RU2358993C1 - Polyvinyl chloride composition - Google Patents

Polyvinyl chloride composition Download PDF

Info

Publication number
RU2358993C1
RU2358993C1 RU2007141087/04A RU2007141087A RU2358993C1 RU 2358993 C1 RU2358993 C1 RU 2358993C1 RU 2007141087/04 A RU2007141087/04 A RU 2007141087/04A RU 2007141087 A RU2007141087 A RU 2007141087A RU 2358993 C1 RU2358993 C1 RU 2358993C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
polyvinyl chloride
pvc
materials
filler
Prior art date
Application number
RU2007141087/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Руслан Разинович Галеев (RU)
Руслан Разинович Галеев
Рашит Курбангалеевич Низамов (RU)
Рашит Курбангалеевич Низамов
Ляйля Абдулловна Абдрахманова (RU)
Ляйля Абдулловна Абдрахманова
Ирина Владимировна Колесникова (RU)
Ирина Владимировна Колесникова
Людмила Владимировна Николаева (RU)
Людмила Владимировна Николаева
Вадим Григорьевич Хозин (RU)
Вадим Григорьевич Хозин
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный архитектурно-строительный университет ФГОУ ВПО КГАСУ
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 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный архитектурно-строительный университет ФГОУ ВПО КГАСУ filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный архитектурно-строительный университет ФГОУ ВПО КГАСУ
Priority to RU2007141087/04A priority Critical patent/RU2358993C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2358993C1 publication Critical patent/RU2358993C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: present invention pertains to hard polyvinyl chloride compositions using filler with plasticising and stabilising effect for making materials, mainly construction materials, and can be used for making moulded profile objects, siding, pipes etc. The polyvinyl chloride composition (PVC composition) contains a plasticiser, calcium stearate and a dispersion polyfunctional filler - a product of recycling oil, with the following ratio of ingredients, in wt pts: PVC composition (in terms of polyvinyl chloride) - 100, oil recycling product - 5-25.
EFFECT: cheaper PVC-based materials, particularly moulded materials, without deterioration of the application properties, increased melt fluidity, increased stability of PVC composition, wider field of using industrial wastes.
1 tbl

Description

Изобретение относится к жестким поливинилхлоридным композициям с использованием наполнителей полифункционального действия для изготовления материалов, преимущественно строительных, и может быть использовано для производства погонажных профильных изделий, сайдинга, труб и т.д.The invention relates to rigid polyvinyl chloride compositions using fillers of multifunctional action for the manufacture of materials, mainly building materials, and can be used for the production of molded shaped products, siding, pipes, etc.

Известны ПВХ-композиции, наполненные органофилизованными карбонатными компонентами (С.Ж.Гукосян. Модифицированный травертин - наполнитель поливинилхлорида. Пластические массы, №5, 1999, с.43-45). Модификация поверхности частиц минерального наполнителя (гидрофобизация) - известный прием для улучшения совместимости наполнителя с полимером, приводящий к улучшению эксплуатационных характеристик композитов. Однако модификация поверхности наполнителя требует дополнительных затрат.Known PVC compositions filled with organophilized carbonate components (S.Zh. Gukosyan. Modified travertine - a filler of polyvinyl chloride. Plastics, No. 5, 1999, p. 43-45). Modification of the surface of particles of a mineral filler (hydrophobization) is a well-known technique for improving the compatibility of a filler with a polymer, leading to an improvement in the performance of composites. However, modification of the surface of the filler requires additional costs.

Известна жесткая композиция на основе поливинилхлорида, наполненная неорганическими компонентами, для изготовления отделочных материалов строительного назначения (Патент Российской Федерации RU 2210579 С2, кл. C08L 27/06, 2003), включающая (мас.ч.):Known rigid composition based on polyvinyl chloride, filled with inorganic components, for the manufacture of finishing materials for construction purposes (Patent of the Russian Federation RU 2210579 C2, class C08L 27/06, 2003), including (parts by weight):

ПВХ-композиция - 100,PVC composition - 100,

Дисперсный наполнитель - 1-10.Dispersed filler - 1-10.

Недостатками композиции является то, что введение аспирационной пыли не приводит к снижению полимероемкости, ухудшает термостабильность материала, снижает и без того невысокий коэффициент текучести, растет водопоглощение.The disadvantages of the composition is that the introduction of aspiration dust does not lead to a decrease in polymer consumption, worsens the thermal stability of the material, reduces the already low yield coefficient, and water absorption increases.

Наиболее близкой является поливинилхлоридная композиция (Низамов Р.К., Колесникова И.В., Абдрахманова Л.А., Хозин В.Г. Поливинилхлоридная композиция. Патент РФ №2264419, МПК7 C08L 27/06, 2004), содержащая в качестве дисперсного наполнителя полифункционального действия битумсодержащую породу, мас.ч.:The closest is the polyvinyl chloride composition (Nizamov R.K., Kolesnikova I.V., Abdrakhmanova L.A., Khozin V.G. Polyvinyl chloride composition. RF Patent No. 2264419, IPC 7 C08L 27/06, 2004), containing as dispersed filler polyfunctional action bitumen-containing rock, parts by weight:

ПВХ-композиция - 100,PVC composition - 100,

Битумсодержащий наполнитель (БСП) - 1-20.Bitumen-containing filler (BSP) - 1-20.

Недостатком композиции-прототипа является то, что высокие значения термостабильности и текучести расплава достигаются только при использовании ПВХ-композиции с высокоэффективными дорогими свинецсодержащими комплексными стабилизаторами.The disadvantage of the composition of the prototype is that high values of thermal stability and fluidity of the melt are achieved only when using a PVC composition with highly effective expensive lead-containing complex stabilizers.

Задачей изобретения является расширение сырьевой базы для ПВХ-композиции, поиск недорогих наполнителей полифункционального действия на основе отходов промышленности.The objective of the invention is the expansion of the raw material base for the PVC composition, the search for inexpensive fillers of multifunctional action based on industrial waste.

Другой задачей является удешевление материалов на основе ПВХ, в частности погонажных, без ухудшения их основных потребительских свойств, повышение текучести расплава, достижение высокого эффекта стабилизации при использовании традиционного дешевого стабилизатора - стеарата кальция, а не дорогих комплексных стабилизаторов.Another objective is to reduce the cost of PVC-based materials, in particular linear, without compromising their basic consumer properties, increasing melt flow, achieving a high stabilization effect using a traditional cheap stabilizer - calcium stearate, rather than expensive complex stabilizers.

Задачи решаются в составе на основе ПВХ-композиции, которая включает в качестве дисперсного наполнителя продукт утилизации нефтемасел, являющийся отходом нефтеперерабатывающей промышленности, при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:The problems are solved in the composition based on the PVC composition, which includes a product of the utilization of oil oils, which is a waste of the oil refining industry, as the dispersed filler, in the following ratio of ingredients, parts by weight:

ПВХ-композиция (в расчете на поливинилхлорид) - 100,PVC composition (calculated on polyvinyl chloride) - 100,

Продукт утилизации нефтемасел (ПУН) 5-25.Oil Oil Disposal Product (PUN) 5-25.

ПВХ-композиция содержит в качестве пластификатора 10 мас.ч. диоктилфталата на 100 мас.ч. ПВХ и в качестве стабилизатора 3 мас.ч. стеарата кальция на 100 мас.ч. ПВХ.The PVC composition contains 10 parts by weight as a plasticizer. dioctyl phthalate per 100 parts by weight PVC and as a stabilizer 3 parts by weight calcium stearate per 100 parts by weight PVC

Поливинилхлорид суспензионный марки С7058М (ГОСТ 14332-78).Suspension polyvinyl chloride grade C7058M (GOST 14332-78).

Диоктилфталат - Ди-(2-этилгексил)фталат (ГОСТ 8728-77).Dioctyl phthalate - Di- (2-ethylhexyl) phthalate (GOST 8728-77).

Стеарат кальция (ТУ 6-09-4104-87).Calcium stearate (TU 6-09-4104-87).

Продукт утилизации нефтемасел (ТУ 5716-004-11085815-2000 «Порошок минеральный ПУН») представляет собой минеральный порошок, полученный переработкой нефтешлама, взятого из шламонакопителей из нижнего (донного) слоя, с применением негашеной извести.The oil product recovery product (TU 5716-004-11085815-2000 “PUN Mineral Powder”) is a mineral powder obtained by processing oil sludge taken from sludge collectors from the lower (bottom) layer using quicklime.

Внешний вид - частично комкованные порошкообразные минеральные частицы с адсорбированной на поверхности органической компонентой. Минеральная часть ПУНа представлена кварцем (16%), кальцитом (12%), портландитом Са(ОН)2 (порядка 22-25%), глинистыми минералами (до 20%), обнаружены следы доломита (до 1%), полевые шпаты (до 4%). Рентгеноаморфная фаза составляет порядка 10-16%.Appearance - partially lumpy powdery mineral particles with an organic component adsorbed on the surface. The mineral part of PUN is represented by quartz (16%), calcite (12%), Portlandite Ca (OH) 2 (about 22-25%), clay minerals (up to 20%), traces of dolomite (up to 1%), feldspars ( up to 4%). The x-ray amorphous phase is about 10-16%.

Химический состав ПУНа следующий (%): (SiO2 - 24,18; TiO2 - 0,32; Al2O3 - 5,77; Fe2О3 - 2,46; FeO - 0,56; CaO - 29,44; MnO - 0,07; MgO - 1,60; Na2О - 0,89; K2O - 0,84; P2О5 - 0,09; SO3 - 0,78; ппп - 33,00).The chemical composition of PUN is as follows (%): (SiO 2 - 24.18; TiO 2 - 0.32; Al 2 O 3 - 5.77; Fe 2 O 3 - 2.46; FeO - 0.56; CaO - 29 , 44; MnO - 0.07; MgO - 1.60; Na 2 O - 0.89; K 2 O - 0.84; P 2 O 5 - 0.09; SO 3 - 0.78; ppb - 33 , 00).

Удельная поверхность частиц составляет 28900 см2/г.The specific surface area of the particles is 28900 cm 2 / g.

Для исследований ПВХ-композиций были получены образцы в виде пленок и пластин.For studies of PVC compositions, samples were obtained in the form of films and plates.

Образцы готовились следующим образом: компоненты предварительно перемешивались в течение 60-90 сек при комнатной температуре, термостатировались в течение 20 мин при температуре 80°С. Пленочные образцы готовились методом термопластикации на лабораторных вальцах с фрикцией 1:1,25 при температуре валков 140-160°С в течение 5-6 мин в зависимости от состава композиции. Вальцевание проводилось при толщине зазора между валками 8-13 мкм.Samples were prepared as follows: the components were pre-mixed for 60-90 seconds at room temperature, thermostated for 20 min at a temperature of 80 ° C. Film samples were prepared by thermoplastication on laboratory rollers with a 1: 1.25 friction at a roll temperature of 140-160 ° C for 5-6 minutes, depending on the composition. Rolling was carried out with a thickness of the gap between the rolls of 8-13 microns.

Составы композиций и их свойства представлены в таблице.The compositions and their properties are presented in the table.

Поведение ПВХ-композиций, наполненных ПУНом, отличается от композиций с традиционными видами наполнителей в лучшую сторону. Оно обусловлено эффектом межструктурной пластификации органической компоненты наполнителя, которая по данным термического анализа составляет порядка 5%. Наполнение ПУНом улучшает технологические характеристики (более чем 7 раз повышается текучесть расплава), при этом не ухудшая, а улучшая некоторые эксплуатационные характеристики, в первую очередь, термостабильности и водостойкости. Значения термостабильности в присутствии стеарата кальция почти на порядок выше при введении в состав композиции ПУН.The behavior of PVC compositions filled with PUN differs from compositions with traditional types of fillers for the better. It is due to the effect of interstructural plasticization of the organic component of the filler, which according to thermal analysis is about 5%. Filling with PUN improves the technological characteristics (melt flow increases more than 7 times), while not deteriorating, but improving some operational characteristics, primarily, thermal stability and water resistance. The values of thermal stability in the presence of calcium stearate are almost an order of magnitude higher when PUN is introduced into the composition.

Figure 00000001
Figure 00000001

Для состава композиции 2 по прототипу значения термостабильности заявленной композиции того же порядка, однако в состав композиции 2 прототипа входит дорогостоящий стабилизатор Interstab, а также мел, полиэтиленовый воск, которые в составе предлагаемой композиции отсутствуют, что позволяет снизить стоимость продукции более чем в 3 раза при сохранении почти всех эксплуатационных характеристик, а показатель текучести расплава возрастает (увеличивается почти в 5 раз), что облегчает его переработку.For the composition of composition 2 of the prototype, the thermostability values of the claimed composition are of the same order, however, the composition of composition 2 of the prototype includes an expensive stabilizer Interstab, as well as chalk, polyethylene wax, which are absent in the composition, which allows to reduce the cost of production by more than 3 times preservation of almost all operational characteristics, and the melt flow rate increases (increases by almost 5 times), which facilitates its processing.

Увеличение показателя текучести расплава позволяет уменьшить температуру переработки композиции, а значит обеспечить запас сохранения положительных свойств композиции при изготовлении из них строительных материалов, повысить долговечность их эксплуатации, при этом снижаются энергозатраты.An increase in the melt flow index allows one to reduce the processing temperature of the composition, which means to ensure a margin of preservation of the positive properties of the composition in the manufacture of building materials from them, to increase the durability of their operation, while reducing energy consumption.

Предлагаемая композиция позволит решить в определенной степени и проблему утилизации отходов.The proposed composition will solve to a certain extent the problem of waste disposal.

Claims (1)

Поливинилхлоридная композиция для изготовления материалов, содержащая пластификатор, стеарат кальция и дисперсный полифункциональный наполнитель - продукт утилизации нефтемасел, мас.ч.:
Поливинилхлоридная композиция (в расчете на поливинилхлорид) 100 Продукт утилизации нефтемасел 5-25
A polyvinyl chloride composition for the manufacture of materials containing a plasticizer, calcium stearate and a dispersed multifunctional filler is a product of the utilization of oil oils, parts by weight:
Polyvinyl chloride composition (based on polyvinyl chloride) one hundred Oil disposal product 5-25
RU2007141087/04A 2007-10-26 2007-10-26 Polyvinyl chloride composition RU2358993C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007141087/04A RU2358993C1 (en) 2007-10-26 2007-10-26 Polyvinyl chloride composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007141087/04A RU2358993C1 (en) 2007-10-26 2007-10-26 Polyvinyl chloride composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2358993C1 true RU2358993C1 (en) 2009-06-20

Family

ID=41025889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007141087/04A RU2358993C1 (en) 2007-10-26 2007-10-26 Polyvinyl chloride composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2358993C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104610682A (en) * 2015-01-08 2015-05-13 江苏黄金龙风筒科技有限公司 Composite PVC water hose and preparation method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГУКОСЯН С.Ж. Модифицированный травертин - наполнитель поливинилхлорида, Пластические массы, №5, 1999, с.43-45. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104610682A (en) * 2015-01-08 2015-05-13 江苏黄金龙风筒科技有限公司 Composite PVC water hose and preparation method thereof
CN104610682B (en) * 2015-01-08 2016-10-26 江苏黄金龙风筒科技有限公司 A kind of composite PVC water band and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ahmed et al. The effect of silica on the properties of marble sludge filled hybrid natural rubber composites
Patrick Practical guide to polyvinyl chloride
CA2746419C (en) Compacted pelletized additive blends for polymers
EP2628775A1 (en) Mineral material powder with high dispersion ability and use of said mineral material powder
CN105073845A (en) Process for the production of a composite polymer material with increased filler content
KR20140033114A (en) Impregnated calcium carbonate, method for producing same, polymer composition, and polymer precursor composition
US20220275187A1 (en) Pvc formulations with improved performance and processing
Mat et al. Curing characteristics and tear properties of bentonite filled ethylene propylene diene (EPDM) rubber composites
RU2358993C1 (en) Polyvinyl chloride composition
KR20090067946A (en) Secondary plasticizer composition, preparing method thereof and paste pvc plastisol containing the same
CN1233725C (en) Soft polyvinyl chloride composition and its preparation method
KR101148324B1 (en) Stabilization system for halogen-containing polymers
Mazitova et al. Fillers for polymer composite materials
WO2016103347A1 (en) Silyl-terminated resin composition and method for producing same
Shimpi et al. Property investigation of surface-modified MMT on mechanical and photo-oxidative degradation of viton rubber composites
van Es et al. The compatibility of (natural) polyols with heavy metal-and zinc-free poly (vinyl chloride): Their effect on rheology and implications for plate-out
US20160208086A1 (en) Recyclable synthetic flooring
Adeosun et al. Physico-mechanical responses of polypropylene-CaCO 3 composite
TW201609895A (en) Liquid stabilizer and resin composition containing said liquid stabilizer
JP6853103B2 (en) Magnesium carbonate for filler and resin composition containing this magnesium carbonate
US20220275188A1 (en) Pvc composition, polymer composite article formed therewith, and method of preparing same
CN110573458B (en) Magnesium carbonate
US10508195B2 (en) Environment-friendly material, manufacturing method of window covering slat, and window covering slat
Muniyadi et al. Curing, tensile and morphological properties of treated bentonite filled EPDM composite
Galvan et al. Philippine Kaolinite Clay as Reinforcing Filler for Rubber

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20120209

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161027