RU2429189C1 - Polymeric nanocomposition for protection from uv radiation - Google Patents
Polymeric nanocomposition for protection from uv radiation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2429189C1 RU2429189C1 RU2009145013/05A RU2009145013A RU2429189C1 RU 2429189 C1 RU2429189 C1 RU 2429189C1 RU 2009145013/05 A RU2009145013/05 A RU 2009145013/05A RU 2009145013 A RU2009145013 A RU 2009145013A RU 2429189 C1 RU2429189 C1 RU 2429189C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- polymer
- amount
- polymeric
- nanocomposition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к полимерным пленочным материалам, защищающим от УФ-излучения и фотохимического старения.The invention relates to polymeric film materials that protect against UV radiation and photochemical aging.
Известен полимерный пленочный материал для ограждения теплиц, получаемый из композиции, включающей полиэтилен высокого давления или сополимер этилена с винилацетатом в количестве 99,0-99,2 мас.% и бензона ОА в количестве 0,8-1,0 мас.%. [патент 94027744, Россия, МПК C08J 5/18, C08L 23/06, опубл. 20.06.1996].Known polymer film material for enclosing greenhouses, obtained from a composition comprising high pressure polyethylene or a copolymer of ethylene with vinyl acetate in an amount of 99.0-99.2 wt.% And benzene OA in an amount of 0.8-1.0 wt.%. [patent 94027744, Russia, IPC C08J 5/18, C08L 23/06, publ. 06/20/1996].
Недостатком данного изобретения является относительно узкий спектральный диапазон поглощения УФ-излучения (290-330 нм), высокое спектральное пропускание по УФ (до 15%) и технологически неудачная стадия предварительного холодного смешения порошка УФ-абсорбера с полимерными гранулами, дающая плохое распределение частиц в полимерной пленке по сравнению с настоящим изобретением.The disadvantage of this invention is the relatively narrow spectral range of absorption of UV radiation (290-330 nm), high spectral transmittance for UV (up to 15%) and the technologically unsuccessful stage of preliminary cold mixing of UV absorber powder with polymer granules, which gives a poor distribution of particles in the polymer film compared to the present invention.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому материалу является композиция, защищающая от проникновения УФ-излучения, включающая органический термопластичный полимерный материал, предпочтительно полиолефин в количестве 981 или 985 г, сложный олигоэфир или полиэфир заявленной формулы в количестве 13 г и микронизированный оксид цинка в количестве 6 г или микронизированный диоксид титана в количестве 2 г. В качестве полиолефина используют линейный полиэтилен низкой плотности с плотностью 0,919 г/см3 и индексом текучести расплава (190°С, 2,16 кг), равным 1,1. Смесь экструдируют при 230°С на двухшнековом экструдере. Полученные гранулы раздувают (с помощью лабораторного экструдера с раздувкой) при 230°С и получают пленку толщиной примерно 50 мкм [патент 2370502, Россия, МПК C08G 63/685, C08K 5/10, С08К 5/3492, опубл. 10.07.2007].The closest set of essential features to the claimed material is a composition that protects against UV radiation, including an organic thermoplastic polymeric material, preferably a polyolefin in an amount of 981 or 985 g, an oligoester or polyester of the claimed formula in an amount of 13 g and micronized zinc oxide in an amount 6 g or micronized titanium dioxide in an amount of 2 g. A linear low-density polyethylene with a density of 0.919 g / cm 3 and flow index is used as the polyolefin the melt (190 ° C, 2.16 kg) equal to 1.1. The mixture is extruded at 230 ° C. on a twin screw extruder. The obtained granules are blown (using a laboratory extruder with a blower) at 230 ° C and get a film with a thickness of about 50 microns [patent 2370502, Russia, IPC C08G 63/685, C08K 5/10, C08K 5/3492, publ. 07/10/2007].
Недостатком данного изобретения является относительно узкий диапазон пропускания УФ (280-390 нм) и более высокое спектральное пропускание (от 9,9 до 91,0%) по сравнению с настоящим изобретением.The disadvantage of this invention is the relatively narrow range of UV transmittance (280-390 nm) and higher spectral transmittance (from 9.9 to 91.0%) compared with the present invention.
Техническим результатом изобретения является создание пленочного материала с расширенным спектральным диапазоном поглощения средневолнового УФ-излучения (200-420 нм), который снижает урожайность овощных культур из-за затрат части энергии роста растений на защиту от него, снижает сроки хранения пищевой продукции, ухудшает эксплуатационные характеристики изделий электронной промышленности.The technical result of the invention is the creation of a film material with an extended spectral range of absorption of medium-wave UV radiation (200-420 nm), which reduces the yield of vegetable crops due to the cost of part of the growth energy of plants to protect against it, reduces the shelf life of food products, worsens performance electronic industry products.
Указанный технический результат достигается за счет того, что полимерная композиция для защиты от УФ-излучения содержит в качестве полимерной матрицы полиолефин или сополимер на основе олефина (полиэтилен высокого давления (ПЭВД), температура плавления (max) 104°С, индекс расплава 2,0 г/10 мин, плотность 0,91 г/см3, молекулярная масса 20000-24000; сополимер этилена с винилаценатом (СЭВА), содержание винилацетата 20-30 мас.%, температура плавления 70-85°С, индекс расплава 20-80 г/10 мин, плотность 0,93-0,95 г/см3; полиэтилен низкого давления (ПЭНД), температура плавления (max) 114-120°С, индекс расплава 1,5-3,0 г/10 мин, плотность 0,93 г/см3, молекулярная масса 25000-30000; полипропилен (ПП), температура плавления (max) 140-145°С, индекс расплава 3,0 г/10 мин, плотность 0,85 г/см3) и действующего вещества - полидисперсный нанокристаллический кремний с удельной поверхностью 36-97 м2/г, инкапсулированный в оболочку оксида, диоксида кремния или их фазы переменного состава нитрида, оксинитрида кремния или их фазы переменного состава, характеризующийся направленно изменяемой функцией распределения по размерам частиц ядра нанокомпозитного материала [И.А.Туторский, А.И.Белогорохов, А.А.Ищенко, П.А.Стороженко. Структура и адсорбционные свойства нанокристаллического кремния. - Коллоидн. журнал, (2005) 67, 4, 541-547. Баграташвили В.Н., Белогорохов А.И., Ищенко А.А., Стороженко П.А., Туторский И.А. Управление спектральными характеристиками многофазных ультрадисперсных систем на основе нанокристаллического кремния в УФ-диапазоне длин волн // ДАН. (2005) 405, №3. С.360-363].The specified technical result is achieved due to the fact that the polymer composition for protection against UV radiation contains as a polymer matrix a polyolefin or an olefin-based copolymer (high pressure polyethylene (LDPE), melting point (max) 104 ° C, melt index 2.0 g / 10 min, density 0.91 g / cm 3 , molecular weight 20,000-24,000; ethylene vinyl acetate copolymer (SEVA), vinyl acetate content 20-30 wt.%, melting point 70-85 ° C, melt index 20-80 g / 10 min, density of 0,93-0,95 g / cm 3 low-density polyethylene (HDPE), the melting temperature Ia (max) 114-120 ° C, a melt index of 1.5-3.0 g / 10 min, density 0.93 g / cm 3, molecular weight 25000-30000; polypropylene (PP), melting temperature (max) 140 -145 ° C, melt index 3.0 g / 10 min, density 0.85 g / cm 3 ) and the active substance is polydispersed nanocrystalline silicon with a specific surface area of 36-97 m 2 / g, encapsulated in a shell of oxide, silicon dioxide or their phases of variable composition of nitride, silicon oxynitride or their phases of variable composition, characterized by a directionally variable distribution function of the size of the particles of the core nanocomposite th material [I.A. Tutorsky, A.I. Belogorokhov, A. A. Ishenko, P. A. Storozhenko. The structure and adsorption properties of nanocrystalline silicon. - Colloid. Journal, (2005) 67, 4, 541-547. Bagratashvili V.N., Belogorokhov A.I., Ischenko A.A., Storozhenko P.A., Tutorsky I.A. Control of the spectral characteristics of multiphase ultrafine systems based on nanocrystalline silicon in the UV wavelength range // DAN. (2005) 405, No. 3. S.360-363].
Способ получения заявляемого полимерного пленочного материала включает горячее смешение гранулированного полимера в количестве 99,0-99,9 масс.% и наноразмерного кремния 0,1-1,0 масс.% при 120-130°С для сополимера с винилацетатом, 140-150°С для полиэтилена высокого давления, 160-170°С для полиэтилена низкого давления, 170-180°С для полипропилена и 160-180°С для смесей полимеров в течение 5-10 минут до образования гомогенной смеси, либо готовят суперконцентрат, содержащий 5-15 мас.% наноразмерного кремния и 95-85% полимера или смеси полимера при тех же условиях. Затем композиционный материал разогревают до 200-230°С для смеси с полипропиленом, 190-210°С для смеси с полиэтиленом низкого давления и композиций полимеров, 170-190°С для смеси с полиэтиленом высокого давления и 130-140°С для смеси сополимера этилена с винилацетатом и формуют пленку методом экструзии расплава под давлением.A method of obtaining the inventive polymer film material includes hot mixing granular polymer in an amount of 99.0-99.9 wt.% And nanosized silicon 0.1-1.0 wt.% At 120-130 ° C for a copolymer with vinyl acetate, 140-150 ° C for high pressure polyethylene, 160-170 ° C for low pressure polyethylene, 170-180 ° C for polypropylene and 160-180 ° C for polymer mixtures for 5-10 minutes until a homogeneous mixture is formed, or a superconcentrate containing 5 -15 wt.% Nanosized silicon and 95-85% polymer or polymer mixture under the same conditions. Then the composite material is heated to 200-230 ° C for a mixture with polypropylene, 190-210 ° C for a mixture with low pressure polyethylene and polymer compositions, 170-190 ° C for a mixture with high pressure polyethylene and 130-140 ° C for a copolymer mixture ethylene with vinyl acetate and form the film by extrusion of the melt under pressure.
Технический результат, обеспечиваемый заявляемым изобретением пленочным полимерным материалом, выражается в снижении спектрального пропускания материала в зоне Б УФ-излучения от 80 и практически до 0% при введении в полимер частиц наноразмерного кремния в количестве 0,1-1,0 мас.% (при толщине пленки 50-100 мкм).The technical result provided by the claimed invention, a film of polymeric material, is expressed in the reduction of the spectral transmittance of the material in zone B of UV radiation from 80 to almost 0% when nanosized silicon particles are introduced into the polymer in an amount of 0.1-1.0 wt.% (At film thickness 50-100 microns).
Примеры выполнения изобретения.Examples of the invention.
Пример 1Example 1
Осуществляют предварительное горячее смешение гранулированного полиэтилена высокого давления в количестве 99,0 и наноразмерного кремния с удельной поверхностью 36 м2/г в количестве 1,0 мас.% в смесителе открытого (вальцы) или закрытого типа (двухшнековый экструдер, кулачковая камера) в течение 5-10 мин до образования гомогенной смеси. Смешение производят при температурах от 140 до 150°С. Приготовленная смесь гранулируется и затем поступает в экструдер для получения плоской или рукавной пленки. Температурные режимы формования пленки на экструзионной установке АРП-20-25 (Россия) находятся в границах 170-190°С.Preliminary hot mixing of granular high-pressure polyethylene in an amount of 99.0 and nanosized silicon with a specific surface of 36 m 2 / g in an amount of 1.0 wt.% In an open mixer (roll) or closed type (twin screw extruder, cam chamber) is carried out for 5-10 minutes until a homogeneous mixture is formed. Mixing is carried out at temperatures from 140 to 150 ° C. The prepared mixture is granulated and then fed to the extruder to obtain a flat or tubular film. The temperature conditions of film formation on the ARP-20-25 extrusion plant (Russia) are in the range of 170-190 ° С.
Пример 2Example 2
Аналогично примеру 1, только содержание наноразмерного кремния 0,1%.Analogously to example 1, only the content of nanoscale silicon 0.1%.
Пример 3Example 3
Аналогично примеру 1 только в качестве полимера выбран ПП.Analogously to example 1, only PP is selected as a polymer.
Пример 4Example 4
Аналогично примеру 1, только наноразмерный кремний взят с удельной поверхностью 97 м2/г в количестве 0,5%.Analogously to example 1, only nanosized silicon is taken with a specific surface of 97 m 2 / g in an amount of 0.5%.
Пример 5Example 5
Аналогично примеру 4, только в качестве полимера взят сополимер этилена с винилацетатом.Analogously to example 4, only a copolymer of ethylene with vinyl acetate was taken as a polymer.
Пример 6Example 6
Аналогично примеру 1, только в качестве полимера выбрана смесь полиэтилена высокого давления и сополимера этилена с винилацетатом (в соотношении 1:1).Analogously to example 1, only as a polymer, a mixture of high pressure polyethylene and a copolymer of ethylene with vinyl acetate (in the ratio 1: 1) was selected.
Значения интегрального пропускания образцов приведены в таблице.The values of the integral transmittance of the samples are given in the table.
Предлагаемая полимерная нанокомпозиция позволит получить пленочные и др. материалы с широким спектральным диапазоном поглощения средневолнового УФ-излучения (200-420 нм). Данное изобретение найдет применение в сельском хозяйстве (парниковые пленки) и упаковочной индустрии (для упаковки продуктов питания, продукции электронной техники и др.).The proposed polymer nanocomposition will allow to obtain film and other materials with a wide spectral range of absorption of medium-wave UV radiation (200-420 nm). This invention will find application in agriculture (greenhouse films) and the packaging industry (for packaging food, electronic products, etc.).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009145013/05A RU2429189C1 (en) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | Polymeric nanocomposition for protection from uv radiation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009145013/05A RU2429189C1 (en) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | Polymeric nanocomposition for protection from uv radiation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009145013A RU2009145013A (en) | 2011-06-20 |
RU2429189C1 true RU2429189C1 (en) | 2011-09-20 |
Family
ID=44737336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009145013/05A RU2429189C1 (en) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | Polymeric nanocomposition for protection from uv radiation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2429189C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543377C2 (en) * | 2012-12-27 | 2015-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственные университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ им. М.В. Ломоносова) | Nanofibrous polymer material |
RU2596041C1 (en) * | 2015-07-06 | 2016-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова" | Polymeric nanocomposition for effective protection against uv radiation |
-
2009
- 2009-12-04 RU RU2009145013/05A patent/RU2429189C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БЕЛОГОРОХОВ А. и др. Плазменные процессы при получении порошков нанокристаллического кремния различной формы. - М.: Наноиндустрия, 2009, №1, с.14-17. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543377C2 (en) * | 2012-12-27 | 2015-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственные университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ им. М.В. Ломоносова) | Nanofibrous polymer material |
RU2596041C1 (en) * | 2015-07-06 | 2016-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова" | Polymeric nanocomposition for effective protection against uv radiation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009145013A (en) | 2011-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102848683B (en) | Coating-type light conversion film and preparation method thereof | |
CA3019389A1 (en) | Lignin composites | |
JP2010018808A5 (en) | ||
Anuar et al. | Impregnation of cinnamon essential oil into plasticised polylactic acid biocomposite film for active food packaging | |
CN110066451A (en) | A kind of plastic film anti-droplet master batch and preparation method thereof | |
Zehetmeyer et al. | Morphological, optical, and barrier properties of PP/MMT nanocomposites | |
KR101595999B1 (en) | Environmental-friendly complex resin composition and thereof product | |
US20110060061A1 (en) | Masterbatch composition having a high polymer processing aid | |
RU2429189C1 (en) | Polymeric nanocomposition for protection from uv radiation | |
CA2772703A1 (en) | Masterbatch composition having a high polymer processing aid | |
CN106117759A (en) | Edge paster drip irrigation zone and preparation method thereof in a kind of double water dropper formula | |
CN104558787B (en) | A kind of low energy consumption, easy photodegradative polyethylene composition and preparation method thereof | |
JP2019501273A (en) | Antibacterial polymer composition | |
CN106317582A (en) | Polyethylene masterbatch with pumice powder as opening agent and preparation method thereof | |
CN107936495B (en) | Anti-ultraviolet high-water-resistance PBAT film and preparation method thereof | |
CN106279896A (en) | A kind of flame retardant type antibacterial food packaging material and preparation method thereof | |
CN106750841A (en) | The good polyethylene composition of puncture resistance | |
CN103739913B (en) | A kind of polyethylene film material and preparation method thereof | |
RU2596041C1 (en) | Polymeric nanocomposition for effective protection against uv radiation | |
CN108137878B (en) | Infrared absorption heat preservation film | |
Montoya-Anaya et al. | Films made of potato starch from industrial potato stragglers and polyethylene: physicochemical, thermal, and mechanical properties | |
RU2446191C1 (en) | Polymer composition for moulding biodegradable articles from molten mass | |
CN106188782A (en) | A kind of degradable antibacterial food packaging material and preparation method thereof | |
CN106279891A (en) | A kind of antibacterial food packaging material with food fresh keeping function and preparation method thereof | |
RU2067987C1 (en) | Polymer film material for guarding of greenhouse and method for its production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151205 |