнистого субстрата и условий высушивания. Неоднородность структуры материала по его толщине ухудшает физико-механические свойства этого материала.The processing is subjected to latexes of polymers capable of coalescence upon drying in the temperature range from 10 to 100 o C, and characterized by a secant modulus of at least 22 Pa under tension by 5%. The concentration of the polymer dispersed phase is from 10 to 75 wt. moreover, a latex layer of 0.07 to 2.3 mm is applied to the substrate. Thickeners, crosslinking agents, fibrous additives are introduced into the latex before application. All of these ingredients, especially when applying the freezing factor, lead to the creation of a microporous structure. When implementing the described method in the freezing process as a result of coagulation on a fibrous substrate, a discrete polymer structure is formed, which, due to the crosslinking agents and the ability to coalesce the polymers used, turns into a thin polymer coating with a non-uniform thickness structure upon drying. The described method does not allow directionally regulating the structure of the microporous polymeric material, since freezing in combination with the use of these additives has only an astabilizing effect, and it mainly depends on the structure of the fibrous substrate and the drying conditions. The heterogeneity of the structure of the material in its thickness affects the physical and mechanical properties of this material.
Известен также способ получения пористого полимерного материала, представляющего собой силиконовую эластомерную губку с преимущественно закрытыми порами, из водной полимерной дисперсии эмульсии полиорганосилоксана с рН 9-11,5 и молекулярным весом более 10.000 в присутствии коллоидного кремнезема и органического соединения олова (2). Способ включает замораживание силиконовой эмульсии до формирования связнодисперсной полимерной системы в виде изделия, размораживание этого изделия с получением влажного губчатого изделия, высушивание влажного изделия до удаления воды. There is also known a method for producing a porous polymer material, which is a silicone elastomeric sponge with predominantly closed pores, from an aqueous polymer dispersion of an emulsion of polyorganosiloxane with a pH of 9-11.5 and a molecular weight of more than 10,000 in the presence of colloidal silica and an organic tin compound (2). The method includes freezing the silicone emulsion to form a coherent dispersed polymer system in the form of an article, thawing this article to obtain a wet sponge article, drying the wet article to remove water.
Силиконовую эластомерную губку получают из концентрированной эмульсии полиорганосилоксана (30-60 мас.), которую замораживают при температуре -18oС в течение 24 часов, после чего замороженное изделие размораживают при комнатной температуре в течение 6 часов и высушивают при температуре 70oС. Следует отметить, что обязательным условием получения губки является использование эмульсии, содержащей наполнитель коллоидный кремнезем и органическое соединение олова.Silicone elastomeric sponge is obtained from a concentrated emulsion of polyorganosiloxane (30-60 wt.), Which is frozen at a temperature of -18 o C for 24 hours, after which the frozen product is thawed at room temperature for 6 hours and dried at a temperature of 70 o C. note that a prerequisite for obtaining a sponge is the use of an emulsion containing a filler colloidal silica and an organic compound of tin.
Наполнитель организует структуру эмульсии за счет сорбции полиорганосилоксана, который химически взаимодействует с органическим соединением олова, обеспечивая при этом формирование на этапах замораживания-размораживания губчатой полимерной структуры. Для более равномерного распределения в эмульсии наполнитель вводят в виде стабилизированной водной дисперсии кремнезема, что в последующем обеспечит более равномерную структуру силиконовой эластомерной губки. Именно наполнитель и органическое соединение олова позволяют до высушивания зафиксировать губчатую структуру изделия. Силиконовая эластомерная губка с закрытыми порами получается только при высушивании влажного губчатого изделия, у которого влажные полимерные стенки пор частично слипаются. Эффект слипания проявляется в наибольшей степени при получении образцов в виде пленок, пористость которых может быть улучшена за счет вспенивания перед замораживанием. The filler organizes the structure of the emulsion due to the sorption of polyorganosiloxane, which chemically interacts with the organic compound of tin, while ensuring the formation of a spongy polymer structure at the stages of freezing and thawing. For a more uniform distribution in the emulsion, the filler is introduced in the form of a stabilized aqueous dispersion of silica, which subsequently will provide a more uniform structure of the silicone elastomeric sponge. It is the filler and the organic compound of tin that allow fixing the spongy structure of the product before drying. A closed-cell silicone elastomeric sponge is obtained only by drying a wet sponge product in which the wet polymer pore walls partially adhere. The sticking effect is most pronounced when samples are obtained in the form of films, the porosity of which can be improved by foaming before freezing.
Описанный способ технологически прост, при его реализации отсутствуют токсичные выделения. Однако этот способ не позволяет изменять структуру силиконовой губки в широких пределах в зависимости от ее применения. Это объясняется тем, что замораживание является астабилизирующим фактором, способствующим коагуляции полимерной дисперсии, и структура губки определяется устойчивостью эмульсии, молекулярным весом полимера, а также качеством и количеством наполнителя и органического соединения олова. Влияние этих параметров исключает возможность получения силиконовой губки с равномерной структурой по ее объему и хорошими физико-механическими свойствами. The described method is technologically simple, with its implementation there are no toxic emissions. However, this method does not allow changing the structure of the silicone sponge in a wide range depending on its application. This is because freezing is an astabilizing factor contributing to the coagulation of the polymer dispersion, and the structure of the sponge is determined by the stability of the emulsion, the molecular weight of the polymer, as well as the quality and quantity of the filler and organic compound of tin. The influence of these parameters excludes the possibility of obtaining a silicone sponge with a uniform structure in volume and good physical and mechanical properties.
Технический результат, на решение которого направлено настоящее изобретение, заключается в получении пористых изделий из полимерных дисперсий путем подбора соответствующих параметров процесса замораживания, которые обеспечивают при использовании дисперсий полимеров с различной молекулярной массой направленное регулирование и равномерность структуры получаемых пористых изделий и повышение тем самым их физико-механических свойств. The technical result, the solution of which the present invention is directed, is to obtain porous products from polymer dispersions by selecting the appropriate parameters of the freezing process, which provide, when using dispersions of polymers with different molecular weights, directional regulation and uniformity of the structure of the resulting porous products and thereby increase their physical mechanical properties.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения пористых изделий из полимерных дисперсий, включающем замораживание полимерной дисперсии с кристаллизующейся дисперсионной средой до формирования замороженного продукта с последующим его размораживанием до образования изделия, процесс замораживания проводится в две стадии: на первой стадии полимерную дисперсию замораживают при (-2) (-12)oС в течение 5-15 минут при постоянном перемешивании до получения пластичного полупродукта, после чего полученный полупродукт формуют и осуществляют вторую стадию замораживания с последующим размораживанием полученного пористого изделия.The problem is solved in that in a method for producing porous products from polymer dispersions, including freezing a polymer dispersion with a crystallizing dispersion medium until a frozen product is formed and then thawing it to form the product, the freezing process is carried out in two stages: at the first stage, the polymer dispersion is frozen at ( -2) (-12) o C for 5-15 minutes with constant stirring to obtain a plastic precursor, after which the resulting intermediate product is formed and implemented yayut second freezing step followed by thawing obtained porous article.
По сравнению с прототипом (2) за счет соответствующего подбора условий замораживания способ по изобретению позволяет получать пористые изделия с регулируемой равномерной структурой, что, в свою очередь, обеспечивает более высокие и более стабильные физико-механические показатели этих изделий. Способ прост и технологичен, позволяет использовать дисперсии полимеров с различной молекулярной массой. При использовании изобретения получаются объемные пористые изделия с широким спектром физико-механических свойств что помимо температурно-временных параметров определяется также химической природой полимера, соотношением дисперсионней среды и дисперсной фазы, составом дисперсионной среды. Способ по изобретению обеспечивает равномерное распределение ингредиентов модификаторов, пластификаторов, наполнителей и других добавок в случае их использования в объеме системы. При осуществлении способа, согласно изобретению, исключается выделение вредных испарений и токсичных веществ. Compared with the prototype (2) due to the appropriate selection of freezing conditions, the method according to the invention allows to obtain porous products with an adjustable uniform structure, which, in turn, provides higher and more stable physical and mechanical properties of these products. The method is simple and technological, allows the use of dispersions of polymers with different molecular weights. When using the invention, bulk porous products with a wide range of physical and mechanical properties are obtained, which, in addition to the temperature-time parameters, is also determined by the chemical nature of the polymer, the ratio of the dispersion medium and the dispersed phase, and the composition of the dispersion medium. The method according to the invention provides a uniform distribution of the ingredients of modifiers, plasticizers, fillers and other additives if they are used in the volume of the system. When implementing the method according to the invention, the emission of harmful fumes and toxic substances is excluded.
Механизм формирования пористой структуры полимерного изделия, согласно изобретению, определяется изменением агрегатного состояния дисперсионной среды и возникновением фазовых контактов между полимерными частицами в условиях замораживания системы. Способ предусматривает две стадии в приготовлении замороженного продукта. Первоначально полимерную дисперсию заливают в охлаждаемую емкость, снабженную мешалкой и рамой с ножами. Емкость охлаждается до температуры, достаточной для превращения части дисперсионной среды в твердую фазу. Процесс протекает при постоянном перемешивании и срезании намерзшего льда со стенок аппарата. При температуре смеси от -2 до -12oС в лед превращается от 1/3 до 1/2 содержащейся в ней дисперсионной среды. Контроль осуществляют путем отбора проб для анализа концентрации полимерной дисперсии при выдавливании (Р 10 МПа) концентрата из слоя кристаллов льда. Концентрация незамерзшей полимерной дисперсии должна увеличиться в 2-2 раза, но не достигать значений, при которых происходит коагуляция в объеме. Образование зародышей кристаллизации происходит при интенсивном отводе тепла. Поэтому для ускорения процесса охлаждения и кристаллизации дисперсионной среды в систему может быть введен предварительно приготовленный мелкодисперсный лед. Bо избежание локального переохлаждения и быстрого роста кристаллов дисперсионной среды в аппарате осуществляется интенсивное перемешивание. Последнее также способствует равномерному перераспределению фаз системы друг относительно друга. Первая стадия считается завершенной, когда полученный полупродукт способен сохранять форму емкости, в которую помещен, и при давлении до 1 МПа не происходит истечения из замороженной массы незамерзшей дисперсии. Первая стадия замораживания осуществляется во временном интервале от 5 до 15 минут. Полупродукт является вязко-пластичным, то есть может принимать желаемую форму. Первая стадия замораживания предполагает лишь частичное возникновение фазовых контактов между полимерными частицами или же их полное отсутствие.The mechanism of formation of the porous structure of a polymer product, according to the invention, is determined by a change in the state of aggregation of the dispersion medium and the occurrence of phase contacts between the polymer particles under conditions of freezing the system. The method involves two stages in the preparation of a frozen product. Initially, the polymer dispersion is poured into a cooled container equipped with a stirrer and a frame with knives. The tank is cooled to a temperature sufficient to convert part of the dispersion medium into a solid phase. The process proceeds with constant stirring and cutting frozen ice from the walls of the apparatus. At a temperature of the mixture from -2 to -12 ° C., from 1/3 to 1/2 of the dispersion medium contained in it is converted into ice. The control is carried out by sampling to analyze the concentration of polymer dispersion when extruding (
Полученный на первой стадии замораживания пластичный полупродукт выгружают из аппарата и формуют с целью получения объемногo изделия желаемой формы и размера. Форму с пластичным полупродуктом затем быстро замораживают в холодильной камере осуществляют вторую стадию замораживания. Желательно вторую стадию замораживания проводить в диапазоне температур от -70 до -8oС и выдерживать продукт при этих температурах в течение 0,5-6 часов.The plastic intermediate obtained at the first stage of freezing is unloaded from the apparatus and molded in order to obtain a bulk product of the desired shape and size. The mold with the plastic intermediate is then quickly frozen in the refrigerator, the second stage of freezing is carried out. It is desirable to carry out the second stage of freezing in the temperature range from -70 to -8 o C and maintain the product at these temperatures for 0.5-6 hours.
Одним из вариантов предлагаемого процесса может быть экструзия с принудительным охлаждением полимерной дисперсии. Этот вариант позволяет совместить приготовление пластичного полупродукта с его формованием в охлаждаемом экструдере. Формование профильного изделия в этом случае происходит на выходе из головки экструдера. Вторая стадия замораживания при осуществлении варианта экструзии, согласно изобретению, совпадает с описанной выше. One of the options of the proposed process may be extrusion with forced cooling of the polymer dispersion. This option allows you to combine the preparation of a plastic intermediate with its molding in a cooled extruder. The formation of the profile product in this case occurs at the exit of the extruder head. The second stage of freezing during the implementation of the extrusion variant, according to the invention, coincides with that described above.
После второй стадии замораживания замороженное изделие подвергают размораживанию при комнатной температуре. Для интенсификации процесса удаления жидкости из порогового пространства материала изделие при размораживании нагревают. Для уплотнения пористого изделия целесообразно размораживание осуществлять при комнатной температуре до превращения замороженного продукта в пористое изделие, после чего подвергнуть его прессованию при избыточном давлении от 4 до 50 МПа. After the second freezing step, the frozen article is thawed at room temperature. To intensify the process of removing liquid from the threshold space of the material, the product is heated during thawing. To seal a porous product, it is advisable to defrost it at room temperature until the frozen product turns into a porous product, and then compress it at an excess pressure of 4 to 50 MPa.
Способом по изобретению можно получать полимерные пористые изделия и композиционные пористые изделия на основе полимеров. Для реализации способа могут быть использованы полимерные дисперсии, в которых полимерная дисперсная фаза образована полиизопреном, сополимером бутадиена со стиролом, полиметилстиролом, сополимером бутадиена с акрилонитрилом, полиакрилонитрилом или коллагеном. By the method according to the invention, it is possible to obtain polymeric porous products and composite porous products based on polymers. To implement the method, polymer dispersions can be used in which the polymer dispersed phase is formed by polyisoprene, a copolymer of butadiene with styrene, polymethylstyrene, a copolymer of butadiene with acrylonitrile, polyacrylonitrile or collagen.
Концентрация полимерной дисперсной фазы может составлять от 10 до 60 мас. При использовании полимерной дисперсии с концентрацией более 60 мас. замораживание приводит к неуправляемой объемной коагуляции системы. Нижний концентрационный предел (10 мас.) определяется недостаточным содержанием полимера для получения качественного пористого изделия. The concentration of the polymer dispersed phase can be from 10 to 60 wt. When using a polymer dispersion with a concentration of more than 60 wt. freezing leads to uncontrolled volumetric coagulation of the system. The lower concentration limit (10 wt.) Is determined by the insufficient polymer content to obtain a high-quality porous product.
Согласно изобретению, при реализации способа могут быть использованы полимерные дисперсии, дисперсионной средой в которых является вода и водные растворы, в том числе и органических жидкостей, например диметилформамида. Основным критерием при выборе дисперсионней среды является ее способность к кристаллизации. According to the invention, when implementing the method, polymer dispersions can be used, in which the dispersion medium is water and aqueous solutions, including organic liquids, for example dimethylformamide. The main criterion for choosing a dispersion medium is its ability to crystallize.
При изготовлении композиционных пористых материалов на основе полимеров, согласно изобретению, могут быть использованы неорганические и органические наполнители, взятые в количестве от 1 да 250 мас. ч. на 100 мас. ч. полимерной дисперсной фазы сшивающие агенты, модификаторы, пластификаторы и другие ингредиенты. In the manufacture of composite porous materials based on polymers, according to the invention, inorganic and organic fillers can be used, taken in an amount of from 1 to 250 wt. hours per 100 wt. including polymer dispersed phase crosslinking agents, modifiers, plasticizers and other ingredients.
Полученные по изобретению изделия имеют открытоячеистые поры. Их физико-механические свойства оценивают путем измерения твердости, определенной при погружении сферического индентора диаметром 10 мм на глубину 2 мм. Obtained according to the invention, the products have open cell pores. Their physical and mechanical properties are evaluated by measuring the hardness determined by immersing a spherical indenter with a diameter of 10 mm to a depth of 2 mm.
Изобретение иллюстрируют следующие примеры. The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Для получения пористого полимерного изделия используют полимерную дисперсию, в которой полимерной дисперсной фазой является сополимер бутадиена со стиролом с содержанием стиральных звеньев 30 мас. Концентрация полимерной дисперсной фазы (Сд.ф.) составляет 20 мас. Дисперсионная среда представляет собой преимущественна воду с растворенным в ней небольшим количеством (до 0,05 мас.) парафината калия, являющегося поверхностно-активным стабилизатором полибутадиенстирольной водной дисперсии. Температура начала плавления (Tн.пл.) кристаллов дисперсионной среды, определяемая по термограмме, составляет (-0,28)oС. 200 г полимерной дисперсии заливают в охлаждаемую цилиндрическую емкость, снабженную мешалкой и ножами, и осуществляют первую стадию замораживания. Скорость вращения мешалки ( V) составляет 100 об/мин. Температура полимерной дисперсии (Тп.д.) - (-4)oС. Процесс приготовления пластичного полупродукта (первая стадия замораживания) занимает 8 минут (τI). Полученный пластичный полупродукт формуют путем помещения его в форму размером 150х200х10 и осуществляют вторую стадию замораживания выдерживают в холодильной камере при температуре (-60)oС в течение 4 часов (τII). При этом происходит образование замороженного продукта. Размораживание замороженного продукта проводят в форме при комнатной температуре до образования пористого изделия. После этого изделие высушивают до полного удаления влаги.Example 1. To obtain a porous polymer product using a polymer dispersion in which the polymer dispersed phase is a copolymer of butadiene with styrene with a content of washing units of 30 wt. The concentration of the polymer dispersed phase (C DF ) is 20 wt. The dispersion medium is predominantly water with a small amount (up to 0.05 wt.) Of potassium paraffinate dissolved in it, which is a surface-active stabilizer of the polybutadiene styrene aqueous dispersion. The melting onset temperature (T Npl ) of the crystals of the dispersion medium, determined by the thermogram, is (-0.28) o C. 200 g of the polymer dispersion is poured into a cooled cylindrical container equipped with a stirrer and knives, and the first stage of freezing is carried out. The rotation speed of the mixer (V) is 100 rpm. The temperature of the polymer dispersion (T pd ) - (-4) o C. The process of preparing a plastic intermediate (the first stage of freezing) takes 8 minutes (τ I ). The obtained plastic intermediate is molded by placing it in a mold with a size of 150x200x10 and the second stage of freezing is carried out, kept in a refrigerator at a temperature of (-60) o С for 4 hours (τ II ). This causes the formation of a frozen product. Thawing of the frozen product is carried out in the form at room temperature until a porous product is formed. After that, the product is dried until the moisture is completely removed.
Кажущаяся плотность изделия (ρм) равна 0,443 г/см3, твердость (Нм) 0,36 г/cм2.The apparent density of the product (ρ m ) is 0.443 g / cm 3 , hardness (N m ) 0.36 g / cm 2 .
В табл. 1 и 2 приводятся другие примеры получения пористых полимерных изделий, согласно изобретению, с указанием характеристик полимерной дисперсии, технологических параметров предлагаемого способа и характеристики получаемого изделия. In the table. 1 and 2 are other examples of obtaining porous polymer products according to the invention, indicating the characteristics of the polymer dispersion, the technological parameters of the proposed method and the characteristics of the resulting product.
Пример 13. Для получения пористого полимерного изделия используют полимерную дисперсию, в которой полимерной дисперсной фазой является сополимер бутадиена со стиролом с содержанием стирольных звеньев 35 мас. Концентрация полимерной дисперсной фазы составляет 60 мас. Дисперсионная среда представляет собой преимущественно воду с растворенным в ней небольшим количеством (до 0,05% мас.) парафината калия, являющегося поверхностно-активным стабилизатором полибутадиенстирольной водной дисперсии. Температура начала плавления кристаллов дисперсионной среды, определяемая по термограмме, составляет -0,32oС. 200 г Полимерной дисперсии заливают в охлаждаемую цилиндрическую емкость, снабженную мешалкой и ножами, и осуществляют первую стадию замораживания. Скорость вращения мешалки составляет 150 об/мин. При достижении температуры полимерной дисперсии -2oС в емкость вводят 50 г предварительно приготовленного мелкодисперсного льда. При этом концентрация полимерной дисперсии понижается до 20 мас. Процесс приготовления пластичного полупродукта (первая стадия замораживания) занимает 2 минуты. Полученный пластичный полупродукт формуют путем помещения его в формулу размером 150х200х х10 и осуществляют вторую стадию замораживания - выдерживают в холодильной камере при температуре -8oС в течение 6 часов. При этом происходит образование замороженного продукта. Размораживание замороженного продукта проводят в форме при комнатной температуре до образования пористого изделия. После этого изделие высушивают до полного удаления влаги.Example 13. To obtain a porous polymer product using a polymer dispersion in which the polymer dispersed phase is a copolymer of butadiene with styrene with a content of styrene units of 35 wt. The concentration of the polymer dispersed phase is 60 wt. The dispersion medium is predominantly water with a small amount (up to 0.05% wt.) Of potassium paraffinate dissolved in it, which is a surface-active stabilizer of a polybutadiene styrene aqueous dispersion. The temperature of the onset of melting of the crystals of the dispersion medium, determined by the thermogram, is -0.32 o C. 200 g of the polymer dispersion is poured into a cooled cylindrical container equipped with a stirrer and knives, and the first stage of freezing is carried out. The stirrer rotates at 150 rpm. When the temperature of the polymer dispersion reaches -2 o With 50 g of pre-prepared fine ice is introduced into the container. In this case, the concentration of the polymer dispersion decreases to 20 wt. The process of preparing a plastic intermediate (the first stage of freezing) takes 2 minutes. The obtained plastic intermediate is formed by placing it in a formula of size 150x200x x10 and the second stage of freezing is carried out - it is kept in a refrigerator at a temperature of -8 o C for 6 hours. This causes the formation of a frozen product. Thawing of the frozen product is carried out in the form at room temperature until a porous product is formed. After that, the product is dried until the moisture is completely removed.
Кажущаяся плотность изделия равна 0,446 г/см3, твердость 0,361 г/см2.The apparent density of the product is equal to 0.446 g / cm 3 hardness of 0.361 g / cm 2 .
Пример 14. Для получения пористого полимерного изделия используют полимерную дисперсию, в которой полимерной дисперсной фазой является сополимер бутадиена со стиролом с содержанием стирольных звеньев 30% Концентрация полимерной дисперсной фазы составляет 10 маc. Дисперсионная среда представляет собой преимущественно воду с растворенным в ней небольшим количеством (до 0,05 мас. ) парафината калия, являющегося поверхностно-активным стабилизатором полибутадиенстирольной водней дисперсии. Температура начала плавления кристаллов дисперсионной среды, определяемая по термограмме, составляет (-0,28)oС. Названная полимерная дисперсия также содержит вулканизующую группу (состав в маc. ч. 1,88 сера, 1,0 дифенилгуанидин, 0,75 диэтилдитиокарбамат цинка, 0,75 меркаптобензотиазолят цинка, 3,75 оксид цинка, 0,37 лейканол) в количестве 8,5 маc. ч. на 100 мас. ч. полимера. 200 г Полимерной дисперсии заливают в охлаждаемую мерную емкость. Емкость снабжена мешалкой, скорость вращения которой равна 80 об/мин. Охлажденная до температуры 0oС полимерная дисперсия поступает в цилиндр шнекового экструдера. Цилиндр экструдера охлаждается при температуре, достаточной для превращения части дисперсионней среды в твердую фазу. На выходе из головки экструдера пластичная масса формуется в виде листа. Затем осуществляют вторую стадию замораживания полученный сформованный пластичный полупродукт помещают в холодильную камеру с температурой 60oС на 3 часа, при этом происходит образование замороженного изделия. Размораживание проводят при комнатной температуре с уплотнением образца путем прессования (Р 10 МПа). Затем пористое изделие высушивают до полного удаления влаги.Example 14. To obtain a porous polymer product, a polymer dispersion is used in which the polymer dispersed phase is a copolymer of butadiene with styrene containing 30% styrene units. The concentration of the polymer dispersed phase is 10 wt. The dispersion medium is predominantly water with a small amount (up to 0.05 wt.) Of potassium paraffinate dissolved in it, which is a surface-active stabilizer of polybutadiene-styrene aqueous dispersion. The temperature of the onset of melting of the crystals of the dispersion medium, determined by the thermogram, is (-0.28) o C. The named polymer dispersion also contains a vulcanizing group (composition by weight of 1.88 sulfur, 1.0 diphenylguanidine, 0.75 zinc diethyldithiocarbamate , 0.75 mercaptobenzothiazolate zinc, 3.75 zinc oxide, 0.37 leucanol) in an amount of 8.5 wt. hours per 100 wt. including polymer. 200 g of the polymer dispersion is poured into a cooled measuring container. The tank is equipped with a mixer, the rotation speed of which is 80 rpm. Cooled to a temperature of 0 o With the polymer dispersion enters the cylinder of the screw extruder. The extruder barrel is cooled at a temperature sufficient to convert part of the dispersion medium to a solid phase. At the exit of the extruder head, the plastic mass is molded in the form of a sheet. Then carry out the second stage of freezing the resulting molded plastic intermediate is placed in a refrigerator with a temperature of 60 o C for 3 hours, while the formation of a frozen product. Defrosting is carried out at room temperature with compaction of the sample by pressing (
Кажущаяся плотность образца равна 0,655 г/см3, твердость 0,579 г/см2.The apparent density of the sample is 0.655 g / cm 3 , the hardness is 0.579 g / cm 2 .
Пример 15. Для получения пористого полимерного изделия используют полимерную дисперсию, в которой дисперсней фазой является сополимер бутадиен со стиролом с содержанием стиральных звеньев 30 мас. Концентрация полимерной дисперсной фазы составляет 25 мас. Дисперсионная среда представляет собой преимущественно воду с растворенным в ней небольшим количеством (до 0,05 маc.) парафината калия, являющегося поверхностно-активным стабилизатором полибутадиенстирольной водной дисперсии. Температура начала плавления кристаллов дисперсионной среды определяемая по термo- грамме, составляет (-0,25oС). Названная полимерная дисперсия также содержит наполнитель пигмент голубой фталоцианиновый, в количестве 1 мас. ч. на 100 мас. ч. полимера. 200 г Полимерной дисперсии заливают в охлаждаемую цилиндрическую емкость, снабженную мешалкой и ножами, и осуществляют первую стадию замораживания. Скорость вращения мешалки равна 120 об/мин. Температура полимерной дисперсии составляет -6oС. Процесс приготовления пластичного полупродукта (первая стадия замораживания) занимает 10 минут. Полученный пластичный полупродукт помещают в форму размером 200х150х10 и осуществляют вторую стадию замораживания выдерживают в холодильной камере при температуре -50oС в течение 2,5 часов, при этом происходит образование замороженного изделия. Размораживание замороженного продукта и высушивание образовавшегося при этом пористого изделия осуществляют при температуре 70oС.Example 15. To obtain a porous polymer product using a polymer dispersion in which the dispersed phase is a copolymer of butadiene with styrene with a content of washing units of 30 wt. The concentration of the polymer dispersed phase is 25 wt. The dispersion medium is predominantly water with a small amount (up to 0.05 wt.) Of potassium paraffinate dissolved in it, which is a surface-active stabilizer of the polybutadiene styrene aqueous dispersion. The temperature of the onset of melting of the crystals of the dispersion medium determined by the thermogram is (-0.25 o C). The named polymer dispersion also contains a filler pigment blue phthalocyanine, in an amount of 1 wt. hours per 100 wt. including polymer. 200 g of the polymer dispersion is poured into a cooled cylindrical container equipped with a stirrer and knives, and the first stage of freezing is carried out. The speed of rotation of the mixer is 120 rpm. The temperature of the polymer dispersion is -6 o C. the Process of preparing a plastic intermediate (the first stage of freezing) takes 10 minutes. The obtained plastic intermediate is placed in a mold with a size of 200x150x10 and the second stage of freezing is carried out, kept in a refrigerator at a temperature of -50 o C for 2.5 hours, while the formation of a frozen product. Thawing a frozen product and drying the resulting porous product is carried out at a temperature of 70 o C.
Кажущаяся плотности образца равна 0,392 г/см3, твердость 0,227 г/см2.The apparent density of the sample is 0.392 g / cm 3 , hardness 0.227 g / cm 2 .
Пример 16. Для получения пористого полимерного изделия используют полимерную дисперсию, в которой полимерной дисперсной фазой является сополимер бутадиена со стиролом с содержанием стирольных звеньев 30 мас. Концентрация полимерной дисперсной фазы составляет 60 мас. Дисперсионная среда представляет собой преимущественно воду с растворенным в ней небольшим количеством (до 0,05 маc.) парафината калия, являющегося поверхностно-активным стабилизатором полибутадиенстирольной водной дисперсии. Температура начала плавления кристаллов дисперсионной среды, определяемая по термограмме, составляет -0,32oС. Названная полимерная дисперсия также содержит наполнитель карбонат кальция, в количестве 250 мас. ч. на 100 мас. ч. полимера. 200 г Полимерной дисперсии заливают в охлаждаемую цилиндрическую емкость, снабженную мешалкой и ножами, и осуществляют первую стадию замораживания. Скорость вращения мешалки равна 20 об/мин. При достижении температуры полимерной дисперсии (-2oС) в емкость вводят предварительно приготовленный мелкодисперсный лед в количестве 50 г. При этом концентрация полимерной дисперсной фазы снижается до 20 маc. Процесс приготовления пластичного полупродукта (первая стадия замораживания) занимает 5 минут. Полученный пластичный полупродукт формуют путем помещения в форму размером 200х150х10 и осуществляют вторую стадию замораживания выдерживают в холодильной камере при температуре -60oС в течение 4 часов, при этом происходит образование замороженного изделия. Размораживание проводят в форме при комнатной температуре до образования пористого изделия. Затем изделие высушивают до полного удаления влаги.Example 16. To obtain a porous polymer product using a polymer dispersion in which the polymer dispersed phase is a copolymer of butadiene with styrene with a content of styrene units of 30 wt. The concentration of the polymer dispersed phase is 60 wt. The dispersion medium is predominantly water with a small amount (up to 0.05 wt.) Of potassium paraffinate dissolved in it, which is a surface-active stabilizer of the polybutadiene styrene aqueous dispersion. The temperature of the onset of melting of the crystals of the dispersion medium, determined by the thermogram, is -0.32 o C. The named polymer dispersion also contains a filler of calcium carbonate, in an amount of 250 wt. hours per 100 wt. including polymer. 200 g of the polymer dispersion is poured into a cooled cylindrical container equipped with a stirrer and knives, and the first stage of freezing is carried out. The speed of rotation of the mixer is 20 rpm. When the temperature of the polymer dispersion (-2 ° C) is reached, pre-prepared fine ice in an amount of 50 g is introduced into the container. The concentration of the polymer dispersed phase is reduced to 20 wt. The process of preparing a plastic intermediate (the first stage of freezing) takes 5 minutes. The obtained plastic intermediate is molded by placing in a mold with a size of 200x150x10 and the second stage of freezing is carried out, kept in a refrigerator at a temperature of -60 o C for 4 hours, while the formation of a frozen product. Defrosting is carried out in the form at room temperature until a porous product is formed. Then the product is dried to completely remove moisture.
Кажущаяся плотность образца равна 0,519 г/см3, твердость 0,584 г/см2.The apparent density of the sample is equal to 0.519 g / cm 3 hardness of 0.584 g / cm 2 .
Пример 17. Для получения пористого полимерного материала используют полимерную дисперсию, в которой полимерной дисперсной фазой является полибутадиенстирол с содержанием стиральных звеньев 30 мас. Концентрация полимерной дисперсной фазы составляет 25 маc. Дисперсионная среда представляет собой преимущественно воду с растворенным в ней небольшим количеством (до 0,05 маc. ) парафината калия, являющегося поверхностно-активным стабилизатором полибутадиенстирольной водной дисперсии. Температура начала плавления кристаллов дисперсионной среды, определяемая по термограмме, составляет -0,29oС. 200 г Полимерной дисперсии заливают в охлаждаемую цилиндрическую емкость, снабженную мешалкой и ножами, и осуществляют первую стадию замораживания. Скорость вращения мешалки равна 80 об/мин. Температура полимерной дисперсии составляет -5oС. Процесс приготовления пластичного полупродукта (первая стадия замораживания) занимает 8 минут. Полученный пластичный полупродукт помещают в форму размером 200х50х10 и осуществляют вторую стадию замораживания выдерживают в холодильной камере при температуре -40oС в течение 3 часов, при этом происходит образование замороженного изделия. Размораживание проводят при комнатной температуре с уплотнением образца путем прессования (Р 40 МПа), затем пористое изделие высушивают до полного удаления влаги.Example 17. To obtain a porous polymeric material using a polymer dispersion, in which the polymer dispersed phase is polybutadiene styrene with a content of washing units of 30 wt. The concentration of the polymer dispersed phase is 25 wt. The dispersion medium is predominantly water with a small amount (up to 0.05 wt.) Of potassium paraffinate dissolved in it, which is a surface-active stabilizer of the polybutadiene styrene aqueous dispersion. The temperature of the onset of melting of the crystals of the dispersion medium, determined by the thermogram, is -0.29 o C. 200 g of the polymer dispersion is poured into a cooled cylindrical container equipped with a stirrer and knives, and the first stage of freezing is carried out. The speed of rotation of the mixer is 80 rpm. The temperature of the polymer dispersion is -5 o C. the process of preparing a plastic intermediate (the first stage of freezing) takes 8 minutes. The obtained plastic intermediate is placed in a mold with a size of 200 x 50 x 10 and the second stage of freezing is carried out, kept in a refrigerator at a temperature of -40 o C for 3 hours, while the formation of a frozen product. Thawing is carried out at room temperature with the compaction of the sample by pressing (P 40 MPa), then the porous product is dried to completely remove moisture.
Кажущаяся плотность образца равна 0,877 г/см3, твердость 0,748 г/см2. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3The apparent density of the sample is equal to 0.877 g / cm 3 hardness of 0.748 g / cm 2 . TTT1 TTT2 TTT3
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5062295 RU2062277C1 (en) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Method for manufacturing of porous articles of polymer dispersions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5062295 RU2062277C1 (en) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Method for manufacturing of porous articles of polymer dispersions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2062277C1 true RU2062277C1 (en) | 1996-06-20 |
Family
ID=21613353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5062295 RU2062277C1 (en) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Method for manufacturing of porous articles of polymer dispersions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2062277C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008013474A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Hidex Ltd. | Use of reticular foamed directed-structure plastic in the form of heat-insulating, temperature-controlling and sound insulation material |
| WO2008013475A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Hidex Ltd. | Collagenic reticular directed structure foamed plastic and a method for the production thereof. |
| RU2528842C1 (en) * | 2013-04-09 | 2014-09-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" | Method of making components from ultrafine porous polymer material |
-
1992
- 1992-09-17 RU SU5062295 patent/RU2062277C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 3376158, НКИ 427-246, опубл. 1968. 2. Европейский патент N 0097914, МКИ C 08 J 9/28, опубл. 1984, прототип. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008013474A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Hidex Ltd. | Use of reticular foamed directed-structure plastic in the form of heat-insulating, temperature-controlling and sound insulation material |
| WO2008013475A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Hidex Ltd. | Collagenic reticular directed structure foamed plastic and a method for the production thereof. |
| RU2528842C1 (en) * | 2013-04-09 | 2014-09-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" | Method of making components from ultrafine porous polymer material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6103153A (en) | Production of foamed low-density polypropylene by rotational molding | |
| JPS59221340A (en) | Method and apparatus for manufacturing foamable thermoplastic polymer granule | |
| EP0097914B1 (en) | Elastomeric silicone sponge | |
| US5378792A (en) | Foamed polylactide moldings and production thereof | |
| JPH0416497B2 (en) | ||
| RU2062277C1 (en) | Method for manufacturing of porous articles of polymer dispersions | |
| Rizvi et al. | A novel system design for continuous processing of plastic/wood-fiber composite foams with improved cell morphology | |
| JPS6249898B2 (en) | ||
| Haugen et al. | A novel processing method for injection‐molded polyether–urethane scaffolds. Part 1: Processing | |
| CN106519283A (en) | Polypropylene high-temperature supercritical foaming technology | |
| JPH0684450B2 (en) | Method for producing microporous film | |
| RU2109766C1 (en) | Porous polymer material and method for its production | |
| JPH038663B2 (en) | ||
| Rizvi et al. | Strategies for processing wood plastic composites with chemical blowing agents | |
| RU2019549C1 (en) | Process for manufacturing porous polymeric material and porous polymeric material | |
| DE1604362A1 (en) | Process for the production of foamable polystyrene | |
| US1630721A (en) | Sponge rubber | |
| Diaz et al. | Continuous extrusion production of microcellular rigid PVC | |
| US4324707A (en) | Flowable polyacrylonitrile power treated with essentially pure solvent | |
| US3489697A (en) | Method of curing a solution of rubber and of foamed rubber | |
| Siripurapu et al. | Microcellular polymeric foams (MPFs) generated continuously in supercritical carbon dioxide | |
| RU2400494C1 (en) | Method of making foamed polystyrene slabs with high compression strength | |
| JP2002322309A (en) | Polylactic acid resin foam and method for producing the same | |
| Métivier et al. | Rheology and Extrusion Foaming of Partially Crosslinked Thermoplastic Vulcanizates Silicone | |
| JP2002530497A (en) | Microporous polyvinyl chloride foam |