RU2162095C2 - Method of preparing graphite-containing composition - Google Patents
Method of preparing graphite-containing composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162095C2 RU2162095C2 RU99102004/04A RU99102004A RU2162095C2 RU 2162095 C2 RU2162095 C2 RU 2162095C2 RU 99102004/04 A RU99102004/04 A RU 99102004/04A RU 99102004 A RU99102004 A RU 99102004A RU 2162095 C2 RU2162095 C2 RU 2162095C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- graphite
- polypropylene
- composition
- containing composition
- granular
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 34
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике изготовления графитосодержащих материалов на основе графита и полиолефиновых полимеров, которые применяются для изготовления экологической защиты от нейтронных излучений. The invention relates to techniques for the manufacture of graphite-containing materials based on graphite and polyolefin polymers, which are used for the manufacture of environmental protection against neutron radiation.
Существуют различные способы приготовления композиции на основе пластических масс и порошковых наполнителей. There are various methods for preparing a composition based on plastics and powder fillers.
Выбор способа смешивания определяется физическим состоянием полимера, наполнителей, необходимой формой смеси (см. Богданов В.В., Торнер Р.В. "Смешение полимеров". - Л.: "Химия", 1979). The choice of the mixing method is determined by the physical state of the polymer, fillers, the necessary form of the mixture (see Bogdanov VV, Torner RV "Mixing of polymers." - L .: "Chemistry", 1979).
Смешение для сыпучих материалов - полимеров и порошкообразных наполнителей, как правило, состоит из предварительного смешения в смесителях с последующей пластикацией в экструдерах (см. Ким В.С., Скачков В.В. "Диспергирование и смешение в процессах производства и переработки пластических масс". - М.: "Химия", 1988, стр. 32). Mixing for bulk materials - polymers and powdery fillers, as a rule, consists of preliminary mixing in mixers followed by plasticization in extruders (see Kim V.S., Skachkov V.V. "Dispersion and Mixing in the Processes of Production and Processing of Plastics" . - M .: "Chemistry", 1988, p. 32).
Наиболее близким по технической сущности является способ приготовления графитосодержащей композиции следующего состава, мас.%:
Графит - 10±1
Полипропилен гранулированный - 90±1
(Инструкция приготовления смеси полипропилена с порошком графита, инв. N 86343 от 29.11.95; держателем оригинала является комбинат "Электрохимприбор").The closest in technical essence is a method of preparing a graphite-containing composition of the following composition, wt.%:
Graphite - 10 ± 1
Granular polypropylene - 90 ± 1
(Instructions for the preparation of a mixture of polypropylene with graphite powder, inv. N 86343 of 11.29.95; the holder of the original is the Electrokhimpribor combine).
Графит и гранулированный полипропилен смешивают в барабанном смесителе в течение 2-2,5 ч. Затем композицию экструдируют при 190-230oC непосредственно в пресс-форму, прессуют при удельном давлении 400-450 кг/см2 и охлаждают до комнатной температуры.Graphite and granular polypropylene are mixed in a drum mixer for 2-2.5 hours. Then the composition is extruded at 190-230 o C directly into the mold, pressed at a specific pressure of 400-450 kg / cm 2 and cooled to room temperature.
Недостатком данного способа является сложность обеспечения требуемой равномерности распределения графита в массе полипропилена. Неравномерность распределения графита выражается в проявлении на поверхности изделий разнотонности цвета - от светло-серого до черного и наличия рыхлот. The disadvantage of this method is the difficulty of ensuring the required uniform distribution of graphite in the mass of polypropylene. The uneven distribution of graphite is expressed in the manifestation of color uniformity on the surface of products - from light gray to black and the presence of looseness.
Перерабатываемость полимерной композиции зависит от плотности, соотношения компонентов, насыпной плотности, гранулометрического состава, коэффициента внутреннего трения, формы частиц (см. Богданов В.В., Торнер Р.В. "Смешение полимеров". - Л.: "Химия", 1979, стр. 8). The processability of the polymer composition depends on the density, ratio of components, bulk density, particle size distribution, internal friction coefficient, particle shape (see Bogdanov V.V., Torner R.V. "Polymer Mixing". - L .: "Chemistry", 1979 , p. 8).
Неравномерность распределения графита в массе полипропилена связана с исключительно низким коэффициентом трения графита - 0,04-0,06 (Конструкционные материалы на основе графита. Сборник трудов. "Металлургия", 1967). The uneven distribution of graphite in the mass of polypropylene is associated with an exceptionally low coefficient of friction of graphite - 0.04-0.06 (Structural materials based on graphite. Proceedings. Metallurgy, 1967).
Вследствии этого при начале движения смеси в полости экструдера графит скатывается с поверхности гранул полипропилена, что нарушает равномерность смешения, которая была достигнута в барабанном смесителе. As a result, at the beginning of the movement of the mixture in the cavity of the extruder, graphite rolls off the surface of the polypropylene granules, which violates the uniformity of mixing that was achieved in the drum mixer.
Получить необходимую равномерность распределения графита в массе полипропилена можно, используя вместо гранулированного полипропилена порошковый полипропилен. The necessary uniformity in the distribution of graphite in the mass of polypropylene can be obtained by using polypropylene powder instead of granular polypropylene.
В ряде случаев целесообразно использовать порошкообразные полимеры для лучшего перемешивания (см. Ким В.С., Скачков В.В. "Диспергирование в процессах производства и переработки пластических масс". - М.: "Химия", 1988, стр. 87). In some cases, it is advisable to use powdered polymers for better mixing (see Kim V.S., Skachkov V.V. "Dispersion in the processes of production and processing of plastics". - M .: "Chemistry", 1988, p. 87).
Однако полипропилен, особенно порошковый, весьма чувствительный к термоокислительной деструкции ("Полипропилен". - Л.: "Химия", 1967), из-за чего изделия, изготовленные с использованием порошкового полипропилена и графита, имели на поверхности раковины и поры. However, polypropylene, especially powder, is very sensitive to thermal oxidative degradation (Polypropylene. - L .: Chemistry, 1967), because of which products made using polypropylene and graphite powder had shells and pores on the surface.
Кроме того, стандартные образцы, вырезанные из таких прессованных изделий, имели показатель предела прочности на разрыв значительно ниже, чем образцы, вырезанные с использованием гранулированного полипропилена 270-320 кг/см2.In addition, standard samples cut from such extruded products had a tensile strength index significantly lower than samples cut using granular polypropylene 270-320 kg / cm 2 .
Известен способ изготовления графитосодержащей композиции на основе графита и полипропилена (Патент N 2103286: "Способ приготовления графитосодержащей композиции"), заключающийся в том, что графит при количестве 75-90 мас.% предварительно смешивают с порошковым полипропиленом, смесь прессуют в виде заготовки, которую затем переводят точением в стружку, дробят ее до порошкового состояния; в дробленую композицию добавляют гранулированный полипропилен с учетом порошкового полипропилена до получения необходимого содержания графита в конечной композиции, затем смешивают в смесителе с последующим экструдированием. A known method of manufacturing a graphite-containing composition based on graphite and polypropylene (Patent N 2103286: "Method for the preparation of a graphite-containing composition"), which consists in the fact that in the amount of 75-90 wt.% Graphite is pre-mixed with polypropylene powder, the mixture is pressed into a blank, which then turned by turning into shavings, crushed it to a powder state; granular polypropylene is added to the crushed composition taking into account the powder polypropylene to obtain the required graphite content in the final composition, then mixed in a mixer followed by extrusion.
Данный способ позволяет получить равномерное распределение графита в композиции и предел прочности на разрыв не менее 280 кг/см2.This method allows to obtain a uniform distribution of graphite in the composition and a tensile strength of at least 280 kg / cm 2 .
Недостатком данного способа является его значительная трудоемкость, которая выражается в предварительном прессовании заготовки с последующим переводом в стружку и дроблением. The disadvantage of this method is its significant complexity, which is expressed in pre-pressing the workpiece with subsequent transfer to the chips and crushing.
Задачей изобретения является разработка графитосодержащей композиции, которая позволила бы изготавливать из нее изделия с минимальными затратами без дефектов, при этом предел прочности на разрыв у материала должен быть не ниже 270 кг/см2.The objective of the invention is to develop a graphite-containing composition that would make it possible to produce products from it at minimal cost without defects, while the tensile strength of the material should be at least 270 kg / cm 2 .
Технический результат достигается тем, что в состава композиции, состоящей из (10±1)% графита и полипропилена, вводят сечку, полученную от мехобработки деталей из полипропилена. Сечка имеет толщину 0,2-0,3 мм. Сечка по своему физическому состоянию занимает промежуточное положение между гранулами и порошком. The technical result is achieved by the fact that in the composition consisting of (10 ± 1)% graphite and polypropylene, a cross-section obtained from the machining of parts made of polypropylene is introduced. The section has a thickness of 0.2-0.3 mm. By its physical state, a cross-section occupies an intermediate position between granules and powder.
Полипропилен в виде сечки расплавляется в экструдере значительно раньше гранул. В этот момент происходит налипание графита и нерасплавленных гранула полипропилена на поверхность расплавленных частиц сечки. Графит удерживается в массе полипропилена в процессе прохождения композиции через полость экструдера. Это обстоятельство способствует сохранению необходимого качества перемешивания и получению однородной структуры композиционного материала. Polypropylene in the form of a cross-section is melted in an extruder much earlier than granules. At this point, graphite and unmelted polypropylene granules adhere to the surface of the molten section particles. Graphite is retained in the mass of polypropylene during the passage of the composition through the cavity of the extruder. This circumstance contributes to maintaining the required quality of mixing and obtaining a homogeneous structure of the composite material.
Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие предлагаемое изобретение. The following are examples illustrating the invention.
Примеры 1-7. В барабанном смесителе графит по ТУ 48-20-109-88, сечку, полученную мехобработкой деталей из полипропилена, и гранулированный полипропилен по ГОСТ 26996-86 смешивают в соотношении, мас.%:
Графит - 9-11
Сечка - 30-50
Полипропилен гранулированный - Остальное
Приготовленную композицию смешивают в барабанном смесителе в течение 2-2,5 ч, затем композицию экструдируют при 190-230oC непосредственно в пресс-форму при удельном давлении 400-500 кг/см2 и охлаждают до комнатной температуры.Examples 1-7. In a drum mixer, graphite according to TU 48-20-109-88, the cross section obtained by machining parts from polypropylene and granular polypropylene according to GOST 26996-86 are mixed in the ratio, wt.%:
Graphite - 9-11
Slice - 30-50
Granular Polypropylene - Else
The prepared composition is mixed in a drum mixer for 2-2.5 hours, then the composition is extruded at 190-230 o C directly into the mold at a specific pressure of 400-500 kg / cm 2 and cooled to room temperature.
Пример 8-10. Контрольные согласно прототипу. Example 8-10 Control according to the prototype.
Результаты сведены в таблицу. The results are tabulated.
Анализ примеров 1-7 в сравнении с примерами 8-10 (согласно прототипу) показывает, что предлагаемый способ позволяет получить однородную структуру материала. Стандартные образцы, вырезанные из отпрессованных изделий, имеют предел прочности на разрыв не менее 285 кг/см2.The analysis of examples 1-7 in comparison with examples 8-10 (according to the prototype) shows that the proposed method allows to obtain a homogeneous structure of the material. Standard samples cut from pressed products have a tensile strength of at least 285 kg / cm 2 .
Содержание в составе композиции сечки не менее 30 мас.% обеспечивает положительные результаты по состоянию поверхности прессованного материала и предела прочности на разрыв. The content in the composition of the cross section of at least 30 wt.% Provides positive results on the state of the surface of the pressed material and the tensile strength.
При содержании сечки более 50 мас.% отсутствует сыпучесть композиции - материал зависает в бункере и не поступает в полость экструдера (сечка в отличии от круглых гранул имеет плоскую форму частиц). When the cross-section content is more than 50 wt.%, The composition is free-flowing - the material freezes in the hopper and does not enter the extruder cavity (the cross-section, in contrast to round granules, has a flat particle shape).
Предлагаемый способ позволяет получать изделия из графитосодержащего полипропилена без дефектов с однородной структурой, с необходимой прочностью на разрыв и при минимальных трудовых затратах. The proposed method allows to obtain products from graphite-containing polypropylene without defects with a uniform structure, with the necessary tensile strength and with minimal labor costs.
Claims (1)
Графит - 9 - 11
Сечка полипропилена - 30 - 50
Полипропилен гранулированный - ОстальноеA method of preparing a graphite-containing composition consisting of graphite and granular polypropylene by mixing graphite and polypropylene and subsequent extrusion, characterized in that before mixing, a cross section is obtained, obtained by machining parts from polypropylene and having a thickness of 0.2 - 0.3 mm, in the ratio wt.%:
Graphite - 9 - 11
Polypropylene Cut - 30 - 50
Granular Polypropylene - Else
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99102004/04A RU2162095C2 (en) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | Method of preparing graphite-containing composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99102004/04A RU2162095C2 (en) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | Method of preparing graphite-containing composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99102004A RU99102004A (en) | 2000-12-20 |
| RU2162095C2 true RU2162095C2 (en) | 2001-01-20 |
Family
ID=20215370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99102004/04A RU2162095C2 (en) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | Method of preparing graphite-containing composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2162095C2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4477608A (en) * | 1982-08-20 | 1984-10-16 | Ciba-Geigy Corporation | Compositions containing graphite |
| RU2103286C1 (en) * | 1996-01-16 | 1998-01-27 | Комбинат "Электрохимприбор" | Method of preparing graphite containing composition |
-
1999
- 1999-02-02 RU RU99102004/04A patent/RU2162095C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4477608A (en) * | 1982-08-20 | 1984-10-16 | Ciba-Geigy Corporation | Compositions containing graphite |
| RU2103286C1 (en) * | 1996-01-16 | 1998-01-27 | Комбинат "Электрохимприбор" | Method of preparing graphite containing composition |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Вторичное использование полимерных материалов. - М.: Химия, 1985, с.29. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4491553A (en) | Method for producing filler-loaded thermoplastic resin composite | |
| US5176751A (en) | Pellets useful in production of plastic resin materials | |
| JP4436435B1 (en) | Molding material for extrusion foam molding and method for manufacturing the same, wood foam molded body manufactured using the molding material, method for manufacturing the wood foam molded body, and manufacturing apparatus | |
| WO2011136273A1 (en) | Method for producing composite pellet for extrusion molding, and composite pellet for extrusion molding produced by the method | |
| EP1499484A1 (en) | Filled granulates consisting of high or ultra-high molecular weight polyethylenes and method for producing said granulates | |
| DE60108607T2 (en) | Manufacturing process for structural elements made of wood fiber or wood flour containing foamed plastic composites | |
| JP5457933B2 (en) | Method for producing composite pellet for extrusion molding, and composite pellet for extrusion produced by the above method | |
| CN114181463A (en) | Superfine nano calcium carbonate master batch, pearlized film and preparation method thereof | |
| RU2103286C1 (en) | Method of preparing graphite containing composition | |
| DE2226287C3 (en) | Process for the production and molding of a mixture of thermoplastics and solid fillers | |
| US4524160A (en) | Directly moldable resin compositions for composite plastics | |
| US4313873A (en) | Novel method for reducing the processing temperature of thermoplastic polymers | |
| RU2162095C2 (en) | Method of preparing graphite-containing composition | |
| JP2756409B2 (en) | Manufacturing method of synthetic wood | |
| RU2148062C1 (en) | Method of preparing polymer composition | |
| CN105440621B (en) | PLA noctilucence master batch and preparation method thereof | |
| RU2124028C1 (en) | Method of preparing polymeric composition | |
| EP0815161B1 (en) | New additive concentrates | |
| RU2160290C1 (en) | Method of preparing graphite-containing compositions | |
| KR101740656B1 (en) | Preparation method of thermoplastic resin composition and thermoplastic resin composition prepared thereby | |
| RU2272050C2 (en) | Graphite-containing composition preparation method | |
| RU2050380C1 (en) | Method of preparing polyethylene composition | |
| CN116970238B (en) | High-concentration white master batch and preparation method thereof | |
| JPH0443092B2 (en) | ||
| RU2133254C1 (en) | Method of fabricating materials and products from high-filled plastics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050203 |