RU2148062C1 - Способ приготовления полимерной композиции - Google Patents
Способ приготовления полимерной композиции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2148062C1 RU2148062C1 RU98116652A RU98116652A RU2148062C1 RU 2148062 C1 RU2148062 C1 RU 2148062C1 RU 98116652 A RU98116652 A RU 98116652A RU 98116652 A RU98116652 A RU 98116652A RU 2148062 C1 RU2148062 C1 RU 2148062C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- composition
- mixing
- boron nitride
- polymer composition
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Способ находит применение для изготовления конструкционных изделий биологической защиты от нейтронных излучений. Описывается способ получения полимерной композиции, включающий смешение олефинового полимера, представляющего собой полипропилен или полиэтилен, с наполнителем с последующим экструдированием, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют нитрид бора и осуществляют его смешение с частью олефинового полимера при их массовом соотношении от 1:2 до 1:1 соответственно в шаровом смесителе при соотношении массы металлических шаров к массе перемешиваемой композиции 4:1 в течение 1-2 ч с последующим добавлением оставшейся части олефинового полимера и продолжением смешения в шаровом смесителе в течение 0,5-1 ч. Технический результат - разработка способа, позволяющего приготавливать полимерные композиции для изделий без дефектов, при этом предел прочности на разрыв у композиции должен быть не ниже прочности ненаполненного полимера. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области переработки полимерных композиций на основе нитрида бора и олефиновых полимеров, которые применяются для приготовления конструкционных изделий биологической защиты от нейтронных излучений.
Известны способы приготовления композиций на основе полимерной матрицы, включающие перемешивание твердых сыпучих материалов: пневматический, гравитационный, механический, заключающиеся в перемешивании порошкообразных материалов в течение определенного времени в аппаратах различной конструкции воздухом, использованием сил тяжести, а также различных перемешивающих устройств ("Оборудование для переработки пластмасс". Справочное пособие по расчету и конструированию. Под ред. В.Н. Завгородного, М., изд-во "Машиностроение", 1986 г.).
Известен способ приготовления полимерной композиции, заключающийся в смешении в шаровом смесителе с металлическими шарами, ламинированными поликарбонатом, порошка полипропилена с 40 - 80 мас.ч. аморфного бора с последующим прессованием заготовок на этой композиции, переводе заготовок в стружку, измельчении стружки в шаровом смесителе (а.с. N 1625956 от 31.05.89).
Известен способ получения наполненной композиции, заключающийся в обработке мела поливинилхлоридом с последующим смешиванием его со смазкой в лопастном смесителе при температуре 110 - 125oC (а.с. N 1578149 от 14.09.88).
Указанные способы приготовления смесей в течение определенного времени, называемые либо простым смешением, либо диспергирующим смешением, позволяют в конечном итоге обеспечить гомогенность смесей (с содержанием наполнителя ≈30 мас. ч. ) без изменения структуры смешиваемых частиц (Д.М. Маккелви "Переработка полимеров", М., изд-во "Химия", 1965 г.). Недостатком указанных способов является невозможность изменения структуры твердых частиц в процессе перемешивания с целью улучшения технологических свойств смеси (текучесть), увеличения механических характеристик конечных изделий.
Известен способ получения полимерной композиции, заключающийся в смешении и расплавлении полимерного материала с добавками в смесителе с последующей передачей расплава в экструдер, где расплав продавливается через отверстия экструзионной головки гранулирующего устройства (Обзорная информация "Перспективные направления интенсификации процессов компаундирования композиционных материалов на основе полиолефинов" М., НИИТЭХИМ, 1989, с. 5).
Недостатком указанного способа приготовления композиции является недостаточная текучесть и, как следствие, появление на поверхности деталей рыхлот, раковин, и, в конечном итоге, недостаточная механическая прочность. Основной причиной получения композиции с низкой текучестью является недостаточно высокая равномерность распределения наполнителя, обусловленная неравномерностью распределения наполнителя в полимерной матрице на стадии смешения компонентов.
Указанный способ взят в качестве прототипа.
Целью изобретения является разработка способа приготовления полимерной композиции на основе нитрида бора и олефинового полимера, представляющего собой полипропилен или полиэтилен, который позволил бы изготавливать из нее конструкционные изделия биологической защиты от нейтронных излучений без дефектов с высокими механическими характеристиками.
Указанная цель достигается тем, что перед экструдированием полимерной композиции на основе нитрида бора и олефинового полимера, представляющего собой полипропилен или полиэтилен, осуществляют смешение нитрида бора с частью олефинового полимера при массовом соотношении нитрида бора и олефинового полимера от 1: 2 до 1:1 соответственно в шаровом смесителе при соотношении массы металлических шаров к массе перемешиваемой композиции 4:1 в течение 1 - 2 ч с последующим добавлением оставшегося олефинового полимера и продолжением смешения в шаровом смесителе в течение 0,5 - 1 ч. Остальные операции приготовления полимерной композиции приводятся по способу-прототипу. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный объект отличается наличием новых признаков: полимерная композиция на основе нитрида бора и части олефинового полимера, представляющего собой полипропилен или полиэтилен, при их массовом соотношении от 1:2 до 1:1 соответственно смешивается в шаровом смесителе при соотношении массы металлических шаров к массе перемешиваемой композиции 4: 1 в течение 1 - 2 ч, после чего добавляется оставшаяся часть олефинового полимера и проводится дальнейшее смешение композиции в шаровом смесителе в течение 0,5 - 1 ч.
В процессе смешения нитрида бора с частью олефинового полимера в течение 1 - 2 ч в шаровом смесителе происходит пластическое контактирование частиц нитрида бора и олефинового полимера за счет упругого воздействия металлических шаров. При этом образуются плотные равномерно распределенные двухкомпонентные агломераты. При последующей операции смешения композиции после добавления оставшейся части олефинового полимера происходит равномерное распределение двухкомпонентных агломератов за счет дробления последних с одновременным уплотнением вновь образующихся агломератов.
Наличие двухкомпонентных агломератов, равномерно распределенных по объему композиции, позволяет улучшить ее реологические свойства и осуществлять ее качественное экструдирование.
Технический результат предлагаемого способа заключается в том, что изделия, отпрессованные из полимерной композиции, приготовленной по предлагаемому способу, имеют высокие прочностные характеристики, без дефектов.
Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие предлагаемое изобретение. В примерах указаны композиции на основе нитрида бора и олефиновых полимеров - нитрид бора и полипропилен, нитрид бора и полиэтилен.
Пример 1. Для приготовления полимерной композиции по предлагаемому способу использованы нитрид бора по ТУ 113-12-11.096-88, полипропилен гранулированный ГОСТ 26996-86, полиэтилен ГОСТ 16337-74. Композиции имеют следующие составы:
- нитрид бора и полипропилен;
- нитрид бора и полиэтилен
в массовом соотношении 22:78 мас.ч. соответственно. Приготовлены 2 композиции.
- нитрид бора и полипропилен;
- нитрид бора и полиэтилен
в массовом соотношении 22:78 мас.ч. соответственно. Приготовлены 2 композиции.
Нитрид бора и олефиновый полимер (полипропилен или полиэтилен) в соотношении 1:1 смешиваются в шаровом смесителе.
Диаметры шаров 25-40 мм. Соотношение веса металлических шаров к весу композиции 4: 1, время смешения 1 ч. После этого добавляется оставшаяся часть олефинового полимера и проводится дальнейшее смешение в течение 0,5 ч. Остальные режимы по прототипу. Определяют следующие характеристики полимерной композиции: текучесть по Рашигу, предел прочности на разрыв и сжатие.
В таблице приведены результаты определения указанных характеристик в объеме, полученном по предлагаемому способу приготовления полимерной композиции. Там же приведены указанные характеристики полимерной композиции, приготовленной по известному способу, взятому в качестве прототипа.
Пример 2. Получают полимерную композицию по примеру 1. Отличительные признаки от примера 1: массовое соотношение нитрида бора к олефиновому полимеру 1: 2, время смешения 2 ч. После добавления оставшейся части полимера время смешения 1 ч.
Пример 3. Получают полимерную композицию по примеру 2. Отличительные признаки от примера 2: массовое соотношение нитрида бора к полимеру 1:1,5, время смешения 1,5 ч. После добавления оставшейся части полимера время смешения 0,75 ч.
Пример 4. Получают полимерную композицию по примеру 2. Отличительные признаки от примера 2: после добавления оставшейся части полимера время смешения 0,5 ч.
Пример 5. Получают полимерную композицию по примеру 1. Отличительные признаки от примера 1: время смешения - 2 ч. После добавления оставшейся части полимера время смешения 1 ч.
Пример 6. Получают полимерную композицию по примеру 1. Отличительные признаки от примера 1: после добавления оставшейся части полимера время смешения 1 ч.
Пример 7. Получают полимерную композицию по примеру 4. Отличительные признаки от примера 4: время смешения нитрида бора с частью полимера составляет 1 ч.
Пример 8. Получают полимерную композицию по примеру 4. Отличительные признаки от примера 4: время смешения композиции после добавления оставшейся части полимера 1 ч.
Пример 9. Получают полимерную композицию по примеру 5. Отличительные признаки от примера 5: время смешения композиции после добавления оставшейся части полимера 0,5 ч.
Пример 10. Приготовление полимерной композиции по режимам прототипа.
Как видно из таблицы, заявляемому способу соответствует способ приготовления полимерной композиции на основе нитрида бора и олефинового полимера, представляющего собой полипропилен или полиэтилен, со смешением нитрида бора с частью олефинового полимера при их массовом соотношении от 1:2 до 1:1 соответственно в шаровом смесителе при соотношении массы металлических шаров к массе перемешиваемой композиции 4:1 в течение 1 - 2 ч с последующим добавлением оставшегося полимера и продолжением смешения в шаровом смесителе в течение 0,5 - 1 ч.
Механическая прочность полимерной композиции, приготовленной по заявляемому способу, определенная на образцах выше механической прочности композиции, приготовленной по способу прототипу на ≈12%. При массовом соотношении нитрида бора к олефиновому полимеру меньше, чем 1:1 или больше, чем 1:2, времени смешения композиции меньше 1 ч и дальнейшего смешения композиции после добавления оставшейся части олефинового полимера меньше, чем 0,5 ч текучесть и механическая прочность полимерной композиции снижаются на ≈10%, что подтверждено экспериментами.
Увеличение времени смешения композиции более 2 ч и после добавления оставшейся части олефинового полимера более 1 ч экономически нецелесообразно, так как свойства композиции остаются без изменений, что подтверждено исследованиями.
Claims (1)
- Способ получения полимерной композиции, включающий смешение олефинового полимера, представляющего собой полипропилен или полиэтилен, с наполнителем с последующим экструдированием, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют нитрид бора и осуществляют его смешение с частью олефинового полимера при их массовом соотношении 1 : 2 - 1 : 1 соответственно в шаровом смесителе при соотношении массы металлических шаров к массе перемешиваемой композиции 4 : 1 в течение 1 - 2 ч с последующим добавлением оставшейся части олефинового полимера и продолжением смешения в шаровом смесителе в течение 0,5 - 1 ч.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98116652A RU2148062C1 (ru) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | Способ приготовления полимерной композиции |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98116652A RU2148062C1 (ru) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | Способ приготовления полимерной композиции |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2148062C1 true RU2148062C1 (ru) | 2000-04-27 |
Family
ID=20210183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98116652A RU2148062C1 (ru) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | Способ приготовления полимерной композиции |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2148062C1 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2522673C2 (ru) * | 2012-08-06 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" | Пастообразный материал для защиты от нейтронного излучения и способ приготовления пастообразного материала для защиты от нейтронного излучения |
| RU2561989C1 (ru) * | 2014-07-17 | 2015-09-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Радиационно-защитный материал на полимерной основе с повышенными рентгенозащитными и нейтронозащитными свойствами |
| RU2633532C1 (ru) * | 2016-08-31 | 2017-10-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Полимерный композит для нейтронной защиты и способ его получения |
| RU2643985C1 (ru) * | 2017-01-16 | 2018-02-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ИХФ РАН) | Теплопроводящий электроизоляционный композиционный материал |
| RU2737188C1 (ru) * | 2019-09-20 | 2020-11-25 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ получения нейтронозащитного материала на полимерной основе |
| RU2762731C1 (ru) * | 2021-05-21 | 2021-12-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ получения нейтронозащитного материала на полимерной основе |
| RU2780121C1 (ru) * | 2021-05-14 | 2022-09-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ получения полимерматричного композиционного материала с эксфолиированным нитридом бора с повышенной теплопроводностью |
-
1998
- 1998-09-03 RU RU98116652A patent/RU2148062C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Обзорная информация "Перспективные направления интенсификации процессов компаундирования композиционных материалов на основе полиолефинов". - М.: НИИТЭХИМ, 1989, с.4 - 5. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2522673C2 (ru) * | 2012-08-06 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" | Пастообразный материал для защиты от нейтронного излучения и способ приготовления пастообразного материала для защиты от нейтронного излучения |
| RU2561989C1 (ru) * | 2014-07-17 | 2015-09-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Радиационно-защитный материал на полимерной основе с повышенными рентгенозащитными и нейтронозащитными свойствами |
| RU2633532C1 (ru) * | 2016-08-31 | 2017-10-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Полимерный композит для нейтронной защиты и способ его получения |
| RU2643985C1 (ru) * | 2017-01-16 | 2018-02-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ИХФ РАН) | Теплопроводящий электроизоляционный композиционный материал |
| RU2737188C1 (ru) * | 2019-09-20 | 2020-11-25 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ получения нейтронозащитного материала на полимерной основе |
| RU2780121C1 (ru) * | 2021-05-14 | 2022-09-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ получения полимерматричного композиционного материала с эксфолиированным нитридом бора с повышенной теплопроводностью |
| RU2762731C1 (ru) * | 2021-05-21 | 2021-12-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ получения нейтронозащитного материала на полимерной основе |
| RU2784621C1 (ru) * | 2022-04-28 | 2022-11-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ изготовления композиционного борсодержащего нейтронно-защитного конструкционного материала |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100463939C (zh) | 木塑微发泡复合材料及其加工成型方法 | |
| CN88101059A (zh) | 含有无机填料的聚烯烃树脂组合物的制造方法 | |
| KR101610425B1 (ko) | 합성 수지 착색용 마스터 배치 | |
| CN106750780A (zh) | 一种硫酸钡透明填充母料及其制备方法 | |
| CN107540920A (zh) | 茂金属聚乙烯组合物及其制备方法 | |
| CN110229417A (zh) | 一种基于人造大理石废渣填料的塑料制品及制备方法 | |
| RU2148062C1 (ru) | Способ приготовления полимерной композиции | |
| CN110527141B (zh) | 一种改性黑硅石粉体及其制备方法和应用 | |
| CN100575427C (zh) | 待加入于热塑性材料中的具有高滑石含量的细分散的固体组合物 | |
| CN113512257A (zh) | 用于挤出、注塑成型工艺的低密度功能母料及其制备方法 | |
| CN101224608A (zh) | 一种农膜用母粒的生产方法 | |
| CN113045819A (zh) | 一种玻璃微球填充聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| JP2007245517A (ja) | 樹脂塊状物およびその製造方法 | |
| JP3129423B2 (ja) | 合成樹脂磁石用組成物 | |
| RU2124028C1 (ru) | Способ получения полимерной композиции | |
| JPH10265630A (ja) | 強化ポリプロピレン組成物 | |
| RU2103286C1 (ru) | Способ приготовления графитосодержащей композиции | |
| RU2270817C1 (ru) | Смесь для получения изделий из композиционных материалов | |
| CN107629295A (zh) | 一种流延聚丙烯薄膜色母粒及其制备方法 | |
| DE1220125B (de) | Verfahren zur Herstellung verschaeumbarer Polyolefin-Formmassen | |
| RU2217448C2 (ru) | Способ приготовления высоконаполненной графитосодержащей композиции | |
| RU2050380C1 (ru) | Способ получения полиэтиленовой композиции | |
| RU2049752C1 (ru) | Полимербетонная смесь | |
| RU2197507C2 (ru) | Способ приготовления высоконаполненной боросодержащей композиции | |
| RU2110533C1 (ru) | Способ получения гранулированного пенообразующего поливинилхлоридного пластиката |