RU2717032C1 - Method of producing organic-mineral composite for thermoplastic oxo-biodegradation - Google Patents
Method of producing organic-mineral composite for thermoplastic oxo-biodegradation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2717032C1 RU2717032C1 RU2019126900A RU2019126900A RU2717032C1 RU 2717032 C1 RU2717032 C1 RU 2717032C1 RU 2019126900 A RU2019126900 A RU 2019126900A RU 2019126900 A RU2019126900 A RU 2019126900A RU 2717032 C1 RU2717032 C1 RU 2717032C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium carbonate
- filler
- aqueous dispersion
- mineral
- composite
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
- C08L101/16—Compositions of unspecified macromolecular compounds the macromolecular compounds being biodegradable
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
- C08L7/02—Latex
Abstract
Description
Изобретение относится к производству эластомерных композиций с высоким содержанием минерального наполнителя и может быть использовано при получении органо-минеральной биоразлагаемой добавки.The invention relates to the production of elastomeric compositions with a high content of mineral filler and can be used to obtain organo-mineral biodegradable additives.
Суть изобретения заключается в жидкофазном наполнении латекса (водной дисперсии полимера) минеральными наполнителями, которые способны вызывать преждевременную коагуляцию системы, и, как следствие, не,обеспечивают равномерное распределение компонентов по объему полимерной композиции. Жидкофазное наполнение лигированными (модифицированными) тонкодисперсными материалами на стадии латекса в отличие от традиционного «сухого» смешения на вальцах или в резиносмесителе обеспечивает максимальное введение в полимерную матрицу, даже при использовании частично сшитого полимера.The essence of the invention lies in the liquid-phase filling of latex (an aqueous polymer dispersion) with mineral fillers, which are capable of causing premature coagulation of the system and, as a result, do not ensure uniform distribution of components throughout the polymer composition. Liquid-phase filling with ligated (modified) finely dispersed materials at the latex stage, unlike traditional “dry” mixing on rollers or in a rubber mixer, ensures maximum introduction into the polymer matrix, even when using partially crosslinked polymer.
Применение изобретения при получении органо-минеральной добавки направлено наповышение технологичности производства оксобиоразлагаемых полимерных композиций, в том числе при использовании в качестве полимерной матрицы вторичных сырьевых ресурсов, на снижение стоимости, а главное на создание упаковочных материалов и изделий краткосрочного бытового использования.The use of the invention in the preparation of an organo-mineral additive is aimed at improving the manufacturability of the production of oxobiodegradable polymer compositions, including when using secondary raw materials as a polymer matrix, to reduce costs, and most importantly, to create packaging materials and products for short-term household use.
Известен способ (Патент РФ №2210576 от 14.05.2001 г.) получения порошкообразного минерально-полимерного материала, который состоит в том, что в исходный компонент - латекс СКС-65ГП добавляют стабилизирующую добавку неионогенное поверхностно-активное вещество ОП-10, которое берут в количестве 2 мас. % в расчете на каучук, перемешивают. Дополнительно добавляют минеральный наполнитель - мел и вновь перемешивают до получения творожистой массы. Выдерживают при температуре 18-20°°С и влажности окружающей среды W=40-50% в течение 1-2 ч до появления полимерной пленки на поверхности агломератов, измельчают до тонкости помола - приход через сито 008 не менее 95% и просушивают. Компоненты выдерживают в соотношении 2 0 мас. % - латекса СКС-65ГП, 8 0 мас. %. - минерального наполнителя - мела.There is a known method (RF Patent No. 2210576 dated 05/14/2001) for producing a powdered mineral polymer material, which consists in adding a non-ionic surfactant OP-10, a stabilizing additive, to the initial component — SKS-65GP, which is taken in the amount of 2 wt. % based on rubber, mix. Additionally add mineral filler - chalk and mix again to obtain a curd mass. It is kept at a temperature of 18-20 ° C and ambient humidity W = 40-50% for 1-2 hours until a polymer film appears on the surface of the agglomerates, crushed to a fineness, grinding through a 008 sieve of at least 95% and dried. The components are maintained in a ratio of 20 wt. % - latex SKS-65GP, 8 0 wt. % - mineral filler - chalk.
Недостатком данного способа является длительность процесса, не достаточная степень диспергирования и распределения мела, а главное использование в качестве полимерной фазы структурированного товарного латекса СКС-65ГП с высоким содержанием ароматического мономерного звена.. Данная органо-минеральная композиция не может быть использована в качестве добавки при изготовлении биоразлагаемой полимерной композиции. Следует отметить, что использование неионогенного поверхностно-активного вещества ОП-10 в качестве стабилизирующей добавки минерального наполнителя требует его повышенного расхода при получении высоконаполненных полимерных композициях и, как следствие, способствует дополнительному эмульгированию латексной системы, что затрудняет процесс коагуляции минеральными наполнителями, в частности, природным карбонатом кальция.The disadvantage of this method is the length of the process, the insufficient degree of dispersion and distribution of chalk, and the main use is as a polymer phase of the structured commodity latex SKS-65GP with a high content of aromatic monomer unit .. This organo-mineral composition cannot be used as an additive in the manufacture biodegradable polymer composition. It should be noted that the use of non-ionic surfactant OP-10 as a stabilizing additive of a mineral filler requires its increased consumption in obtaining highly filled polymer compositions and, as a result, contributes to the additional emulsification of the latex system, which complicates the process of coagulation with mineral fillers, in particular, natural calcium carbonate.
Следует отметить, что взаимодействие с гидрофильными минеральными наполнителями высокомолекулярных катионных ПАВ солями аминов в водной или органической средах способствует образованию органических комплексов, обладающих гидрофобными свойствами [Пат. №3755127 США. Elastomrs compounded By sprey drying. / Hedberg J.G. - 1965].It should be noted that the interaction with hydrophilic mineral fillers of high molecular weight cationic surfactants with amine salts in aqueous or organic media promotes the formation of organic complexes with hydrophobic properties [Pat. No. 3755127 United States. Elastomrs compounded by sprey drying. / Hedberg J.G. - 1965].
Известен способ получения эмульсионных каучуков в порошкообразной форме путем коагуляции смеси карбоксилатного и некарбоксилатного латексов при их весовом соотношении 80:20-20:80, соединениями щелочноземельных металлов в присутствии антиагломерантов - стеарата кальция и стеарата цинка, антиоксидантов аминного типа и наполнителей (карбонат кальция, тальк, двуокись кремния и др.), количество которых составляет 3-10 % на сухое вещество, с последующим удалением влаги из выделенной крошки и её высушиванием (Патент РФ № 2201422 от 27.03.2003 г.).A known method for producing emulsion rubbers in powder form by coagulating a mixture of carboxylate and non-carboxylate latexes with a weight ratio of 80: 20-20: 80, alkaline earth metal compounds in the presence of anti-agglomerates - calcium stearate and zinc stearate, amine type antioxidants and fillers (calcium carbonate, talc , silicon dioxide, etc.), the amount of which is 3-10% per dry matter, followed by the removal of moisture from the separated crumbs and drying them (RF Patent No. 2201422 of 03/27/2003).
Недостатком данного способа получения наполненных полимеров на стадии латекса является строгий порядок введения компонентов коагулирующей системы при определенном их соотношении. Отсутствие интенсивного диспергирования минеральных наполнителей, часто связано с определенными трудностями, заключающими в равномерном их распределении по объему полимерной фазы. Трудность распределения наполнителя связана, либо с гидрофобностью органического наполнителя, вследствие плохой смачиваемости водной дисперсией полимера, что требует использования эффективного смесительного оборудования или дополнительного введения ПАВ, либо со сложностью выделения полимера и наполнителя из дисперсионной фазы. При этом неорганические вещества способны вызвать преждевременную коагуляцию, а вещества органического происхождения трудно диспергировать в водной фазе.The disadvantage of this method of producing filled polymers at the latex stage is the strict procedure for introducing the components of the coagulating system at a certain ratio. The lack of intensive dispersion of mineral fillers is often associated with certain difficulties, which consist in their uniform distribution over the volume of the polymer phase. The difficulty in the distribution of the filler is associated either with the hydrophobicity of the organic filler, due to poor wettability of the aqueous dispersion of the polymer, which requires the use of effective mixing equipment or additional introduction of surfactants, or with the difficulty of isolating the polymer and filler from the dispersion phase. At the same time, inorganic substances can cause premature coagulation, and substances of organic origin are difficult to disperse in the aqueous phase.
Известен способ [Патент РФ № 2689750 от 28.05.2019 г.] получения эластомерного композита, который включает обеспечение непрерывного потока под давлением первой текучей среды, содержащей диспергированные частицы и дестабилизированную дисперсию наполнителя, имеющую значение дзета-потенциала менее чем 30 мв, и непрерывного потока второй текучей среды, содержащей эластомерный латекс. В патенте приведены различные схемы подготовки и смешения двух наполнителей, диспергирование которых проводится с помощью механической обработки, которая предусматривает измельчение, перемалывание, перетирание, ударное измельчение или обработку текучей среды с высоким усилием сдвига, или любую их комбинацию. При этом совмещение латекса и наполнителя происходит в реакционной зоне при высоких скоростях подачи сред.The known method [RF Patent No. 2689750 of 05/28/2019] to obtain an elastomeric composite, which includes providing a continuous stream under pressure of the first fluid containing dispersed particles and a destabilized dispersion of the filler having a zeta potential of less than 30 mV, and a continuous stream a second fluid containing elastomeric latex. The patent describes various schemes for the preparation and mixing of two fillers, the dispersion of which is carried out using mechanical processing, which includes grinding, grinding, grinding, impact grinding or processing of a fluid with high shear, or any combination thereof. In this case, the combination of latex and filler occurs in the reaction zone at high feed rates.
Недостатками данного способа являются высокие энергозатраты на механическое диспергирование, сложность аппаратурного оформления процессов диспергирования и жидкофазного совмещения, а также соблюдение высокой точности дозирования и скоростей транспортировки сред.The disadvantages of this method are the high energy consumption for mechanical dispersion, the complexity of the hardware design of the processes of dispersion and liquid-phase combination, as well as the observance of high metering accuracy and media transportation speeds.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ [Патент РФ № 2563013 от 10.09.2015 г.] получения, который включает легирование оксида кремния алюминием, приготовление дисперсии легированного оксида кремния в воде, приведение в контакт и смешивание плантационного латекса натурального каучука и водной дисперсии легированного оксида кремния с получением коагулята, извлечение коагулята, сушку извлеченного коагулята с получением маточной смеси. При этом удовлетворяется одно из условий: значения рН в интервале 3,5÷6,0; 6,0÷8,0 или выше 8. Измерение рН осуществляют сразу после приведения в контакт двух дисперсий. Изобретение позволяет повысить эффективность и получение маточной смеси с содержанием минерального наполнителя не менее 80% (мас.). Дисперсия наполнителя обрабатывается с помощью ультразвуковой установки vibracell производства sonics et materials inc мощностью 1500 ватт с пьезоэлектрическим преобразователем.The closest in technical essence and the achieved effect is the method [RF Patent No. 2563013 dated 09/10/2015] for production, which involves doping silicon oxide with aluminum, preparing a dispersion of doped silicon oxide in water, bringing into contact and mixing plantation rubber natural rubber and water latex a dispersion of doped silicon oxide to obtain a coagulate, extraction of coagulate, drying of the extracted coagulate to obtain a masterbatch. In this case, one of the conditions is satisfied: the pH in the range of 3.5 ÷ 6.0; 6.0 ÷ 8.0 or higher 8. The pH measurement is carried out immediately after the contact of two dispersions. The invention improves the efficiency and obtaining the masterbatch with a mineral filler content of at least 80% (wt.). The dispersion of the filler is processed using a 1,500-watt vibracell ultrasonic unit manufactured by sonics et materials inc with a piezoelectric transducer.
Способ имеет следующие недостатки:The method has the following disadvantages:
- использование легированного оксида кремния в качестве биоразлагаемой добавки не позволит получить оксобиоразлагаемую полимерную композицию с использованием синтетических термопластов, т.к. оксид кремния не способен к выщелачиваю из полимерных композитов в водосодержащих средах;- the use of doped silicon oxide as a biodegradable additive will not allow to obtain an biodegradable polymer composition using synthetic thermoplastics, because silicon oxide is not capable of leaching from polymer composites in aqueous media;
- необходимость поддержания значения водородного показателя при коагуляции наполненной полимерной системы в строгих интервалах;- the need to maintain the value of the hydrogen index during coagulation of the filled polymer system in strict intervals;
- образование сточных вод с высоким содержанием соединений алюминия;- the formation of wastewater with a high content of aluminum compounds;
- введение в состав полимерной композиции стабилизирующего агента в виде соединений алюминия способствует термоокислительной деструкции эластомерной фазы с непредельными связями при сушке в среде кислорода воздуха;- the introduction of a stabilizing agent in the form of aluminum compounds into the composition of the polymer composition promotes thermo-oxidative degradation of the elastomeric phase with unsaturated bonds during drying in air of atmospheric oxygen;
- в процессе сушки не исключаются выбросы, содержащие соединения алюминия;- during the drying process, emissions containing aluminum compounds are not excluded;
- получение бесформенной крошки композиции, содержащей минеральный наполнитель.- obtaining a shapeless crumb composition containing mineral filler.
Технической задачей изобретения является создание способа получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов в виде мастербатча жидкофазным совмещением натурального латекса с модифицированным карбонатом кальция в соотношении компонентов, мас.% - каучук: наполнитель = 100:(250÷400) мас. ч без использования коагулирующих агентов, но с применением эффективного внешнего энергетического воздействия для нарушения агрегативной устойчивости латексной системы, обеспечения высокой степенью дисперсности наполнителя и равномерного его распределения по объему полимерной композиции с последующим механо-термическим обезвоживанием, исключающим термоокислительные процессы в полимерной фазе с непредельными соединениями.An object of the invention is to provide a method for producing an organo-mineral composite for the biodegradation of thermoplastics in the form of a masterbatch by liquid-phase combination of natural latex with modified calcium carbonate in a ratio of components, wt.% Rubber: filler = 100: (250 ÷ 400) wt. h without the use of coagulating agents, but with the use of effective external energy exposure to violate the aggregate stability of the latex system, to ensure a high degree of dispersion of the filler and its uniform distribution over the volume of the polymer composition, followed by mechanical-thermal dehydration, eliminating thermal oxidative processes in the polymer phase with unsaturated compounds.
Техническая задача изобретения достигается тем, что в способе получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов, включающем стадии приготовления водой дисперсии минерального наполнителя, жидкофазного совмещения водной дисперсии наполнителя с латексом, выделения наполненной эластомерной системы, обезвоживания и сушки полученного композита, новым является то, что приготовление водной дисперсии модифицированного наполнителя следующего состава, мас. %: вода - 92,92÷92,96; природный карбонат кальция - 7,00 и ПолиДАДМАХ 0,04÷0,08 осуществляется смешением компонентов при ультразвуковом воздействии от 2,0 до 6,0 мин., жидкофазное совмещение природного латекса осуществляется разбавлением до содержания каучука по сухому веществу от 5,0 до 15,0 мас. % после чего вводится водная дисперсия карбоната кальция при следующем соотношение компонентов, мас. ч: натуральный каучук: модифицированный карбонат кальция от 250 до 400 при постоянном перемешивании и подвергается ультразвуковому воздействию в течение 3÷10 мин., выделение наполненной эластомерной производится на фильтрующей поверхности из капроновой микросетки с последующим механотермическим обезвоживанием в двухшнековом агрегате с вакуумной зоной с гранулирующим устройством, где при температуре 160-190°С композит обезвоживается до влажности не более 2,0 %, полученный гранулят смешивают с синтетическим термопластом в пересчете на сухой карбонат кальция, мас. ч. - полимер: карбонат кальция = 100:(5÷30).The technical task of the invention is achieved by the fact that in the method for producing an organo-mineral composite for the hydrobiodegradation of thermoplastics, which includes the steps of preparing a dispersion of a mineral filler with water, combining a liquid-phase aqueous dispersion of a filler with latex, isolating a filled elastomeric system, dewatering and drying the resulting composite, it is new that preparation of an aqueous dispersion of a modified filler of the following composition, wt. %: water - 92.92 ÷ 92.96; natural calcium carbonate - 7.00 and PolyDADMAC 0.04 ÷ 0.08 is carried out by mixing the components under ultrasonic action from 2.0 to 6.0 minutes, the liquid-phase combination of natural latex is carried out by dilution to dry rubber content from 5.0 to 15.0 wt. % after which an aqueous dispersion of calcium carbonate is introduced in the following ratio of components, wt. h: natural rubber: modified calcium carbonate from 250 to 400 with constant stirring and is subjected to ultrasound for 3 ÷ 10 min., the filling of the filled elastomeric is performed on the filter surface from a nylon microgrid with subsequent mechanothermal dehydration in a twin-screw unit with a vacuum zone with a granulating device where at a temperature of 160-190 ° C the composite is dehydrated to a moisture content of not more than 2.0%, the obtained granulate is mixed with synthetic thermoplastic in terms of dry to calcium carbonate, wt. hours - polymer: calcium carbonate = 100: (5 ÷ 30).
Технический результат изобретения заключается в получении органо-минерального композита жидкофазным совмещением натурального каучука при максимальном введении карбоната кальция с использованием ультразвукового воздействия и механо-термического обезвоживания в герметичном высокопроизводительном оборудовании. Оксобиораздагаемая добавка обладает способностью к ограниченному выщелачиванию минерального наполнителя в водной среде, а главное получена при использовании натурального каучука с высоким содержанием непредельных связей, а также примесей природного происхождения, которые способствуют биоразложению при воздействии внешних факторов.The technical result of the invention is to obtain an organo-mineral composite by liquid-phase combination of natural rubber with the maximum introduction of calcium carbonate using ultrasonic treatment and mechano-thermal dehydration in sealed high-performance equipment. Oxobiodegradable additive has the ability to limited leaching of the mineral filler in the aquatic environment, and most importantly obtained using natural rubber with a high content of unsaturated bonds, as well as naturally occurring impurities that contribute to biodegradation when exposed to external factors.
В способе получения композита, способствующего биоразложению термопластов, используют:In the method of producing a composite that promotes the biodegradation of thermoplastics, use:
- низкоаммиачный природный латекс производства Вьетнам.- low ammonia natural latex produced in Vietnam.
Таблица 1 - Свойства и химический состав природного латексаTable 1 - Properties and chemical composition of natural latex
В качестве наполнителя применялся карбонат кальция, показатели качества которого представлены в таблице 2.As a filler, calcium carbonate was used, the quality indicators of which are presented in table 2.
Таблица 2 - Показатели качества применяемого карбоната кальцияTable 2 - Quality indicators used calcium carbonate
В качестве стабилизатора использовали полиэлектролит ПолиДАДМАХ, который является эффективным коагулянтом (в минимальных дозировках) для латекса и агентом стабилизации при приготовлении дисперсий (ТУ 2227-184-00203312-98).PolyDADMAC polyelectrolyte was used as a stabilizer, which is an effective coagulant (in minimum dosages) for latex and a stabilization agent in the preparation of dispersions (TU 2227-184-00203312-98).
Способ получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов, осуществляют следующим образом.A method of obtaining an organo-mineral composite for the oxobiodegradation of thermoplastics is as follows.
В емкостном аппарате объемом 10,0 дм3, снабженным перемешивающим устройством и ультразвуковыми излучателями готовится водная дисперсия карбоната кальция при соотношении компонентов, мас.% - вода: карбонат кальция: стабилизатор = 92,96:7,00:0,04, т.е. заливается вода в количестве 4610 г при включенном перемешивающем устройстве, а затем засыпается природный карбонат кальция в количестве 350 г. После предварительного перемешивания суспензии карбоната кальция водится водный раствор стабилизатора ПолиДАДМАХ в количестве 40 г с содержанием 5,0 мас.% по сухому веществу.In a capacitive apparatus with a volume of 10.0 dm 3 , equipped with a mixing device and ultrasonic emitters, an aqueous dispersion of calcium carbonate is prepared at a ratio of components, wt.% - water: calcium carbonate: stabilizer = 92.96: 7.00: 0.04, t. e. water is poured in an amount of 4610 g with the stirring device turned on, and then natural calcium carbonate in an amount of 350 g is filled in. After preliminary mixing of a suspension of calcium carbonate, an aqueous solution of the PolyDADMAC stabilizer is added in an amount of 40 g with a content of 5.0 wt% on a dry matter basis.
Диспергирование проводится при перемешивании и ультразвуковой обработке в течение 2÷6 минут до среднего эквивалентного размера частиц карбоната кальция менее 15 мкм. Стабилизированная дисперсия карбоната кальция направляется на стадию жидкофазного совмещения с латексом в коагулятор, снабженный ультразвуковыми излучателями, перемешивающим устройством и рубашкой для поддержания температуры на уровне 30÷55°С. Перед смешиванием со стабилизированной дисперсией карбоната кальция природный латекс подвергается разбавлению до концентрации 5÷15 мас.% по сухому веществу. После смешивания природного латекса с водной дисперсией карбоната кальция увеличивают число оборотов перемешивающего устройства до максимальных значений, не отключая ультразвуковое озвучивание. Процесс совмещения и коагуляции проводят в течение 3÷10 минут. Образовавшуюся в результате водную пульпу наполненного каучука направляют на разделение на наклонную фильтрующую поверхность из капроновой микросетки с размером ячеек не более 80 мкм и подвергается механическому обезвоживанию лабораторной одношнековой машине. Предварительно обезвоженная крошка каучука до влажности не более 20 % (мас.) направляется на окончательное обезвоживание в двухшнековый агрегат с зоной вакуумной дегазации, где при температуре 160÷190°С и скоростях сдвига γ=100-200 с-1 отделяется свободная и большая часть связанной влаги. В двухшнековом агрегате, снабженном гранулирующим устройством, проводится обезвоживание до влажности не более 2,0 мас.%.Dispersion is carried out with stirring and ultrasonic treatment for 2 ÷ 6 minutes to an average equivalent particle size of calcium carbonate of less than 15 microns. The stabilized dispersion of calcium carbonate is sent to the stage of liquid-phase combination with latex in a coagulator equipped with ultrasonic emitters, a mixing device and a jacket to maintain the temperature at 30 ÷ 55 ° C. Before mixing with a stabilized dispersion of calcium carbonate, natural latex is diluted to a concentration of 5-15 wt.% On a dry matter basis. After mixing natural latex with an aqueous dispersion of calcium carbonate, increase the number of revolutions of the mixing device to maximum values without disabling ultrasonic scoring. The process of combining and coagulation is carried out for 3 ÷ 10 minutes. The resulting water pulp of the filled rubber is sent for separation into an inclined filter surface from a nylon microgrid with a mesh size of not more than 80 μm and is subjected to mechanical dewatering in a laboratory single-screw machine. The pre-dehydrated crumb of rubber to a moisture content of not more than 20% (wt.) Is sent for final dehydration to a twin-screw unit with a vacuum degassing zone, where at the temperature of 160 ÷ 190 ° С and shear rates γ = 100-200 s -1 the free and most part bound moisture. In a twin-screw unit equipped with a granulating device, dehydration is carried out to a moisture content of not more than 2.0 wt.%.
При получении водной дисперсии карбоната кальция выдерживается строгое соотношение компонентов, мас.% : вода: карбонат кальция: стабилизатор - (92,92÷92,96): 7,00:(0,04÷0,08) в зависимости от степени наполнения органо-минеральной композита.Upon receipt of an aqueous dispersion of calcium carbonate, a strict ratio of components is maintained, wt.%: Water: calcium carbonate: stabilizer - (92.92 ÷ 92.96): 7.00: (0.04 ÷ 0.08) depending on the degree of filling organo-mineral composite.
С использованием гранулята органо-минерального композита получают биоразлагаемый термопласт синтетического происхождения.Using a granulate of an organic-mineral composite, a biodegradable thermoplastic of synthetic origin is obtained.
Способ поясняется следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.
Примеры №1 - №4 поясняют влияние продолжительности ультразвуковой обработки на дисперсионный состав при изготовлении модифицированного карбоната кальция соотношением компонентов, мас.%: вода: карбонат кальция: стабилизатор - 92,96: 7,00: 0,04.Examples No. 1 - No. 4 explain the effect of the duration of ultrasonic treatment on the dispersion composition in the manufacture of modified calcium carbonate by the ratio of components, wt.%: Water: calcium carbonate: stabilizer - 92.96: 7.00: 0.04.
Результаты представлены в таблице 3.The results are presented in table 3.
Пример №1.Example No. 1.
В емкостной аппарат, снабженный перемешивающим устройством и ультразвуковыми излучателями, заливается вода в количестве 4610 г, при включенном перемешивающем устройстве засыпается природный карбонат кальция в количестве 350 г. После предварительного перемешивания суспензии карбоната кальция водится водный раствор стабилизатора ПолиДАДМАХ в количестве 40 г с содержанием 5,0 % мас. по сухому веществу.4610 g of water is poured into the tank apparatus, equipped with a mixing device and ultrasonic emitters, when the mixing device is turned on, natural calcium carbonate is added in an amount of 350 g. After preliminary mixing of a suspension of calcium carbonate, an aqueous solution of PolyDADMAC stabilizer is added in an amount of 40 g with a content of 5, 0% wt. by dry matter.
Диспергирование проводили при перемешивании и ультразвуковой обработке в течение 1 минуты. Данные по дисперсному составу суспензии карбоната кальция после ультразвуковой обработки определяли с помощью лазерного анализатора размера частиц Zetatrac.Dispersion was carried out with stirring and ultrasonic treatment for 1 minute. The dispersion composition of the calcium carbonate suspension after ultrasonic treatment was determined using a Zetatrac laser particle size analyzer.
Средний размер частиц получившейся дисперсии карбоната кальция составляет более 20 мкм, что затруднит механо-химическую активацию процесса диспергирования органо-минеральной композита, используемого в качестве биоразлагаемой добавки, при модификации синтетического термопласта.The average particle size of the resulting dispersion of calcium carbonate is more than 20 μm, which will complicate the mechanochemical activation of the process of dispersing the organo-mineral composite used as a biodegradable additive when modifying a synthetic thermoplastic.
Пример №2.Example No. 2.
Процесс осуществляли аналогично примеру 1, однако диспергирование при перемешивании и ультразвуковой обработке проводили в течение 2 минут.The process was carried out analogously to example 1, however, dispersion with stirring and ultrasonic treatment was carried out for 2 minutes.
Размер частиц дисперсии карбоната кальция после ультразвукового воздействия свыше 2 минут составил менее 14 мкм, что является приемлемым при получении биоразлагаемых полимерных изделий толщиной более 200 мкм.The particle size of the dispersion of calcium carbonate after ultrasonic exposure for more than 2 minutes was less than 14 microns, which is acceptable when receiving biodegradable polymer products with a thickness of more than 200 microns.
Пример №3.Example No. 3.
Процесс осуществляли аналогично примеру 1, однако диспергирование при перемешивании и ультразвуковой обработке проводили в течение 6 минут.The process was carried out analogously to example 1, however, dispersion with stirring and ultrasonic treatment was carried out for 6 minutes.
Обработка в течение указанного времени позволила получить микроразмерный минеральный наполнитель с максимальным диаметром не более 11,0 мкм, что является эффективным при механо-химической активации процесса диспергирования биоразлагаемой добавки в синтетическом термопласте.Processing during this time allowed to obtain a micro-sized mineral filler with a maximum diameter of not more than 11.0 μm, which is effective for mechanochemical activation of the process of dispersing a biodegradable additive in a synthetic thermoplastic.
Пример №4.Example No. 4.
Процесс осуществляли аналогично примеру 1, однако диспергирование при перемешивании и ультразвуковой обработке проводили в течение 7 минут.The process was carried out analogously to example 1, however, dispersion with stirring and ultrasonic treatment was carried out for 7 minutes.
Полученные результаты идентичны экспериментальным данным примера 3. Однако обработка свыше 7 минут способствует получению микроразмерного минерального наполнителя с максимальным диаметром порядка 11,1 мкм, что указывает на нецелесообразность увеличения продолжительности ультразвукового воздействия, т.к. возрастает потребление энергии.The results obtained are identical to the experimental data of example 3. However, processing over 7 minutes contributes to the production of micro-sized mineral filler with a maximum diameter of about 11.1 μm, which indicates the inappropriateness of increasing the duration of ultrasonic exposure, because increasing energy consumption.
Таблица 3 - Влияние времени ультразвуковой обработки на дисперсионные характеристики суспензииTable 3 - the Effect of ultrasonic treatment time on the dispersion characteristics of the suspension
Таким образом, при ультразвуковой обработке водной дисперсии карбоната кальция, приготовленной по рецептуре, представленной в примерах, в течение от 1 до 7 минут наблюдается уменьшение среднего эквивалентного диаметра частиц с 22 мкм до 11 мкм, что свидетельствует о целесообразности предлагаемых технологических решений.Thus, during ultrasonic treatment of an aqueous dispersion of calcium carbonate prepared according to the recipe presented in the examples, a decrease in the average equivalent particle diameter from 22 μm to 11 μm is observed for 1 to 7 minutes, which indicates the feasibility of the proposed technological solutions.
Примеры №5 - №10 позволяют определить оптимальное содержание стабилизатора ПолиДАДМАХ в водной дисперсии карбоната кальция при получении с высокой степенью наполнения органо-минерального композита и обеспечить полноту коагуляции и однородность наполненной коагуляции системы.Examples No. 5 - No. 10 allow us to determine the optimal content of the stabilizer PolyDADMAC in an aqueous dispersion of calcium carbonate upon receipt of a highly filled organic-mineral composite and to ensure the completeness of coagulation and uniformity of the filled coagulation system.
При получении водной дисперсии карбоната кальция выдерживается строгое соотношение компонентов, мас.%: вода: карбонат кальция: стабилизатор - (92,92÷92,96):7,00:(0,04÷0,08) в зависимости от степени наполнения органо-минеральной композита.Upon receipt of an aqueous dispersion of calcium carbonate, a strict ratio of components is maintained, wt.%: Water: calcium carbonate: stabilizer - (92.92 ÷ 92.96): 7.00: (0.04 ÷ 0.08) depending on the degree of filling organo-mineral composite.
Влияние степени наполнения композиции модифицированным карбонатом кальция на процесс коагуляции приведено в таблице 4.The effect of the degree of filling of the composition with modified calcium carbonate on the coagulation process is shown in table 4.
Пример №5Example No. 5
В коагулятор - емкостной аппарат объемом 10 дм3, снабженный перемешивающим устройством и ультразвуковыми излучателями, заливается латекс в количестве 2 кг с содержанием 5,0 мас.% по сухому веществу, а затем включают мешалку и приливается водная дисперсия модифицированного карбоната кальция с содержанием 7,0 % мас. в количестве 3,7 кг с соотношением компонентов, мас.%: вода: карбонат кальция: стабилизатор - 92,96:7,00:0,04, после чего подвергают ультразвуковому воздействию в течение 10 минут. В процессе совмещения (коагуляции) соблюдается подача компонентов в соотношении, мас. ч. - каучук: модифицированный карбонат кальция = 100:250.In a coagulator — a capacitive apparatus with a volume of 10 dm 3 , equipped with a mixing device and ultrasonic emitters, latex is poured in an amount of 2 kg with a content of 5.0 wt% on a dry matter basis, and then a stirrer is added and an aqueous dispersion of modified calcium carbonate with a content of 7 is added, 0% wt. in the amount of 3.7 kg with a ratio of components, wt.%: water: calcium carbonate: stabilizer - 92.96: 7.00: 0.04, after which it is subjected to ultrasonic treatment for 10 minutes. In the process of combining (coagulation), the supply of components in the ratio, wt. hours - rubber: modified calcium carbonate = 100: 250.
Образовавшуюся в результате пульпу наполненного каучука направляют на разделение на наклонную фильтрующую поверхность из капроновой микросетки с размером ячеек не более 80 мкм и подвергают механическому обезвоживанию в лабораторной одношнековой машине с последующим окончательным обезвоживанием в двухшнековом агрегате с вакуумной зоной.The resulting filled rubber pulp is sent to separation on an inclined filter surface from a nylon microgrid with a mesh size of not more than 80 μm and subjected to mechanical dehydration in a laboratory single-screw machine, followed by final dehydration in a twin-screw unit with a vacuum zone.
При данном соотношении отмечается практически полная коагуляция при ультразвуковом воздействии в течение 6 мин., при этом образуется крошка с размером 5÷7 мм с равномерно распределенным по полимерной фазе карбонатом кальция. Образующиеся стоки не содержат нескоагулированный латекс и карбонат кальция.With this ratio, almost complete coagulation is observed under ultrasonic exposure for 6 minutes, and crumbs with a size of 5–7 mm are formed with calcium carbonate evenly distributed over the polymer phase. The resulting effluent does not contain uncoagulated latex and calcium carbonate.
Пример №6Example No. 6
Процесс осуществляли аналогично примеру №5, при соотношении компонентов, мас. ч. - натуральный каучук: модифицированный карбонат кальция = 100: 200 соответственно.The process was carried out analogously to example No. 5, with the ratio of components, wt. hours - natural rubber: modified calcium carbonate = 100: 200, respectively.
Процесс жидкофазного совмещения природного латекса с дисперсий карбоната кальция, стабилизированной раствором ПолиДАДМАХ (0,04 мас. %), не позволяет провести полную коагуляцию, при этом образующиеся стоки содержат нескоагулированный латекс и карбонат кальция.The process of liquid-phase combination of natural latex with dispersions of calcium carbonate stabilized with PolyDADMAX solution (0.04 wt.%) Does not allow complete coagulation, while the resulting effluents contain uncoagulated latex and calcium carbonate.
Пример №7Example No. 7
Процесс осуществляли аналогично примеру №5, при соотношении компонентов, мас. ч. - натуральный каучук: модифицированный карбонат кальция = 100: 400 соответственно.The process was carried out analogously to example No. 5, with the ratio of components, wt. hours - natural rubber: modified calcium carbonate = 100: 400, respectively.
При данном соотношении отмечается полная коагуляция при ультразвуковом воздействии в течение 4 минут, образуется крошка с размером от 3 до 5 мм с неравномерно распределенным по полимерной фазе карбонатом кальция. Уменьшение продолжительности ультразвуковом воздействии менее 4 минут не обеспечивает полноту коагуляции. Образующиеся стоки не содержат карбонат кальция.With this ratio, complete coagulation with ultrasonic exposure for 4 minutes is noted, crumbs with a size of 3 to 5 mm are formed with calcium carbonate unevenly distributed over the polymer phase. Reducing the duration of ultrasonic exposure less than 4 minutes does not ensure the completeness of coagulation. The resulting effluent does not contain calcium carbonate.
Пример №8Example No. 8
Процесс осуществляли аналогично примеру №5, при соотношении компонентов, мас. ч. - натуральный каучук: модифицированный карбонат кальция = 100: 450 соответственно.The process was carried out analogously to example No. 5, with the ratio of components, wt. hours - natural rubber: modified calcium carbonate = 100: 450, respectively.
При данном соотношении отмечается неполная коагуляция при ультразвуковом воздействии в течение 10 минут, при этом образуется крошка с размером от 3 до 7 мм с неравномерно распределенным по полимерной фазе карбонатом кальция. Образующиеся стоки содержат карбонат кальция.With this ratio, incomplete coagulation with ultrasonic exposure for 10 minutes is noted, and crumbs with a size of 3 to 7 mm are formed with calcium carbonate unevenly distributed over the polymer phase. The resulting effluent contains calcium carbonate.
Пример №9Example No. 9
Процесс осуществляли аналогично примеру №7, но соотношение компонентов выдерживали в водной дисперсии карбоната кальция, мас.% - вода: карбонат кальция: раствор ПолиДАДМАХ = 2,97÷7,00÷0,03.The process was carried out analogously to example No. 7, but the ratio of the components was kept in an aqueous dispersion of calcium carbonate, wt.% - water: calcium carbonate: PolyDADMACh solution = 2.97 ÷ 7.00 ÷ 0.03.
Снижение содержания раствора ПолиДАДМАХ менее 0,04 мас.%, с увеличением степени наполнения природный каучук: карбонат кальция до 100: 400 мас. ч, при ультразвуком воздействии позволяет выделить крошку органо-минеральной композиции в течение 15 минут, но при этом отмечается неполное совмещение компонентов, а образующиеся стоки содержат карбонат кальция.The decrease in the content of PolyDADMAC solution is less than 0.04 wt.%, With an increase in the degree of filling of natural rubber: calcium carbonate to 100: 400 wt. h, with ultrasound exposure, it is possible to isolate the crumb of the organo-mineral composition within 15 minutes, but at the same time incomplete combination of components is noted, and the resulting effluents contain calcium carbonate.
Пример №10Example No. 10
Процесс осуществляли аналогично примеру №7, но соотношение компонентов выдерживали в водной дисперсии карбоната кальция, мас. % - вода: карбонат кальция: раствор ПолиДАДМАХ = 92,91: 7,00: 0,09.The process was carried out analogously to example No. 7, but the ratio of the components was kept in an aqueous dispersion of calcium carbonate, wt. % - water: calcium carbonate: PolyDADMACh solution = 92.91: 7.00: 0.09.
Увеличение содержания стабилизатора ПолиДАДМАХ в водной дисперсии карбоната кальция свыше 0,08 мас.% при жидкофазном совмещении природный каучук: модифицированный карбонат кальция при соотношении 100: 400 мас. ч. является не эффективным, так как происходит комовая коагуляция с максимальным извлечением органо-минерального композита менее 80 %. Данные по примеру 10 представлены в таблице 4.The increase in the content of the stabilizer PolyDADMAC in the aqueous dispersion of calcium carbonate in excess of 0.08 wt.% With liquid-phase combination of natural rubber: modified calcium carbonate at a ratio of 100: 400 wt. hours is not effective, as there is lumpy coagulation with a maximum extraction of the organo-mineral composite of less than 80%. The data in example 10 are presented in table 4.
Таблица 4 - Влияние степени наполнения композиции природный каучук - карбонат кальция на динамику процесса коагуляцииTable 4 - The effect of the degree of filling of the composition of natural rubber - calcium carbonate on the dynamics of the coagulation process
минAllocation time
min
Примеры №11 - №14 поясняют влияние степени разбавления натурального латекса на агрегативную устойчивость наполненной коагуляционной системы и полноту её коагуляции.Examples No. 11 to No. 14 explain the effect of the degree of dilution of natural latex on the aggregative stability of a filled coagulation system and the completeness of its coagulation.
Процесс осуществляли аналогично примеру №5 с последующим жидкофазным совмещением полученной дисперсии с природным разбавленным латексом с содержанием каучука по сухому веществу от 5,0 до 15,0 %.The process was carried out analogously to example No. 5, followed by liquid-phase combination of the obtained dispersion with natural diluted latex with a dry matter content of rubber from 5.0 to 15.0%.
Пример №11Example No. 11
В коагулятор - емкостной аппарат объемом 10 дм3, снабженный перемешивающим устройством и ультразвуковыми излучателями, заливается латекс в количестве 0,67 кг с содержанием 15,0 % мас. по сухому веществу, а затем включают мешалку и приливается водная дисперсия модифицированного карбоната кальция с содержанием 7,0 мас. % в количестве 3,7 кг с соотношением компонентов, % мас.: вода: карбонат кальция: стабилизатор - 92,96: 7,00: 0,04, после чего подвергают ультразвуковому воздействию в течение 10 минут. В процессе совмещения (коагуляции) соблюдается подача компонентов в соотношении, мас. ч. - каучук: модифицированный карбонат кальция = 100: 250.In the coagulator - a capacitive apparatus with a volume of 10 dm 3 , equipped with a mixing device and ultrasonic emitters, latex is poured in an amount of 0.67 kg with a content of 15.0% wt. dry matter, and then include a stirrer and poured an aqueous dispersion of modified calcium carbonate with a content of 7.0 wt. % in the amount of 3.7 kg with a ratio of components,% wt .: water: calcium carbonate: stabilizer - 92.96: 7.00: 0.04, after which it is subjected to ultrasonic treatment for 10 minutes. In the process of combining (coagulation), the supply of components in the ratio, wt. hours - rubber: modified calcium carbonate = 100: 250.
При данном соотношении отмечается полная коагуляция, при этом образуется крупная крошка с размером 5÷7 мм, при этом образующиеся стоки не содержат нескоагулированный латекс и карбонат кальция.With this ratio, complete coagulation is noted, and a large crumb with a size of 5–7 mm is formed, while the resulting effluents do not contain uncoagulated latex and calcium carbonate.
Пример №12.Example No. 12.
Процесс осуществляли аналогично примеру №11, но разбавление латекса составило - 20,0 мас. %.The process was carried out analogously to example No. 11, but the dilution of the latex was 20.0 wt. %
При данном соотношении отмечается неполная коагуляция, при этом образуется крошка с размером более 7 мм, а стоки содержат нескоагулированный латекс.At this ratio, incomplete coagulation is noted, while crumbs with a size of more than 7 mm are formed, and the drains contain uncoagulated latex.
Пример №13Example No. 13
Процесс осуществляли аналогично примеру №11, но разбавление латекса составило - 5,0 мас. %.The process was carried out analogously to example No. 11, but the dilution of the latex was 5.0 wt. %
При данном соотношении отмечается полная коагуляция, при этом образуется крошка с размером 3÷7 мм, а в стоках отсутствует нескоагулированный латекс.With this ratio, complete coagulation is noted, with this crumb with a size of 3 ÷ 7 mm is formed, and uncoagulated latex is absent in the drains.
Пример №14Example No. 14
Процесс осуществляли аналогично примеру №11, но разбавление латекса составило - 4,0 мас. %.The process was carried out analogously to example No. 11, but the dilution of the latex was 4.0 wt. %
При данном соотношении после 10-минутного ультразвукового воздействия отмечается неполная коагуляция, при этом образуется крошка с размером 3÷7 мм, а в стоках присутствует нескоагулированный латекс.In this ratio, incomplete coagulation is noted after a 10-minute ultrasound exposure, and crumbs with a size of 3–7 mm are formed, and uncoagulated latex is present in the drains.
Водную пульпу высоконаполненного каучука, полученную жидкофазным совмещением натурального каучука и модифицированного карбоната кальция, направляют на механотермическое обезвоживание с последующим гранулированием. Предварительное отделение водной фазы от наполненного карбонатом кальция каучука проводят на наклонной фильтрующей поверхности из капроновой микросетки с размером ячеек не более 80 мкм, а затем подвергают механическому обезвоживанию в лабораторной одношнековой машине. Предварительно обезвоженная крошка каучука до влажности не более 20 мас. % направляется на окончательное обезвоживание в двухшнековый агрегат с зоной вакуумной дегазации, где при температуре 160-190°С и скоростях сдвига γ = 100 - 200 с-1 отделяется свободная и большая часть связанной влаги. В двухшнековом агрегате, снабженном гранулирующим устройством, проводится обезвоживание до влажности не более 2,0 мас.%.The aqueous pulp of highly filled rubber obtained by liquid-phase combination of natural rubber and modified calcium carbonate is sent to mechanothermal dehydration, followed by granulation. Preliminary separation of the aqueous phase from the rubber filled with calcium carbonate is carried out on an inclined filter surface from a nylon microgrid with a mesh size of not more than 80 μm, and then subjected to mechanical dehydration in a laboratory single-screw machine. Pre-dehydrated crumb rubber to a moisture content of not more than 20 wt. % is sent for final dehydration to a twin-screw unit with a vacuum degassing zone, where free and most of the bound moisture is separated at a temperature of 160-190 ° С and shear rates γ = 100 - 200 s -1 . In a twin-screw unit equipped with a granulating device, dehydration is carried out to a moisture content of not more than 2.0 wt.%.
Примерами №15 - №18 поясняется температурный интервал механо-термического обезвоживания в двухшнековом агрегате.Examples No. 15 - No. 18 illustrates the temperature range of mechanical-thermal dehydration in a twin-screw unit.
Пример №15Example No. 15
Предварительно обезвоженная крошка каучука до влажности не более 20 мас.% направляется на окончательное обезвоживание в двухшнековый агрегат с зоной вакуумной дегазации, где при температуре 160 °С удаляется свободная и большая часть связанной влаги.The pre-dehydrated rubber crumb to a moisture content of not more than 20 wt.% Is sent for final dehydration to a twin-screw unit with a vacuum degassing zone, where free and most of the bound moisture is removed at a temperature of 160 ° C.
В результате обезвоживания достигается в грануляте органо-минерального композита влагосодержание не более 2,0 мас.%.As a result of dehydration, a moisture content of not more than 2.0 wt.% Is achieved in the granulate of the organo-mineral composite.
Пример №16Example No. 16
Процесс осуществляли аналогично примеру №15, но механо-термическое обезвоживание проводили при температуре 150 °С.The process was carried out analogously to example No. 15, but mechano-thermal dehydration was carried out at a temperature of 150 ° C.
В результате обезвоживания в грануляте органо-минерального композита достигается влагосодержание более 3,0 мас.%, что осложняет его использование при получении биоразлагаемых пленок и формовочных изделий из термопластов.As a result of dehydration in the granulate of the organic-mineral composite, a moisture content of more than 3.0 wt.% Is achieved, which complicates its use in the preparation of biodegradable films and molding products from thermoplastics.
Пример №17Example No. 17
Процесс осуществляли аналогично примеру №15, но механо-термическое обезвоживание проводили при температуре 190 °С.The process was carried out analogously to example No. 15, but mechano-thermal dehydration was carried out at a temperature of 190 ° C.
В результате обезвоживания в грануляте органо-минерального композита достигается влагосодержание менее 2,0 мас.%.As a result of dehydration in the granulate of the organo-mineral composite, a moisture content of less than 2.0 wt.% Is achieved.
Пример №18Example No. 18
Процесс осуществляли аналогично примеру №15, но механо-термическое обезвоживание проводили при температуре 200°С.The process was carried out analogously to example No. 15, but mechano-thermal dehydration was carried out at a temperature of 200 ° C.
В результате обезвоживания в грануляте органо-минерального композита достигается влагосодержание менее 2,0 мас.%, но при этом отмечается термомеханическая деструкция наполненного карбонатом кальция натурального каучука, которая сопровождается потемнением и газовыми включениями в гранулах.As a result of dehydration in the granulate of the organic-mineral composite, a moisture content of less than 2.0 wt.% Is achieved, but thermomechanical destruction of natural rubber filled with calcium carbonate is observed, which is accompanied by darkening and gas inclusions in the granules.
Пример №19.Example No. 19.
В центробежный смеситель загружали 1000 г полиэтилена ПВД 10803-020 и 62,5 г гранулята органо-минерального композита в соотношении компонентов природный каучук: карбонат кальция - 100:400 мас. ч, что соответствует в пересчете на сухой карбонат кальция, мас. ч. - полимер: карбонат кальция = 100:5. Затем перемешивали в течение 1,0 минуты в двухшнековом экструдере при температуре 190°С с получением гранулята наполненного органо-минеральным композитом полиэтилена. Далее гранулы направлялись в выдувной пленочный экструдер, где при температуре 150+10°С получали рукавную пленку толщиной 40 мкм.In a centrifugal mixer, 1000 g of LDPE polyethylene 10803-020 and 62.5 g of granulate of an organo-mineral composite were loaded in a ratio of natural rubber: calcium carbonate components of 100: 400 wt. h, which corresponds in terms of dry calcium carbonate, wt. hours - polymer: calcium carbonate = 100: 5. Then it was mixed for 1.0 minute in a twin-screw extruder at a temperature of 190 ° C to obtain a granulate filled with an organo-mineral composite polyethylene. Next, the granules were sent to a blown film extruder, where at a temperature of 150 + 10 ° C a sleeve film of a thickness of 40 μm was obtained.
Образцы полученных пленок подвергали ускоренному старению под действием УФ-излучения при температуре 60 ºС в течение 150 часов (ГОСТ 34281-2017). В качестве показателей эффективности оксобиоразложения были выбраны: максимальный предел прочности в продольном направлении и относительное удлинение при разрыве, испытания проводили по ГОСТ 11262-80. Результаты представлены в таблице 5.Samples of the obtained films were subjected to accelerated aging under the influence of UV radiation at a temperature of 60 ºС for 150 hours (GOST 34281-2017). The following parameters were selected as indicators of the effectiveness of oxobiodegradation: maximum tensile strength in the longitudinal direction and elongation at break; tests were performed according to GOST 11262-80. The results are presented in table 5.
Пример №20.Example No. 20.
Образцы полиэтиленовых пленок получали по примеру 19, однако соотношение полиэтилен÷карбонат кальция составляло 100÷4 мас. ч. Результаты представлены в таблице 5.Samples of polyethylene films were obtained according to example 19, however, the ratio of polyethylene ÷ calcium carbonate was 100 ÷ 4 wt. h. The results are presented in table 5.
Пример №21.Example No. 21.
Образцы полиэтиленовых пленок получали по примеру 20, однако соотношение полиэтилен÷карбонат кальция составляло 100÷30 мас. ч. Результаты представлены в таблице 5.Samples of polyethylene films were obtained according to example 20, however, the ratio of polyethylene ÷ calcium carbonate was 100 ÷ 30 wt. h. The results are presented in table 5.
Пример №22.Example No. 22.
Образцы полиэтиленовых пленок получали по примеру 21, однако соотношение полиэтилен÷карбонат кальция составляло 100÷31 мас. ч. Результаты представлены в таблице 5.Samples of polyethylene films were obtained according to example 21, however, the ratio of polyethylene ÷ calcium carbonate was 100 ÷ 31 wt. h. The results are presented in table 5.
Таблица 5 - Результаты испытаний пленок, содержащих органо-минеральный наполнитель Table 5 - Test results of films containing organo-mineral filler
Полиэтилен: карбонат кальция, мас. ч.Ratio
Polyethylene: calcium carbonate, wt. h
Как видно из таблицы 5 применение органо-минерального наполнителя способствует инициированию процессов оксодеструкции и позволяет придать пленкам, содержащим заявленную добавку, способность к ускоренному оксоразложению, при этом в композициях с содержанием ограно-минерального наполнителя (в пересчете на карбонат кальция) менее 100: 5 мас. ч., процессы деструкции не отмечаются, а при содержании более 100:30 мас. ч. регистрируются низкие значения физико-механических показателей получаемых изделий.As can be seen from table 5, the use of an organo-mineral filler contributes to the initiation of oxidation degradation processes and makes it possible for films containing the claimed additive to accelerate oxidative decomposition, while in compositions with an organic-mineral filler (in terms of calcium carbonate) less than 100: 5 wt. . hours, destruction processes are not observed, but with a content of more than 100: 30 wt. including low values of physical and mechanical properties of the resulting products.
Предложенный способ получения органо-минерального композита, способствующего биоразложению термопластов, позволяет:The proposed method for producing an organo-mineral composite that promotes biodegradation of thermoplastics allows:
- получить высоконаполненную маточную смесь;- get a highly filled masterbatch;
- снизить расход коагулирующих веществ;- reduce the consumption of coagulating substances;
- эффективно распределить наполнитель по полимерной фазе;- effectively distribute the filler in the polymer phase;
- получить высокодисперсную систему;- get a highly dispersed system;
- расширить область применения получаемых маточных смесей;- expand the scope of the resulting masterbatch;
- снизить стоимость получаемых продуктов.- reduce the cost of products received.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019126900A RU2717032C1 (en) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | Method of producing organic-mineral composite for thermoplastic oxo-biodegradation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019126900A RU2717032C1 (en) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | Method of producing organic-mineral composite for thermoplastic oxo-biodegradation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2717032C1 true RU2717032C1 (en) | 2020-03-17 |
Family
ID=69898579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019126900A RU2717032C1 (en) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | Method of producing organic-mineral composite for thermoplastic oxo-biodegradation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2717032C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3755127A (en) * | 1972-04-13 | 1973-08-28 | Trw Inc | Apparatus for electrochemical machining |
RU2201422C2 (en) * | 2001-05-21 | 2003-03-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" | Method for production of emulsified powdered rubbers |
RU2210576C2 (en) * | 2001-05-14 | 2003-08-20 | Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия | Method of producing redispersible powdered mineral-polymer material |
RU2563013C2 (en) * | 2009-10-30 | 2015-09-10 | Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен | Method of obtaining mother stock of diene elastomer and silicon oxide |
RU2689750C1 (en) * | 2015-07-15 | 2019-05-28 | Кабот Корпорейшн | Method of producing an elastomeric composite reinforced with silicon dioxide and carbon black, and products containing an elastomeric composite |
-
2019
- 2019-08-26 RU RU2019126900A patent/RU2717032C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3755127A (en) * | 1972-04-13 | 1973-08-28 | Trw Inc | Apparatus for electrochemical machining |
RU2210576C2 (en) * | 2001-05-14 | 2003-08-20 | Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия | Method of producing redispersible powdered mineral-polymer material |
RU2201422C2 (en) * | 2001-05-21 | 2003-03-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" | Method for production of emulsified powdered rubbers |
RU2563013C2 (en) * | 2009-10-30 | 2015-09-10 | Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен | Method of obtaining mother stock of diene elastomer and silicon oxide |
RU2689750C1 (en) * | 2015-07-15 | 2019-05-28 | Кабот Корпорейшн | Method of producing an elastomeric composite reinforced with silicon dioxide and carbon black, and products containing an elastomeric composite |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2690260C1 (en) | Elastomer composite reinforced with silicon dioxide and products containing elastomeric composite | |
AU2008296995B2 (en) | An elastomer composite and method for producing it | |
RU2685310C1 (en) | Methods for producing an elastomeric composite reinforced with silicon dioxide, and products containing an elastomeric composite | |
EP0232592A1 (en) | Dispersions of fibres in rubber | |
JPH05201719A (en) | New method for producing precipitated silica, new precipitated silica, and its use to reinforce elastomer | |
JP6675176B2 (en) | Manufacturing method of wet masterbatch | |
CN1516726A (en) | Anionically stabilised aqueous dispersions of nanoparticulate zinc oxide, method for production and use thereof | |
JP2009029899A (en) | Manufacturing method of rubber-filler composite | |
EP1426400B1 (en) | Continuous process for production of filler containing rubber granules | |
JPS6040468B2 (en) | Process for producing a powdered flowable rubber/filler mixture optionally containing plasticizing oil | |
RU2717032C1 (en) | Method of producing organic-mineral composite for thermoplastic oxo-biodegradation | |
JP4360755B2 (en) | Filler-containing powder rubber and its production and use | |
JP6880657B2 (en) | Masterbatch manufacturing method | |
WO2022255415A1 (en) | Composite powder and method for manufacturing same | |
US3654218A (en) | Process of forming an elastomer-carbon black mixture | |
FR2544727A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF MIXTURES OF POLYMERS AND FIBROUS MATERIALS, PRODUCTS THEREOF AND VULCANISATES OBTAINED THEREFROM | |
RU2293741C1 (en) | Method of production of the modified filled emulsion rubbers | |
US20090036596A1 (en) | Method for producing rubber-filler composite | |
CN110028708A (en) | A kind of preparation method of wet oxidation zinc predispersed masterbatch | |
RU2640522C2 (en) | Method of manufacturing a rubber filled by high-active carbon mine | |
JP6480268B2 (en) | Manufacturing method of wet masterbatch | |
JPS6255537B2 (en) | ||
Nunes et al. | Interaction of NBR rubber with regenerated cellulose | |
JP2023062741A (en) | Method for producing master batch and method for manufacturing tire | |
RU2186795C2 (en) | Method of preparing fine dispersion of sulfur in rubber compound |