RU2756774C1 - Полимерная композиция - Google Patents
Полимерная композиция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756774C1 RU2756774C1 RU2020130848A RU2020130848A RU2756774C1 RU 2756774 C1 RU2756774 C1 RU 2756774C1 RU 2020130848 A RU2020130848 A RU 2020130848A RU 2020130848 A RU2020130848 A RU 2020130848A RU 2756774 C1 RU2756774 C1 RU 2756774C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer composition
- tetrapak
- packaging
- products
- production
- 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
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
-
- 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
- C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
- C08K13/08—Ingredients of unknown constitution and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K9/00
-
- 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
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
Abstract
Изобретение относится к области производства строительных и отделочных материалов, мебельной промышленности, а именно к полимерным композициям с целлюлозосодержащими наполнителями и технологиям их получения, и может быть использовано для производства изделий инженерно-технического назначения методами экструзии и компрессионного формования. Полимерная композиция для производства инженерно-технических изделий включает вторичный полиэтилен низкого давления и измельченные отходы упаковки TetraPak с размером частиц менее 400 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас.%: вторичный полиэтилен низкого давления 30-60, измельченные отходы упаковки TetraPak - остальное. Технический результат заключается в улучшении упруго-прочностных характеристик, а именно в увеличении прочности и модулей упругости при растяжении изделий из полимерной композиции, а также снижения себестоимости за счет использовании вторичных сырьевых ресурсов. 1 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к области производства строительных и отделочных материалов, мебельной промышленности, а именно к полимерным композициям с целлюлозосодержащими наполнителями и технологиям их получения, и может быть использовано для производства изделий инженерно-технического назначения методами экструзии и компрессионного формования.
Известна полимерная композиция для изготовления древопластика, содержащая смесь полиэтиленов низкого и высокого давления и опилки (RU 1666306, МПК B27N 3/02, опубл. 30.07.1991).
Недостатком известной композиции является низкие значения предела прочности при растяжении (6,8…8,0 МПа).
Известна полимерная композиция, содержащая полиэтилен и целлюлозосодержащий наполнитель в виде опилок лиственных пород с размером частиц 1,5…3,0 мм и органический краситель (RU 2005752, МПК C08L 97/02, опубл. 15.07.1992).
Недостатком данной композиции является высокая себестоимость в связи с использованием первичного полиэтилена, а также низкие значения упруго-прочностных характеристик (предел прочности при статическом изгибе - 12,4 МПа) и низкая технологичность, обусловленная высоким значением размеров частиц наполнителя.
Известны полимерные композиции, содержащие вторичные полимерные материалы и наполнитель в виде отходов упаковочных производств, в том числе TetraPak (Скопинцев И.В. Новое применение вторичных композиционных материалов / И.В. Скопинцев, А.М. Мелешкина, Ф. Камшад // Известия Московского государственного технического университета МАМИ. 2012. Т. 4. №2(14). С. 197-201). Данные материалы применяются в качестве сорбентов для сбора нефти и нефтепродуктов, кроме того, в работе не приведены физико-механические характеристики композиций.
Известна полимерная композиция, содержащая суспензию поливиниацетатного клея и отходов упаковки TetraPak (Коляда Л.Г. Исследование возможности получения композитов из отходов упаковки TetraPak / Л.Г. Коляда, А.В. Кремнева, Г.Р. Казакбаева, А.П. Пономарев // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. №4-1. С. 19-21).
Недостатком известной композиции является низкие прочностные показатели (прочность при растяжении - 1,77 МПа) и низкая технологичность, связанная с возможность изготавливать изделия только компрессионным формованием.
Известна полимерная композиция, содержащая первичный полиэтилен низкого давления и измельченную упаковку TetraPak с размером частиц менее 500 мкм (Maurizio Avella et al. Recycled Multilayer Cartons as Cellulose Source in HDPE-Based Composites: Compatibilization and Structure-Properties Relationsships. Journal Applied Polymer Science, 2009, vol. 114, pp. 2978-2985).
Недостатком данной композиции является использование первичного полиэтилена, что приводит к повышению себестоимости конечных изделий.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является полимерная композиция (К.В. Алексанян и др. Композиционные материалы на основе совместной переработки упаковки «ТетраПак» и полиэтилена низкой плотности // Пластические массы. 2012. №1. С. 51-55), содержащая порошок из смеси полиэтилена низкой плотности и упаковки «ТетраПак».
Недостатками прототипа являются низкие значения упруго-прочностных характеристик и высокая себестоимость изделий за счет сложной технологии получения порошка смеси полиэтилена и упаковки «ТетраПак».
Технический результат, при использовании заявленного изобретения, заключается в улучшении упруго-прочностных характеристик, а именно в увеличении прочности и модулей упругости при растяжении изделий из полимерной композиции для производства инженерно-технических изделий за счет использовании вторичных сырьевых ресурсов.
Сущность изобретения заключается в том, что полимерная композиция для производства инженерно-технических изделий включает вторичный полиэтилен низкого давления и измельченные отходы упаковки TetraPak с размером частиц менее 400 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| вторичный полиэтилен низкого давления | 30-60 |
| измельченные отходы упаковки TetraPak с размером | |
| частиц менее 400 мкм | остальное |
В табл. 1 приведены составы и значения физико-механических характеристик полимерных композиций для производства инженерно-технических изделий.
Для изготовления композиции использовались следующие компоненты:
Вторичный полиэтилен низкого давления, который может быть в виде гранул либо в виде порошка по ТУ 63-178-74-88.
Целлюлозосодержащий наполнитель: измельченные отходы упаковки TetraPak до фракции менее 400 мкм, влажностью менее 5%.
Целлюлозосодержащий наполнитель получают следующим образом. Отходы упаковки TetraPak подвергаются мойке, затем просушиваются и измельчаются на ножевой мельнице. Полученная масса просеивается ситовым методом, отбирается фракция менее 400 мкм и дополнительно сушится до влажности менее 5%.
Способ приготовления полимерной композиции для производства инженерно-технических изделий заключается в следующем. Производят плавление полиэтилена низкого давления (50 об/мин, 5 мин) в лабораторном смесителе периодического действия НААКЕ PolyLab Rheomix 600 OS с роторами Roller при температуре 150°C. Затем вводят целлюлозосодержащий наполнитель - измельченные отходы упаковки TetraPak с размером частиц менее 400 мкм. Компоненты компаундируют до достижения постоянных значений крутящего момента на приводном вале смесителя и температуры расплава. Полученная смесь выгружается в лоток и охлаждается до комнатной температуры. Формование пластин из приготовленной полимерной композиции для физико-механических испытаний проводят в пресс-форме с размером формующей полости 200×200×1 мм методом горячего прессования при температуре 150°C и усилии пресса 100 кН с последующим охлаждением пластин в сомкнутой пресс-форме до температуры 50°C согласно ГОСТ 12019-66.
Предел прочности при растяжении и относительное удлинение определяют по ГОСТ 11262-80, модуль упругости при растяжении по ГОСТ 9550-81. Значения водопоглощения образцов определяют по ГОСТ 4650-80 (метод А, выдержка в воде в течение 24 ч), плотность полимерной композиции по ГОСТ 15139-69.
Как следует из представленных в табл. 1 данных, заявленные полимерные композиции по значениям упруго-прочностных превосходят прототип. Введение целлюлозосодержащего наполнителя свыше 70% приводит к резкому ухудшению прочности при растяжении и водопоглощения, а введение менее 40% будет сказываться на себестоимости и технологичности композиции.
По сравнению с известным решением заявленное изобретение позволяет повысить значения упруго-прочностных характеристик, снизить водопоглощение и себестоимость изготовления изделий за счет использования вторичных сырьевых ресурсов.
Таблица 1
| Компоненты | Составы полимерных композиций, % по массе | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | Прототип | |
| Вторичный полиэтилен низкого давления (ТУ 63-178-74-88) |
30 | 40 | 50 | 60 | - |
| Измельченные отходы упаковки TetraPak с размером частиц менее 400 мкм | 70 | 60 | 50 | 40 | - |
| Полиэтилен низкой плотности | - | - | - | - | 50 |
| Измельченные отходы упаковки TetraPak | - | - | - | - | 50 |
| Физико-механические свойства | |||||
| Предел прочности при растяжении, МПа | 13,2 | 13,3 | 15,8 | 16,3 | 12,0 |
| Модуль упругости при растяжении, МПа | 1940 | 1660 | 1650 | 1540 | 540 |
| Относительное удлинение, % | 1,1 | 1,4 | 1,7 | 2,2 | 4,4 |
| Водопоглощение за сутки, % | 6,1 | 5,3 | 3,2 | 2,1 | - |
| Плотность, кг/м3 | 1235 | 1220 | 1190 | 1135 | - |
Claims (2)
- Полимерная композиция для производства инженерно-технических изделий, включающая полиэтилен и измельченные отходы упаковки ТетраПак, отличающаяся тем, что в качестве полиэтилена используется вторичный полиэтилен низкого давления, а измельченные отходы упаковки TetraPak имеют размер частиц менее 400 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
вторичный полиэтилен низкого давления 30-60 измельченные отходы упаковки TetraPak с размером частиц менее 400 мкм остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020130848A RU2756774C1 (ru) | 2020-09-18 | 2020-09-18 | Полимерная композиция |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020130848A RU2756774C1 (ru) | 2020-09-18 | 2020-09-18 | Полимерная композиция |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2756774C1 true RU2756774C1 (ru) | 2021-10-05 |
Family
ID=77999883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020130848A RU2756774C1 (ru) | 2020-09-18 | 2020-09-18 | Полимерная композиция |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2756774C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2542098C1 (ru) * | 2012-11-30 | 2015-02-20 | Учреждение образования "Белорусский государственный университет транспорта" | Полимерная композиция для изготовления электро-гидроизоляционного материала |
| CN106188763A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-12-07 | 华南农业大学 | 一种纸塑复合材料及其制备方法 |
| RU2661230C1 (ru) * | 2017-08-16 | 2018-07-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Биоразлагаемый полимерный композиционный материал на основе смеси полиэтилена низкого давления и вторичного полипропилена |
| US20180229397A1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | Markku Vilkki | Method |
-
2020
- 2020-09-18 RU RU2020130848A patent/RU2756774C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2542098C1 (ru) * | 2012-11-30 | 2015-02-20 | Учреждение образования "Белорусский государственный университет транспорта" | Полимерная композиция для изготовления электро-гидроизоляционного материала |
| CN106188763A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-12-07 | 华南农业大学 | 一种纸塑复合材料及其制备方法 |
| US20180229397A1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | Markku Vilkki | Method |
| RU2661230C1 (ru) * | 2017-08-16 | 2018-07-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Биоразлагаемый полимерный композиционный материал на основе смеси полиэтилена низкого давления и вторичного полипропилена |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Lorenza E Sanchez-Cadena et al. Hot-pressed boards based on recycled high-density polyethylene tetrapack. Mechanical properties and fracture behavior. Journal of reinforced Plastics and composites, 2013, с. 1779-1792. * |
| Maurizio Avella et al. Recycled Multilayer Cartons as Cellulose Source in HDPE-Based Composites: Compatibilization and Structure-Properties Relationsships. Journal Applied Polymer Science, 2009, vol. 114, pp. 2978-2985. * |
| Maurizio Avella et al. Recycled Multilayer Cartons as Cellulose Source in HDPE-Based Composites: Compatibilization and Structure-Properties Relationsships. Journal Applied Polymer Science, 2009, vol. 114, pp. 2978-2985. Lorenza E Sanchez-Cadena et al. Hot-pressed boards based on recycled high-density polyethylene tetrapack. Mechanical properties and fracture behavior. Journal of reinforced Plastics and composites, 2013, с. 1779-1792. К.В.Алексанян и др. Композиционные материалы на основе совместной переработки упаковки "Тетра Пак" и полиэтилена низкой плотности. Пластические массы, 2012, N 1, с. 51-55. * |
| К.В.Алексанян и др. Композиционные материалы на основе совместной переработки упаковки "Тетра Пак" и полиэтилена низкой плотности. Пластические массы, 2012, N 1, с. 51-55. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Petchwattana et al. | Wood plastic composites prepared from biodegradable poly (butylene succinate) and Burma Padauk sawdust (Pterocarpus macrocarpus): Water absorption kinetics and sunlight exposure investigations | |
| RU2756774C1 (ru) | Полимерная композиция | |
| Akter et al. | Fabrication and characterization of woven natural fibre reinforced unsaturated polyester resin composites | |
| US2645587A (en) | Method of making lignocellulose pressure molded article | |
| EP3368610B1 (de) | Mischungen enthaltend kunststoffe und organische fasern | |
| Wirawan et al. | Flexural properties of sugarcane bagasse pith and rind reinforced poly (vinyl chloride) | |
| RU2569544C1 (ru) | Полимерная композиция | |
| DE1957937A1 (de) | Polyesterharzgemisch | |
| RU2746834C1 (ru) | Способ получения полимерной композиции для производства изделий | |
| KR102268495B1 (ko) | 기계적 물성 및 내수성이 우수한 재생 수지 복합 조성물 및 이로 형성된 성형품 | |
| RU2674019C1 (ru) | Экструдируемый антифрикционный композит на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена | |
| RU2484110C2 (ru) | Древесно-полимерная композиция | |
| Nandi et al. | Effect of concentration of coupling agent on mechanical properties of coir–polypropylene composite | |
| Gaagaia et al. | Physico-Chemical and Thermomechanical Analysis and Characterization of a Thermoplastic Composite Material Reinforced by Washingtonia Filifera Novel Vegetable Fibers | |
| RU2813516C1 (ru) | Композиционный материал для создания уличной мебели и способ его получения | |
| Askanian et al. | Application of agro-wastes for bio-composite materials | |
| EA005429B1 (ru) | Изделие из термопластичного материала и способ получения такого изделия | |
| RU2451697C1 (ru) | Биоразлагаемая композиция на основе полиэтилена и природных продуктов переработки древесины | |
| RU2781265C1 (ru) | Способ получения изделий из древесно-полимерных композитов | |
| RU2580699C1 (ru) | Полимерная композиция | |
| RU2750712C1 (ru) | Способ получения биоразлагаемой полимерной композиции | |
| RU2614684C2 (ru) | Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал | |
| CN111073122A (zh) | 一种聚乙烯组合物及其制备方法 | |
| Srisuwan et al. | Physical properties of rice husk fiber/natural rubber composites | |
| Katogi | Effect of Addition Amount of Surface Treated Wood Flour on Moisture Absorption Property of Green Composite |