RU2795810C1

RU2795810C1 - Polymer composition of reduced flammability

Info

Publication number: RU2795810C1
Application number: RU2022114652A
Authority: RU
Inventors: Алия Карамовна Мазитова; Ирина Николаевна Вихарева
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2023-05-11

Abstract

FIELD: construction furniture; engineering industries.

SUBSTANCE: polymer composition based on a synthetic polymer for the manufacture of articles contains an organic filler, a synthetic filler and targeted additives. Organic filler is fish scale meal. As a synthetic polymer, the composition contains polyethylene, polypropylene and polyvinyl chloride, as target additives - plasticizers, heat stabilizers, light stabilizers, technical lubricants, paraffin, waxes, oils and dyes.

EFFECT: increasing the thermal stability of products obtained from a polymer composition, while maintaining their physical, mechanical, operational and process characteristics.

2 cl, 6 ex

Description

Изобретение относится к области создания полимерных композиционных материалов, обеспечивающих энерго- и ресурсосберегающий эффект, касается разработки нового наполнителя из возобновляемого сырья и полимерной композиции с его содержанием. Изобретение может быть использовано для производства изделий инженерно-технического назначения в строительной и мебельной промышленности, сельскохозяйственном и автомобильном машиностроении, товарах народного потребления и других отраслях.The invention relates to the field of creating polymer composite materials that provide energy and resource-saving effect, concerns the development of a new filler from renewable raw materials and a polymer composition containing it. The invention can be used for the production of engineering products in the construction and furniture industries, agricultural and automotive engineering, consumer goods and other industries.

Известно применение органического наполнителя в полимерной композиции (Патент RU №2655740 от 29.11.2016 г.). В качестве органического наполнителя заявляемая полимерной композиции содержит целлюлозосодержащие отходы деревообрабатывающего сельскохозяйственного или текстильного производства.The use of an organic filler in a polymer composition is known (Patent RU No. 2655740 dated November 29, 2016). As an organic filler, the claimed polymer composition contains cellulose-containing waste from woodworking, agricultural or textile production.

Недостатками композиции являются пониженная влагостойкость, не обеспечиваются термостабильность и негорючесть, поскольку органический наполнитель согласно изобретения не обеспечивает перечисленные характеристики.The disadvantages of the composition are reduced moisture resistance, thermal stability and incombustibility are not provided, since the organic filler according to the invention does not provide the listed characteristics.

Известна полимерная композиция на основе органического наполнителя для производства органонаполненных полимерных композиций (Патент RU №2520462 от 19.07.2011 г.). Получаемые согласно изобретению изделия из полимерной композиции, несмотря на повышенную атмосферостойкость, стойкость к агрессивному воздействию окружающей среды (стойкость к изменению цвета, расслаиванию, растрескиванию, охрупчиванию) и увеличение прочностных характеристик, не обеспечивают повышенную термостабильность и негорючесть.Known polymer composition based on organic filler for the production of organic polymer compositions (Patent RU No. 2520462 dated 19.07.2011). Products obtained according to the invention from a polymer composition, despite increased weather resistance, resistance to aggressive environmental influences (resistance to discoloration, delamination, cracking, embrittlement) and an increase in strength characteristics, do not provide increased thermal stability and incombustibility.

Целью изобретения является создание новой экологически безопасной полимерной композиции, характеризующейся повышенной термостабильностью и негорючестью, обеспечивающей энерго- и ресурсосберегающий эффект, расширение сырьевых ресурсов для изготовления полимерных композиций для широкого спектра потребления с сохранением физико-механических, эксплуатационных и технологических характеристик получаемой композиции.The aim of the invention is to create a new environmentally friendly polymer composition, characterized by increased thermal stability and non-combustibility, providing an energy and resource saving effect, expanding raw materials for the manufacture of polymer compositions for a wide range of consumption while maintaining the physical, mechanical, operational and technological characteristics of the resulting composition.

Технический результат при использовании изобретения выражается в повышении термостабильности и негорючести, в расширении сырьевых ресурсов для изготовления полимерных композиций с сохранением физико-механических, эксплуатационных и технологических характеристик получаемой композиции, энерго- и ресурсосберегающий эффект.The technical result when using the invention is expressed in an increase in thermal stability and incombustibility, in the expansion of raw materials for the manufacture of polymer compositions while maintaining the physicomechanical, operational and technological characteristics of the resulting composition, energy and resource saving effect.

Указанный технический результат достигается тем, что полимерная композиция на основе синтетического полимера для изготовления изделий инженерно-технического назначения, содержащая органический наполнитель, синтетический наполнитель, целевые добавки, согласно изобретению в качестве синтетического полимера содержит полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид, в качестве органического наполнителя - чешую рыб в виде муки, в качестве целевых добавок - пластификаторы, термостабилизаторы, светостабилизаторы, технические смазки, парафин, воски, масла, красители, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: указанный полимер 57-84 мука из чешуи рыб 7-10 синтетический наполнитель 7-10 целевые добавки 2-23.The specified technical result is achieved by the fact that the polymer composition based on a synthetic polymer for the manufacture of products for engineering purposes, containing an organic filler, a synthetic filler, targeted additives, according to the invention, contains polyethylene, polypropylene and polyvinyl chloride as a synthetic polymer, and scales as an organic filler. fish in the form of flour, as target additives - plasticizers, heat stabilizers, light stabilizers, technical lubricants, paraffin, waxes, oils, dyes, in the following ratio of components, wt. including: specified polymer 57-84 fish scale meal 7-10 synthetic filler 7-10 target additives 2-23.

В качестве синтетического наполнителя используют известный в данной области техники наполнитель, без особых ограничений. Например, используют диоксид кремния, карбонат магния, карбонат кальция, уголь из твердых пород древесины, тальк, гидроксид магния, диоксид титана, оксид магния, гидроксид кальция, гидроксид алюминия, силикат алюминия, силикат магния и сульфат бария.As the synthetic filler, a filler known in the art is used, without particular limitation. For example, silica, magnesium carbonate, calcium carbonate, hardwood coal, talc, magnesium hydroxide, titanium dioxide, magnesium oxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, aluminum silicate, magnesium silicate, and barium sulfate are used.

В качестве традиционных целевых добавок используют известные пластификаторы (0,5-8 масс. ч.) термостабилизаторы и светостабилизаторы (0,01-2 масс, ч.), технические смазки, парафин, воски, масла (0,05-3 масс, ч.), красители (0,05-5 масс. ч.).As traditional target additives, known plasticizers (0.5-8 wt. h.) Heat stabilizers and light stabilizers (0.01-2 wt. h.), Technical lubricants, paraffin, waxes, oils (0.05-3 wt. h.), dyes (0.05-5 wt. h.).

В настоящее время переработка чешуи является для рыбокомбинатов серьезной проблемой. Рыбная промышленность ориентирована на производство продукции из разделанной рыбы. Несъедобная часть от общей массы сырья частиковых и прудовых видов рыб составляет от 30% до 50%. При этом среди других отходов присутствуют кости, кожа, плавательные пузыри и чешуя, которые являются коллагенсодержащим сырьем. Исследование химического состава чешуи различных видов рыб показало наличие в чешуе в зависимости от вида рыбы 39-62% азотистых веществ; 28,5-49,5% минеральных веществ в основном в виде фосфата кальция и незначительное содержание жира - менее 0,2%.Currently, the processing of scales is a serious problem for fish processing plants. The fishing industry is focused on the production of products from cut fish. The inedible part of the total mass of raw materials of partial and pond fish species ranges from 30% to 50%. At the same time, among other wastes, there are bones, skin, swim bladders and scales, which are collagen-containing raw materials. A study of the chemical composition of the scales of various fish species showed the presence in the scales, depending on the type of fish, of 39-62% nitrogenous substances; 28.5-49.5% of minerals mainly in the form of calcium phosphate and a slight fat content - less than 0.2%.

В результате испытаний было установлено, что использование чешуи рыб в виде муки в качестве наполнителя повышает термостабильность полимерных материалов, что приводит к снижению их горючести.As a result of the tests, it was found that the use of fish scales in the form of flour as a filler increases the thermal stability of polymeric materials, which leads to a decrease in their combustibility.

Для приготовления композиции наполнитель чешую рыб в виде муки обрабатывают пластификатором, затем смешивают с полимером и остальными добавками в смесителе при постепенном нагреве до 120°С.To prepare the composition, fish scale filler in the form of flour is treated with a plasticizer, then mixed with a polymer and other additives in a mixer with gradual heating to 120°C.

Физико-механические, эксплуатационные и технологические свойства полимерной композиции оценивают по стандартным методикам.Physico-mechanical, operational and technological properties of the polymer composition is evaluated by standard methods.

Физико-механические, эксплуатационные и технологические свойства биоразлагаемого полимерного материала зависят от соотношения компонентов в составе композиции.Physical-mechanical, operational and technological properties of biodegradable polymer material depend on the ratio of components in the composition.

В таблицах 1, 2 приведены примеры полимерной композиции с указанием компонентного и количественного состава, а также результатов испытаний образцов по технологическим показателям.Tables 1 and 2 show examples of the polymer composition with the indication of the component and quantitative composition, as well as the results of testing samples in terms of technological indicators.

Настоящее описание изобретения приведено только в иллюстративных целях и не должно восприниматься в качестве ограничения объема настоящего изобретения.The present description of the invention is for illustrative purposes only and should not be taken as limiting the scope of the present invention.

В результате использования в полимерной композиции заявляемых компонентов в соответствующих количествах физико-механические, эксплуатационные и технологические показатели соответствуют нормативным. Полученные полимерные композиционные материалы характеризуются повышенной термостабильностью, негорючестью. Использование в полимерной композиции заявляемого наполнителя расширяет границы сфер их использования, повышает конкурентоспособность продукции, а также энерго- и ресурсосберегающий эффект.As a result of the use of the claimed components in the polymer composition in appropriate amounts, the physical, mechanical, operational and technological indicators correspond to the normative ones. The resulting polymer composite materials are characterized by increased thermal stability and incombustibility. The use of the inventive filler in the polymer composition expands the scope of their use, increases the competitiveness of products, as well as energy and resource saving effect.

Claims

A polymer composition based on a synthetic polymer for the production of engineering products, containing an organic filler, a synthetic filler, target additives, characterized in that it contains polyethylene, polypropylene and polyvinyl chloride as a synthetic polymer, fish scales in the form of flour as an organic filler, as target additives - plasticizers, heat stabilizers, light stabilizers, technical lubricants, paraffin, waxes, oils, dyes, in the following ratio of components, wt. hours:

said polymer 57-84,

fish scale meal 7-10,

synthetic filler 7-10,

target additives 2-23.