RU590969C

RU590969C - Polymeric composition

Info

Publication number: RU590969C
Authority: RU
Inventors: В.С. Левин; И.В. Романов; И.Г. Жукова; И.С. Очкур; И.М. Носалевич; Н.И. Красильников; П.З. Ткаченко; В.В. Бурлаков; Б.Т. Щугарев
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6768
Priority date: 1975-06-05
Filing date: 1975-06-05
Publication date: 1993-10-30

Description

Изобретение относитс к производству полимерных материалов и может быть использовано дл получени издели из гранулированного . агломерированного полиэтилена и его растворов из вторичного сырь .The invention relates to the production of polymeric materials and can be used to make granular products. agglomerated polyethylene and its solutions from recycled materials.

Известна композици , содержаща окисленный полиэтилен на основе вторичного полиэтилена, регенерированного из изношенных изделий путем их плавлени . Так как в процессе эксплуатации изделий полиэтилен окисл етс , регенерированный материал характеризуетс числом омылени 15-200 и наличием в нем 10-15% гельфракции .A known composition comprising oxidized polyethylene based on recycled polyethylene regenerated from worn products by melting them. Since the polyethylene is oxidized during the operation of the products, the regenerated material is characterized by a saponification number of 15-200 and the presence of 10-15% gel fraction in it.

Изменение структуры полиэтилена в результате окислени материала при эксплуатации изделий из него, наличие нерастворимой (сшитой) части во вторичном полиэтилене значительно уменьшает его текучесть , прочность и удлинение расплава. Это приводит к снижению производительности перерабатывающего оборудовани , ухудшает качество формуемых изделий, не позвол ет использовать вторичный полиэтилен дл производства тех изделий, где требуетс высока степень выт жки расплава (пленки, выдувные издели большой емкости и др.).A change in the structure of polyethylene as a result of oxidation of the material during operation of products made of it, the presence of an insoluble (crosslinked) part in the secondary polyethylene significantly reduces its fluidity, strength and elongation of the melt. This leads to a decrease in the productivity of processing equipment, degrades the quality of the molded products, and prevents the use of recycled polyethylene for the production of those products where a high degree of melt drawing is required (films, high-capacity blown products, etc.).

Цель изобретени - улучшение перерабатываемости полимерной композиции на основе окис .энного полиэтилена в издели , повышение физико-механических свойств изделий из этой композиции.The purpose of the invention is to improve the processability of a polymer composition based on oxidized polyethylene in a product, to increase the physicomechanical properties of products from this composition.

Это достигаетс тем, что в композицию, содержащую окисленный полиэтилен, регенерированный из изношенных изделий, с числом омылени 15-20 и содержанием гель-фракции 10-15%, дополнительно ввод т катализаторы гидролиза сложных эфиров основного и/или кислотного характера при соотношении ингредиентов в композиции , мас.%:This is achieved by the fact that, in a composition containing oxidized polyethylene regenerated from worn products, with a saponification number of 15-20 and a gel fraction of 10-15%, catalysts for the hydrolysis of esters of a basic and / or acid nature are additionally introduced at a ratio of ingredients in composition, wt.%:

Окисленный полиэтилен90-99,9Oxidized Polyethylene 90-99.9

Катализаторы гидролизаHydrolysis catalysts

сложных эфиров0,1-10esters 0.1-10

В качестве добавок могут использоватьс следующие.As additives, the following may be used.

Основные катализаторы гидролизаThe main catalysts for hydrolysis

сложных эфиров, такие какesters such as

окислы металлов: ZnO, MgO, АЬОз, TiOametal oxides: ZnO, MgO, ABO3, TiOa

гидраты окислов: Ва(ОН)2, NaOH, КОН,Oxide hydrates: Ba (OH) 2, NaOH, KOH,

Мд(ОН)2, Са(ОН)2.Md (OH) 2, Ca (OH) 2.

Соли сильных оснований и слабых кислот , например силикаты: LizSiOs, Ма2510з, К2510з, NaKSiOa, LiKSiOa;Salts of strong bases and weak acids, for example silicates: LizSiOs, Ma2510z, K2510z, NaKSiOa, LiKSiOa;

ортобораты: МаВОз, КзВОз. ИзВОз: пиробораты: Na2B207, К2В207, Li2B207: карбонаты: Ыа2СОз; И2СОз, К2СОз, СаСОз. МдСОз, ВаСОз, гпСОз:orthoborates: MAVOz, KZOz. From VOZ: pyroborates: Na2B207, K2B207, Li2B207: carbonates: Na2CO3; I2CO3, K2CO3, CaCO3. MgSO3, BaCO3, hPO3:

бикарбонаты: ЫаНСОз, иНСОз, КНСОз, Са(НСОз)2, Мд(НСОз)2, Ва(НСОз)2 2п(НСОз)2.bicarbonates: NaHCO3, INSO3, KHCO3, Ca (HCO3) 2, MD (HCO3) 2, Ba (HCO3) 2 2p (HCO3) 2.

Кислотные катализаторы, такие как кислоты: серна , сол на , ортофосфорна и др.;Acid catalysts, such as acids: sulfuric, hydrochloric, phosphoric and others;

соли сильных кислот и слабых оснований , например ZnCl2. А1С1з, FeCb;salts of strong acids and weak bases, for example ZnCl2. A1C1z, FeCb;

кислые соли многоатомных кислот, например КН2Р04, NH4 Н2Р04, NaHS04.acid salts of polyhydric acids, for example KH2P04, NH4 H2P04, NaHS04.

Оптимальное содержание катализаторов гидролиза составл ет 0,5-3 мас.% и зависит от степени окислени полиэтилена. При введении незначительных количеств (до 0,1%) добавки эффект повышени текучести расплава вторичного полиэтилена незначителен , в случае максимальной добавки (до 10%) наблюдаетс то же вление ввиду про влени эффекта наполнени материала .The optimum content of hydrolysis catalysts is 0.5-3 wt.% And depends on the degree of oxidation of the polyethylene. With the introduction of insignificant amounts (up to 0.1%) of the additive, the effect of increasing the melt flow of the secondary polyethylene is insignificant; in the case of the maximum additive (up to 10%), the same phenomenon is observed due to the manifestation of the filling effect of the material.

Растворы предлагаемой полимерной композиции могут найти применение дл получени продуктов химической модификации и других целей.Solutions of the inventive polymer composition can be used to prepare chemical modification products and other purposes.

П р и м е р 1. Изношенную полиэтиленовую пленку, примен вшуюс дл укрыти культивационных сооружений, измельчают в роторном измельчителе пластмасс при одновременной подаче в дробилку воды (соотношение полиэтилена и воды 1:15). Затем измельченную пленку отмывают от загр знений в непрерывно действующем шнековом аппарате. Отмывка производитс проточной водой при комнатной температуре . Затем отходы отжимают на центрифуге до остаточной влажности 8-10% и сушат при 55-65°С в течение 3-4 ч до остаточной влажности 0,1-0,2%.Example 1. A worn plastic film used to cover cultivation facilities is ground in a plastic rotary grinder while feeding water to the grinder (ratio of polyethylene to water 1:15). Then, the crushed film is washed from contaminants in a continuously operating screw apparatus. Washing is carried out under running water at room temperature. Then the waste is squeezed in a centrifuge to a residual moisture content of 8-10% and dried at 55-65 ° C for 3-4 hours to a residual moisture content of 0.1-0.2%.

Подготовленные таким образом отходы полиэтилена, имеющие показатель текучести расплава 0,05 г/10 мин и содержащие 28% гель-фракции, смешивают с порошкообразной окисью цинка при комнатной температуре до равномерного распределени компонентов в перемешиваемом объеме материала.Polyethylene wastes thus prepared, having a melt flow rate of 0.05 g / 10 min and containing 28% gel fractions, are mixed with powdered zinc oxide at room temperature until the components are evenly distributed in the stirred volume of the material.

Весовое соотношение полиэтилена и окиси цинка 99:1.The weight ratio of polyethylene and zinc oxide is 99: 1.

Смесь экструдируют при 150-160°С и получают гранулированный вторичный полиэтилен с текучестью 0,35 г/10 мин и содержанием гель-фракции 8%.The mixture is extruded at 150-160 ° C and get granular secondary polyethylene with a fluidity of 0.35 g / 10 min and a gel fraction of 8%.

П р и м е р 2. Композицию по примеру 1 (соотношение полиэтилена и окиси цинка 99:1) вальцуют при 130-140°С в течение 10 мин и получают полиэтиленовый лист или пленку с текучестью 0,4 г/10 мин и содержанием гель-фракции 3%.PRI me R 2. The composition according to example 1 (the ratio of polyethylene and zinc oxide 99: 1) rolled at 130-140 ° C for 10 min and get a plastic sheet or film with a yield of 0.4 g / 10 min and a content of gel fractions 3%.

Приме р 3. Подготовленную по примеру 1 изношенную полиэтиленовую пленку смешивают при комнатной температуре сExample 3. Prepared according to example 1, a worn plastic film is mixed at room temperature with

2% двуокиси титана. Затем смесь экструдируют при 150-170°С и получают гранулированный вторичный полиэтилен с текучестью 0,25 г/10 мин и содержанием гель-фракции 12%.2% titanium dioxide. Then the mixture is extruded at 150-170 ° C and get granular secondary polyethylene with a yield of 0.25 g / 10 min and a gel fraction of 12%.

П р и м е р 4. Подготовленную по примеру 1 изношенную полиэтиленовую пленку смешивают с 1% Na2Si03 и вальцуют при температуре 140-150°С в течение 15 мин. Получают полиэтиленовый лист или пленку с. текучестью 0,45 г/10 мин и содержанием гель-фракции 4%.PRI me R 4. Prepared according to example 1, a worn plastic film is mixed with 1% Na2Si03 and rolled at a temperature of 140-150 ° C for 15 minutes Get a plastic sheet or film with. fluidity of 0.45 g / 10 min and a gel fraction of 4%.

П р и м е р 5. Подготовленную по примеру 1 изношенную полиэтиленовую пленку с содержанием 12% гель-фракции и текучестью расплава 0,2 г/10 мин смешивают с 0,1 % Ti02 и затем экструдируют при 170°С. Полученна композици обладает текучест ю расплава 0,4 г/10 мин и содержит 9% гель-фракции.PRI me R 5. Prepared according to example 1, a worn polyethylene film with a content of 12% gel fraction and a melt flow rate of 0.2 g / 10 min is mixed with 0.1% Ti02 and then extruded at 170 ° C. The resulting composition has a melt flow of 0.4 g / 10 min and contains 9% gel fraction.

П р и м е р 6. Подготовленную по примеру 1 изношенную полиэтиленовую пленку с текучестью расплава 0,08 г/10 мин и содержанием гель-фракции 42% смешивают с 10% окиси цинка. Затем смесь экструдируют при 170-180°С. Получают материал с текучестью 0,25 г/10 мин и содержанием гель-фракции 16%,PRI me R 6. Prepared according to example 1, a worn plastic film with a melt flow of 0.08 g / 10 min and a gel fraction of 42% was mixed with 10% zinc oxide. Then the mixture is extruded at 170-180 ° C. A material is obtained with a yield of 0.25 g / 10 min and a gel fraction of 16%,

П р и м е р 7. Подготовленную по примеру 1 изношенную полиэтиленовую пленку загружают в аппарат роторного типа, обеспечивающий высокие сдвиговые напр жени в полиэтилене. При скорости ротора 2000 об/мин нагревают материал до темдературы , близкой к температуре его плавлени . После получени подплавленной массы при 90-95°С подают 1 и, раствор NaOH из расчета 10% раствора от веса полиэтилена и продолжают перемешивание до получени агломерированного продукта с размером частиц 1 -5 мм, текучестью 0,3г/10мин и содержанием гель-фракции 10%,Example 7. The worn polyethylene film prepared according to Example 1 is loaded into a rotary type apparatus providing high shear stresses in polyethylene. At a rotor speed of 2000 rpm, the material is heated to a temperature close to its melting point. After obtaining the molten mass at 90-95 ° C, 1 and, NaOH solution at the rate of 10% solution by weight of polyethylene are fed and stirring is continued until an agglomerated product is obtained with a particle size of 1 -5 mm, a fluidity of 0.3 g / 10 min and a gel fraction content 10%,

П р и м е р 8, Подготовленную по примеру 1 полиэтиленовую пленку загружают в м-ксилол в соотношении 1:100, затем добавл ют 0,5 н, раствор КОН в изоамиловом спирте (соотношение полиэтилена и раствора 1:25) и кип т т при 135°С в течение 1 ч. Получают прозрачный раствор полиэтилена , который не содержит гель-фракции.PRI me R 8, Prepared according to example 1, a plastic film is loaded into m-xylene in a ratio of 1: 100, then add 0.5 n, a solution of KOH in isoamyl alcohol (the ratio of polyethylene to solution 1:25) and boiled t at 135 ° C for 1 h. A clear solution of polyethylene is obtained which does not contain a gel fraction.

В табл.-1 приведены физико-механические свойства вторичного полиэтилена, полученного из изношенной полиэтиленовой пленки, примен вшейс в сельском хоз йстве дл укрыти культивационных сооружений .Table 1 shows the physicomechanical properties of recycled polyethylene obtained from a worn polyethylene film used in agriculture to shelter cultivation facilities.

Полученна композици может быть использована дл производства выдувных, пленочных и других изделий и успешно переработана методами термоформовани , при этом увеличиваетс производительность перерабатывающего оборудовани и повышаетс качество изделий,The resulting composition can be used for the production of blown, film and other products and successfully processed by thermoforming, while increasing the productivity of processing equipment and improving the quality of products.

Свойства изделий из предлагаемой композиции показаны в табл, 2,The properties of the products of the proposed composition are shown in table 2,

(56) Сб, Опыт применени полимерных материалов в сельском хоз йстве под ред, Баркова А.С,, Артюшина A.M., изд-во Колос. М,, 1974, с. 148-149.(56) Sat, Experience in the use of polymeric materials in agriculture under the editorship of A. Barkov, A.M. Artyushina, Kolos Publishing House. M ,, 1974, p. 148-149.

ТаблицаTable

т абл и цэ2t abl and ce2

Claims

The claims

POLYMERIC COMPOSITION containing oxidized polyethylene regenerated from worn products, with a saponification number of 15 - 200 and a gel fraction of 10-50%, characterized in that, in order to improve the processability of the product and increase the physicomechanical properties of the products, it 25 further comprises catalysts for the hydrolysis of esters of a basic and / or acidic nature in the following ratio of ingredients in the composition, wt.%:

30 Oxidized polyethylene 90-99.9

Catalysts for hydrolysis of esters 0.1-10