RU2633547C1 - Древесно-полимерный состав для композиционного материала - Google Patents
Древесно-полимерный состав для композиционного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633547C1 RU2633547C1 RU2016141973A RU2016141973A RU2633547C1 RU 2633547 C1 RU2633547 C1 RU 2633547C1 RU 2016141973 A RU2016141973 A RU 2016141973A RU 2016141973 A RU2016141973 A RU 2016141973A RU 2633547 C1 RU2633547 C1 RU 2633547C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- polypropylene
- composite material
- additives
- filler
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08L23/12—Polypropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к древесно-полимерному составу и может быть использовано в области строительства, автомобилестроения, машиностроения и других отраслях промышленности. Древесно-полимерный состав для композиционного материала содержит полипропилен, древесный наполнитель и добавки. В качестве древесного наполнителя он содержит древесные отходы, предварительно обработанные в герметичной камере в среде топочных газов при температуре 225°С в течение 30 мин и измельченные до частиц с размером 0,08-1,16 мм. В качестве добавок он содержит эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил пропионовой кислоты и пентаэритрита, полипропилен с содержанием 1-6% привитого малеинового ангидрида или малеиновой кислоты и смесь сложных эфиров жирных кислот. Изобретение обеспечивает увеличение прочности композиционного материала при растяжении на 35%, предела текучести при растяжении на 37%, показателя модуля упругости на 30%, сопротивления изгибу под температурной нагрузкой на 10%, снижение показателя водопоглощения в 5 раз. 5 пр., 2 табл.
Description
Изобретение относится к древесно-полимерному составу и может быть использовано в области строительства, автомобилестроения, машиностроения и других отраслях промышленности.
Известна древесно-полимерная композиция, состоящая из связующего и древесного наполнителя, в котором в качестве наполнителя она содержит древесный наполнитель, обработанный вначале в потоке плазмообразующего газа в разрядной камере при мощности высокочастотного генератора 200-600 Вт и разрежении, равном 100-130 Па, в течение 250-280 секунд, где в качестве плазмообразующего газа используют воздух, расход которого составляет 0,08-0,12 г/с, а затем в герметичной камере в среде топочных газов при температуре 190-200°С в течение 50-60 минут, см. RU Патент №2464162, МПК B27N 3/18 (2006.01), C08L 97/02 (2006.01), 2012.
Недостатком данной композиции является высокая стоимость получаемого из нее композиционного материала.
Известна древесно-полимерная композиция, содержащая древесную стружку и отходы термопласта, в которой в качестве отходов термопласта содержатся отходы полипропилена при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
древесная стружка | 70-82 |
отходы полипропилена | 18-30 |
см. RU 2056446, МПК6 C08L 97/02, C08L 23/12, 1996.
Недостатками известной полимерной композиции являются неудовлетворительные эксплуатационные свойства композиционного материала, а также ограниченность способов формования.
Наиболее близким по технической сущности является древесно-полимерный состав для композиционного материала, содержащий полиэтилен (РЕ), или полипропилен (РР), или поливинилхлорид (PVC)), наполнитель, в качестве которого он содержит отходы деревообрабатывающей промышленности в виде древесной муки или стружки мелкой фракции, и добавки, регулирующие реологические и физико-механические свойства,
см. RU Патент 2588520, МПК Е04С 3/12 (2006.01), 2016.
Указанный древесно-полимерный состав не позволяет достичь необходимых эксплуатационных свойств композиционного материала: водопоглощения, прочности при растяжении, предела текучести при растяжении, модуля упругости, стойкости к удару падающим шаром, несущей способности, сопротивления изгибу под температурной нагрузкой, твердости при вдавливании шарика, коэффициента линейного теплового расширения.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных свойств композиционного материала.
Техническая задача решается тем, что древесно-полимерный состав для композиционного материала, содержащий полипропилен, древесный наполнитель и добавки, согласно изобретению в качестве древесного наполнителя содержит древесные отходы, предварительно обработанные в герметичной камере в среде топочных газов при температуре 225°С в течение 30 мин и измельченные до частиц с размером 0,08-1,16 мм, в качестве добавок он содержит эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил пропионовой кислоты и пентаэритрита, полипропилен с содержанием 1-6% привитого малеинового ангидрида или малеиновой кислоты, смесь сложных эфиров жирных кислот, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
указанный наполнитель | 50-80 |
эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил | |
пропионовой кислоты и пентаэритрита | 0,1 |
полипропилен с содержанием | 1-6% |
привитого малеинового ангидрида или | |
малеиновой кислоты | 2,0 |
смесь сложных эфиров жирных кислот | 3,0 |
полипропилен | остальное |
Решение технической задачи позволяет увеличить прочность композиционного материала при растяжении на 35%, предел текучести при растяжении - на 37%, повысить показатель модуля упругости на 30%, сопротивление изгибу под температурной нагрузкой - на 10%, снизить показатель водопоглощения в 5 раз, при сохранении на уровне показателя стойкости к удару падающим шаром, несущей способности, твердости при вдавливании шарика и коэффициента линейного теплового расширения.
Характеристика веществ, используемых в заявленном древесно-полимерном составе
В качестве термопластичного полимера используют полипропилен с показателем текучести расплава ПТР=2,9-3,5 г/10 мин по ГОСТ 2211-136-05766801-2006, например марки 1525J.
В качестве наполнителя используют предварительно обработанные и измельченные древесные отходы.
Предварительную обработку древесных отходов проводят на экспериментальной установке, см. Макаров А.А. Исследование топливных свойств твердых продуктов термического разложения древесины в диапазоне температур 200-300°С / А.А. Макаров, С.А. Пушкин, А.Н. Грачев, С.А. Забелкин, В.Н. Башкиров // Вестник Казанского технологического университета. - №19. - Т. 16. - 2013. - С. 133-134.
В экспериментальной установке древесные отходы загружают в реторту (аппарат), которую нагревают в муфельной печи до температуры 225°С и поддерживают ее в течение 30 минут. Образующиеся в процессе обработки твердые, жидкие и газообразные продукты собирают в специальные сборники. Предварительно обработанные древесные отходы измельчают на мельнице до частиц с размером 0,08-1,16 мм.
В качестве добавки используют эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил пропионовой кислоты и пентаэритрита, например торговой марки Ирганокс 1010.
В качестве добавки используют полипропилен с привитым малеиновым ангидридом или малеиновой кислотой. Может быть использован любой полипропилен, содержащий 1,0-6,0% привитого малеинового ангидрида или малеиновой кислоты, например, марки Fusabond Р353, Polybond 3000 или Polybond 3200, или Эталитен PP-g-MAH (1,5%).
В качестве добавки используют смесь сложных эфиров жирных кислот, например торговой марки Structol TPW 113.
Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения.
Пример 1
Древесно-полимерный состав для композиционного материала получают путем смешения в экструдере полипропилена, древесного наполнителя и добавок. В качестве древесного наполнителя он содержит древесные отходы, предварительно обработанные в герметичной камере в среде топочных газов при температуре 225°С в течение 30 мин и измельченные до частиц с размером 0,08-1,16 мм, в качестве добавок он содержит эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил пропионовой кислоты и пентаэритрита, полипропилен с содержанием 1-6% привитого малеинового ангидрида или малеиновой кислоты, смесь сложных эфиров жирных кислот, при следующем соотношении компонентов:
Примеры 2-4 аналогичны примеру 1.
Полученный путем экструзии древесно-полимерный состав, по примерам 1-4, может быть переработан в композиционный материал путем экструзии, литья под давлением или прессованием. Также по примерам 1-4 можно получать древесно-полимерный состав в виде гранул, который затем можно транспортировать для дальнейшего целевого использования. Возможна технология совмещения процесса получения и формования древесно-полимерного состава.
Были проведены исследования по объекту-прототипу, см. пример 5, в котором в качестве добавок используют добавки, указанные в заявленном объекте, а в качестве наполнителя используют древесные отходы в виде древесной муки. Количественный состав компонентов по примеру 5 соответствует количественному составу компонентов примера 2 заявленного объекта. Исследования проводят при одинаковых условиях.
Пример 5
Древесно-полимерный состав для композиционного материала получают путем смешения в экструдере полипропилена, древесного наполнителя и добавок. В качестве древесного наполнителя берут древесную муку с размером частиц 0,08-0,16 мм, а в качестве добавок используют эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил пропионовой кислоты и пентаэритрита, полипропилен с содержанием 1-6% привитого малеинового ангидрида или малеиновой кислоты, смесь сложных эфиров жирных кислот, при следующем соотношении компонентов:
Состав и свойства по примерам конкретного выполнения 1-5 сведены в таблицы 1 и 2 соответственно.
Как видно из примеров конкретного выполнения, решение технической задачи по сравнению с прототипом позволяет увеличить прочность композиционного материала при растяжении на 35%, предел текучести при растяжении - на 37%, повысить показатель модуля упругости на 30%, сопротивление изгибу под температурной нагрузкой - на 10%, снизить показатель водопоглощения в 5 раз при сохранении на уровне показателя стойкости к удару падающим шаром, несущей способности, твердости при вдавливании шарика и коэффициента линейного теплового расширения.
Claims (2)
- Древесно-полимерный состав для композиционного материала, содержащий полипропилен, древесный наполнитель и добавки, отличающийся тем, что в качестве древесного наполнителя он содержит древесные отходы, предварительно обработанные в герметичной камере в среде топочных газов при температуре 225°С в течение 30 мин и измельченные до частиц с размером 0,08-1,16 мм, в качестве добавок он содержит эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил пропионовой кислоты и пентаэритрита, полипропилен с содержанием 1-6% привитого малеинового ангидрида или малеиновой кислоты, смесь сложных эфиров жирных кислот, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
-
указанный наполнитель 50-80 эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил пропионовой кислоты и пентаэритрита 0,1 полипропилен с содержанием 1-6% привитого малеинового ангидрида или малеиновой кислоты 2,0 смесь сложных эфиров жирных кислот 3,0 полипропилен остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016141973A RU2633547C1 (ru) | 2016-10-26 | 2016-10-26 | Древесно-полимерный состав для композиционного материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016141973A RU2633547C1 (ru) | 2016-10-26 | 2016-10-26 | Древесно-полимерный состав для композиционного материала |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2633547C1 true RU2633547C1 (ru) | 2017-10-13 |
Family
ID=60129536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016141973A RU2633547C1 (ru) | 2016-10-26 | 2016-10-26 | Древесно-полимерный состав для композиционного материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2633547C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2767048C1 (ru) * | 2021-06-29 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (ФГБОУ ВО «КНИТУ») | Древесно-полимерный состав для композиционного материала |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4195462A (en) * | 1975-03-14 | 1980-04-01 | Wood I Systems, Inc. | Fabricated wood structural member |
RU2161635C2 (ru) * | 1996-02-09 | 2001-01-10 | Циба Спешиалти Кемикалс Холдинг Инк. | Композиция полимера с антистатической отделкой, способ ее получения и композиция для антистатической отделки |
RU2464162C1 (ru) * | 2011-02-14 | 2012-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Способ изготовления древесно-наполненного композиционного материала |
RU2588520C1 (ru) * | 2015-05-05 | 2016-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Деревянная двутавровая клееная балка |
-
2016
- 2016-10-26 RU RU2016141973A patent/RU2633547C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4195462A (en) * | 1975-03-14 | 1980-04-01 | Wood I Systems, Inc. | Fabricated wood structural member |
RU2161635C2 (ru) * | 1996-02-09 | 2001-01-10 | Циба Спешиалти Кемикалс Холдинг Инк. | Композиция полимера с антистатической отделкой, способ ее получения и композиция для антистатической отделки |
RU2464162C1 (ru) * | 2011-02-14 | 2012-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Способ изготовления древесно-наполненного композиционного материала |
RU2588520C1 (ru) * | 2015-05-05 | 2016-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Деревянная двутавровая клееная балка |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2767048C1 (ru) * | 2021-06-29 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (ФГБОУ ВО «КНИТУ») | Древесно-полимерный состав для композиционного материала |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Iyer et al. | Green composites of polypropylene and eggshell: Effective biofiller size reduction and dispersion by single-step processing with solid-state shear pulverization | |
Essabir et al. | Mechanical and thermal properties of bio-composites based on polypropylene reinforced with Nut-shells of Argan particles | |
KR101322598B1 (ko) | 천연 분말을 이용한 사출형 복합재료의 제조방법 및 이에 의한 천연 분말을 이용한 사출형 복합재료 | |
MX2009007212A (es) | Proceso para producir compuestos de polimero que tienen propiedades termoplasticas. | |
US20200131318A1 (en) | Lignin pellets and process for producing same | |
KR20200015809A (ko) | 농업 폐기물로부터 유도된 열가소성 전분 조성물 | |
CN112280191B (zh) | 一种耐水性优异的聚丙烯复合物材料及其制备方法和应用 | |
RU2633547C1 (ru) | Древесно-полимерный состав для композиционного материала | |
WO2023274190A1 (zh) | 熔喷聚丙烯组合物及其提高熔喷聚丙烯组合物强度的方法和应用 | |
Santiagoo et al. | The compatibilizing effect of polypropylene maleic anhydride (PPMAH) on polypropylene (PP)/acrylonitrile butadiene rubber (NBR)/palm kernel shell (PKS) composites | |
CN105348842B (zh) | 一种秸秆纤维基生物质复合材料及其制备方法 | |
Abdullah et al. | The effect of dynamic vulcanization on the morphological and mechanical properties of the toughened poly (lactic acid)/epoxidized natural rubber | |
CN1100088C (zh) | 可生物降解的淀粉树脂组合物,制备该组合物的方法及设备 | |
Sam et al. | Linear low‐density polyethylene/(soya powder) blends containing polyethylene‐g‐(maleic anhydride) as a compatibilizer | |
CN110317409A (zh) | 一种低气味的聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
Majewska-Laks et al. | Reuse of ground tire rubber (GTR) as a filler of TPE matrix | |
Ahmad et al. | Morphology and mechanical properties of palm based fly ash reinforced dynamically vulcanized natural rubber/polypropylene blends | |
Dung et al. | Properties of polymer blends based on devulcanized waste rubber powder (d‐WRP)/EPDM/P | |
Eroglu | Effect of talc and heat treatment on the properties of polypropylene/EVA composite | |
PL2204407T3 (pl) | Sposób wytwarzania kompozytów polimerowych mających własności termoplastyczne | |
JP2002225011A (ja) | 成形用木質系組成物及びその製造方法 | |
KR101675330B1 (ko) | 열가소성 고무 플라스틱 복합체 및 이의 제조방법 | |
Demirbaş et al. | Synthesis and characterization of polypropylene and CTAB modified diatomite composites | |
Rodsuk et al. | Characterization the effect of disulfide compound on the devulcanization of thermoplastic vulcanizate | |
Hu et al. | Photocrosslinking of EVA/inorganic filler blends and characteristics of related properties |